学年高中物理人教版必修二第七章 机械能守恒定律 单元评估AWord格式文档下载.docx

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1B．12:

5

C．24:

1D．48:

7

3.

如图所示，木块A放在木板B的左上端，A、B接触面不光滑，用力F将A拉至B的右端．第一次将B固定在地面上，F做功为W1；

第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做功为W2.比较两次做的功应为（　　）

A．W1<

W2B．W1＝W2

C．W1>

W2D．无法确定

4．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，作出重物运动的速度图象如图所示，则钢索拉力的功率P随时间t变化的图象可能是（　　）

5．完全相同的甲、乙两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某时刻两拖车同时与汽车脱离后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的功率继续前进，则一段时间后（　　）

A．甲车超前，乙车落后

B．乙车超前，甲车落后

C．甲乙齐头并进

D．甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车

6．以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块．假定物块所受的空气阻力f大小不变．已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（　　）

A.和v0B.和v0

C.和v0D.和v0

答案

1．B　由机械能守恒定律和甲、乙在A、B两点速度均相等，但在中间过程中的任意时刻，均有v乙>

v甲，又s乙＝s甲，所以t乙<

t甲，B正确．

2．C　电动自行车的客运效率η1＝，轿车载人效率η2＝，所以η1η2＝＝241，故选C.

3．A　第二次A的位移等于木板B的长度加B的位移，大于第一次位移，故选A.

4．C　在0～t1时间内，重物以加速度a匀加速上升，钢索拉力的大小为F＝mg＋ma，其瞬时功率的表达式为P1＝（mg＋ma）at.在t1～2t1时间内，重物匀速上升，钢索拉力的功率P2＝mgv0不变．在2t1～3t1时间内，重物以加速度a匀减速上升，钢索拉力的大小为F＝mg－ma，其瞬时功率的表达式为P3＝（mg－ma）（v0－at′）（t′是从2t1时刻开始计时后的时间）．在t1和2t1时刻，由于钢索的拉力突然变小，导致拉力的功率也突然变小．综上所述，只有C正确．

5．A　开始时，甲、乙两车匀速并进F牵＝F阻，脱离后甲车F牵不变，阻力变小做匀加速运动．脱离后乙车先做加速度逐渐减小的匀加速运动，最终做匀速运动，故甲车一定超前，A正确．

6．A　本题考查牛顿第二定律和运动学知识，意在考查考生运用牛顿第二定律和运动学知识综合列式求解的能力；

上升的过程由牛顿第二定律得：

mg＋f＝ma1，由运动学知识得：

v＝2a1h，联立解得：

h＝.下落的过程中由牛顿第二定律得：

mg－f＝ma2，由运动学知识得：

v2＝2a2h，将a2和h代入可得：

v＝v0，故A正确．

7．在下列情况中，做功为零的是（　　）

A．物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做的功

B．重力对自由落体运动的物体做的功

C．物体在水平面上运动，水平面对物体的支持力所做的功

D．物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面对物体的支持力做的功

8.

如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断（　　）

A．在0～t1时间内，外力做正功

B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大

C．在t2时刻，外力的功率最大

D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零

9.

如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接（杆的质量可不计），两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中（　　）

A．b球的重力势能减小，动能增加

B．a球的重力势能增加，动能减小

C．a球和b球的总机械能守恒

D．a球和b球的总机械能不守恒

10.

如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l.在这个过程中，以下结论正确的是（　　）

A．物块到达小车最右端时具有的动能为（F－Ff）（L＋l）

B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ffl

C．物块克服摩擦力所做的功为Ff（L＋l）

D．物块和小车增加的机械能为Fl

二、填空题（每小题5分，共20分）

11．在利用电火花计时器等器材验证自由下落物体的机械能是否守恒时，电火花计时器的电源频率是50Hz，某同学先后打出两张纸带，纸带Ⅰ上第1、2两点，第2、3两点，第3、4两点，第4、5两点间的距离依次为1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；

纸带Ⅱ上第1、2两点，第2、3两点，第3、4两点，第4、5两点间的距离依次为2.5mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm，那么应该选用纸带________进行测量和计算．根据你所选用的纸带，利用第2、3两点间的距离和第4、5两点间的距离，可以计算出当地的重力加速度的大小为________．在打第3点的瞬时，重物的速度为________m/s.为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、3、4点时物体减少的________和增加的________．然后比较它们的数值在允许误差范围内是否近似相等．

12．在不刮风的情况下，雨点在空中沿竖直方向下落，空气的阻力Ff与雨点速度的平方成正比，为Ff＝kv2.若某雨点的质量为m，则这个雨点的最大动能为________．

13.

如图所示轨道，两头翘起，中间平直．平直部分长l＝2.0m，弯曲部分是光滑的，平直部分的动摩擦因数为μ＝0.20，一物体沿此轨道滑动，设物体从轨道距平直部分以上高h＝1.0m的A处由静止滑下，则这物体最后静止在平直部分的______位置．物体在水平部分轨道上运动所通过的总路程为______m.

14．（2014·

天津理综）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．

7.ACD　力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个必要因素，缺一不可，物体在水平面上做匀速直线运动，合力等于零，因此，合力对物体没有做功；

做自由落体运动的物体，受到重力作用，且重力与物体的运动方向相同，即在力的方向上发生了位移，所以重力对物体做了功；

物体在水平面上运动时，水平地面对物体有支持力，物体也发生了位移，但由于支持力方向与物体运动方向垂直，即在力的方向上没有发生位移，所以支持力不做功；

物体在固定斜面上下滑时，斜面对物体的支持力与物体运动方向垂直，所以支持力也不做功．综上所述，A、C、D符合题目要求．

8．AD　由v－t图象可知：

在0～t1时间内外力做正功．

由P＝Fv可知：

在F变小，v变大情况下，无法判定P如何变化．

t2时刻v＝0，故外力瞬时功率为0.

t1～t3时间内，位移为0，故外力做的总功为0.

9．AC　依题可明显判断a球动能、势能均增加，即机械能增加，B错．b球动能增加、重力势能减少，A对；

由于杆对a球做正功，对b球做负功，总功代数和为零，故系统机械能守恒，C正确．

10．ABC　根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为Ek1＝ΔEk1＝F·

（L＋l）－Ff·

（L＋l）＝（F－Ff）·

（L＋l），A正确．物块到达最右端时，小车具有的动能可根据动能定理列式：

Ek2＝ΔEk2＝Ffl，B正确．由功的公式，物块克服摩擦力所做的功为Wf＝Ff（L＋l），C正确．物块增加的机械能Ekm＝（F－Ff）（L＋l），小车增加的机械能EkM＝Ffl，物块和小车增加的机械能为Ekm＋EkM＝F·

（L＋l）－FfL.或直接由动能关系得结论，D错误．

11．纸带Ⅰ　10m/s2　0.4　重力势能　动能

解析：

自由落体在0.02s内位移x＝gt2＝0.002m＝2mm.

故选纸带Ⅰ.

第2、3两点间中间时刻的速度

v＝m/s＝0.3m/s，

第4、5两点间中间时刻的速度

v′＝m/s＝0.7m/s，

∴g＝＝m/s2＝10m/s2.

或者x45－x23＝2gΔt2，

∴g＝＝m/s2＝10m/s2，

v3＝＝m/s＝0.4m/s.

12.

实际物体在空气中运动时，都受到空气的阻力．若阻力可写成Ff＝kv2，雨滴受到的合力为mg－kv2，做加速度越来越小的变加速运动，当雨点速度达到最大值vmax时，阻力与重力相等，加速度为零，雨滴匀速下降，此时速度为vmax＝，

将vmax代入动能表达式，得最大动能Emax＝.

13．中点，5

设在平直部分运动的总路程为s，运动过程中，重力做正功mgh，阻力做负功－Ffs，最后停止，由动能定理得mgh－μmgs＝0，

∴s＝＝＝5m

由于l长2m，所以最后物体停在平直部分的中点位置．

①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些__________．

②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________（填字母代号）．

A．避免小车在运动过程中发生抖动

B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

③平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：

________________.

④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________（填字母代号）．

A．在接通电源的同时释放了小车

B．小车释放时离打点计时器太近

C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力

三、计算题（共40分）

15．（8分）

如图所示，宽为L＝1m、高为h＝7.2m、质量为M＝8kg、上表面光滑的木板在水平地面上运动，木板与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当木板刚以初速度为v0＝3m/s时，把一原来静止的质量m＝2kg的光滑小铁块（可视为质点）轻轻地放在木板上表面的右端，g取10m/s2，求：

（1）小铁块与木板脱离时长木板的速度大小v1；

（2）小铁块刚着地时与木板左端的水平距离s.

16．（10分）

冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷