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2016-2017学年高中物理人教版必修2检测:章末质量评估(三)第七章 Word版含解析.pptx

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章末质量评估(三)
(时间:90 分钟 满分:100 分) 一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分.每 小题中只有一个选项是正确的,选对得 3 分,错选、不选或多选均不 得分) 1.如图所示,在水*的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳 子,用力使船向前移动.关于力对船做功的下列说法中正确的是 ()

A. 绳的拉力对船做了功 B.人对绳的拉力对船做了功 C. 树对绳子的拉力对船做了功 D. 人对船的静摩擦力对船做了功

解析:绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用

于船,没有对船做功.只有人对船的静摩擦力作用于船,且船发生了

位移,故对船做了功,且做正功,故选项 A、B、C 错误,D 正确.

答案:D 2.质量为 1 kg 的铅球从离地高 18 m 处无初速度释放,经 2 s

到达地面.在这个过程中重力和空气阻力对铅球做的功分别是(g 取

10 m/s2)( )

A.18 J、2 J

B.180 J、-18 J

C.180 J、0

D.200 J、0

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解析:重力做的功为:W=mgh=1×10×18 J=180 J, 根据 h=21at2 得:a=2×418=9 m/s2, 根据牛顿第二定律得:mg-f=ma 解得:f=1 N. 则空气阻力对铅球做的功 W1=-fh=-18 J,故 B 正确,A、C、 D 错误. 答案:B 3.如图所示,在电梯中的斜面上放置了一滑块,在电梯加速上升 的过程中,滑块相对斜面静止.则在该过程中( )
A. 斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能 B.滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能 C.斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功 D.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能 解析:滑块克服重力所做的功等于滑块增加的重力势能,故选项 A 错误;合力对滑块所做的功等于滑块动能的增量,故选项 B 错误; 斜面对滑块的摩擦力沿斜面向上,故摩擦力做正功,选项 C 错误; 斜面对滑块的弹力、摩擦力对滑块做的总功等于滑块机械能的增量, 故选项D 正确. 答案:D

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4.质量为 m 的汽车由静止开始以加速度 a 做匀加速运动,经过 时间 t,汽车达到额定功率,则下列说法正确的是 ( )
A. at 即为汽车额定功率下的速度最大值 B. at 不是汽车额定功率下的速度最大值 C. 汽车的额定功率是 ma2t D. 题中所给条件可以求出汽车的额定功率
P额 P额 解析:汽车额定功率下的最大速度是 a=0 时,vm= F = Ff ,故 选项A 错误,B正确.汽车的功率是牵引力的功率,不是合力的功率,
故选项C 错误.由 F-Ff=ma,得 F=Ff+ma,因 Ff 不知,则 F 不
知,故求不出汽车的额定功率,故选项 D 错误.
答案:B 5.一个物体的机械能增大,究其原因可能是( ) A .可能是重力对物体做了功 B. 一定是合外力对物体做了功 C.一定是拉力对物体做了功 D .可能是摩擦力对物体做了功
解析:除重力、弹力以外的力做功时,物体的机械能才会变化,
一个系统的机械能增大,一定是除重力、弹力以外的力对系统做正 功.重力做功时物体的动能和重力势能之间相互转化,不影响物体的
机械能的总和,故 A 错误.除重力、弹力以外的力做功时,物体的
机械能才会变化.“合外力”没有说清楚是只有重力,故 B 错误,C
错误.如果摩擦力对系统做正功,系统的机械能可以增大,故 D 正

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确. 答案:D 6.如图所示,ab 是—个位于竖直*面内的光滑圆弧形轨道,高
度为 h,轨道的末端与水*轨道相切于 b 点.一个小木块质量为 m, 在顶端 a 处由静止释放后沿轨道滑下,最后停止在水*段的 c 点.现 使小木块从 c 点出发,靠惯性沿原路恰好回到 a 点,小木块具有初动 能的值为 Ek,则( )

A.Ek=mgh C.Ek=2mgh

B.mgh<Ek<2mgh D.Ek>2mgh

解析:对于下滑过程中由动能定理可得:mgh-Wf=0,对于上

滑过程:-mgh-Wf=0-Ek,联立解得 Ek=2mgh,故选项 C 正确.
答案:C 7.如图,一颗小弹丸从离水面不高处落入水中,溅起的几个小水 珠可以跳得很高(不计能量损失),下列说法正确的是( )

A. 小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重 力
势能 B. 小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重 力势 能 C. 小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重 力势 能

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D.小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度,是违背能量守恒的 解析:弹丸的重力势能转化弹丸的动能,再转化为水的弹性势能 最后转化成小水珠的动能,小水珠升高的过程中,动能又转化为重力 势能(即表现为小水珠的高度),在这一过程中,水的总动能要小于弹 丸的动能,但是,各个水珠的质量都比较小,因此,小水珠跳起的高 度存在多种可能性.当弹丸的质量又比较大的时候,完全有可能出现 个别小水珠跳起的高度较高的情况,甚至可以超过弹丸下落的高 度.故 B 正确,A、C、D 都错误. 答案:B 8.一小球从如图所示的弧形轨道上的 A 点,由静止开始滑下.由 于轨道不光滑,它仅能滑到 B 点.由 B 点返回后,仅能
滑到 C 点,已知 A、B 高度差为 h1,B、C 高度差为 h2,则下列 关系正确的是( )
A.h1=h2 B.h1<h2 C.h1>h2 D.h1、h2 大小关系不确定 解析:由能的转化和守恒定律可知,小球由 A 到 B 的过程中重 力势能减少 mgh1,全部用于克服摩擦力做功,即 WAB=mgh1.同理, WBC=mgh2,又随着小球最大高度的降低,每次滑过的路程越来越短,

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必有 WAB>WBC,所以 mgh1>mgh2,得 h1>h2,故 C 正确. 答案:C 9.如图所示,小球以初速度 v0 从 A 点沿不光滑的轨道运动到高
为 h 的 B 点后自动返回,其返回途中仍经过 A 点,则经过 A 点的速 度大小为( )

A. v02-4gh C. v2-2gh
0

B. 4gh-v20 D. 2gh-v2
0

解析:设小球从 A 到 B 克服摩擦力做的功为 Wf,小球从 A 至 B,

由动能定理,有-Wf-mgh=0-21mv .02

小球从 B 至 A,由动能定理,有

mgh-Wf=21mv A2- 0. 解以上两式得 vA= 4gh-v2,B 对.
0
答案:B 10.(2014·大纲全国卷)一物块沿倾角为 θ 的斜坡向上滑动.当物 块的初速度为 v 时,上升的最大高度为 H,如图所示.当物块的初

速度为v2时,上升的最大高度记为 h.重力加速度大小为 g.物块与斜坡 间的动摩擦因数和 h 分别为 ( )

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A.tan θ 和H2

B.2vgH2 -1tan

θ



H 2

C.tan θ 和H4


D.


2vgH2 -1tan

θ



H 4

解析:设物块与斜坡之间的动摩擦因数为μ, 由动能定理可得

-mgH-μmgcos θsHin θ=0-12mvsi2n和θ -mgh-μmgcos θ h2=0-1
mv22,解得 h=H4 ,μ=2vg2H-1tan θ,所以选项D 正确.
答案:D 二、多项选择题(本大题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分.每小 题有多个选项是正确的,全选对得 6 分,少选得 3 分,选错、多选或 不选得 0 分) 11.如图所示,长木板 A 放在光滑水*地面上,物体 B 以水* 速度 v0 冲上 A 后,由于摩擦力作用,最后停止在木板 A 上.则从 B 冲到木板 A 上到相对板 A 静止的过程中,下列说法正确的是( )

A. 摩擦力对物体 B 做负功,对物体 A 做正功 B. 物体 B 动能的减少量等于系统损失的机械能 C. 摩擦力对 A 物体做的功等于系统机械能增加量 D. 物体 B 损失的机械能等于木板 A 获得的动能与系统损失的 机械 能之和

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解析:B 受的摩擦力方向向左,位移向右,故摩擦力对物体 B 做 负功,A 受 B 给他的摩擦力向右,位移向右,故摩擦力对物体 A 做 正功,故 A 正确;根据能量守恒定律,物体 B 动能的减少量等于 A 的机械能增量和系统损失的机械能之和,故 B 错误;根据动能定理, 摩擦力对木板 A 做的功等于 A 动能的增加,故 C 错误;根据能量守 恒定律,物体 B 损失的机械能等于木板 A 获得的动能与系统损失的 机械能之和,故 D 正确,故选A、D.
答案:AD 12.如图所示,重 10 N 的滑块在倾角为 30°的斜面上,从 a 点由 静止下滑,到 b 点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到 c 点开始弹回, 返回 b 点离开弹簧,最后又回到 a 点,已知 ab=0.8 m,bc=0.4 m, 那么在整个过程中( )
A. 滑块动能的最大值是 6 J B. 弹簧弹性势能的最大值是 6 J C.从 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做的功是 6 J D. 滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能减少 解析:滑块从 a 到 c 的过程中,重力势能不能完全转化为动能, 故选项A 错误;以 c 点为参考点.则 a 点的机械能为 6 J,在 c 点时 滑块的速度为零,重力势能为零.所以弹簧的弹性势能为 6 J,从 c
到 b 的过程中弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量,故选

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项 B、C 正确;滑块能回到原出发点,所以机械能守恒,故选项 D 错 误.
答案:BC 13.如图所示 A、B 两个单摆,摆球的质量相同,摆线长 LA> LB,悬点 O、O′等高,把两个摆球拉至水*后,选 O、O′所在的*面 为零势能面,都由静止释放,不计阻力,摆球摆到最低点时( )
A.A 球的动能大于 B 球的动能 B.A 球的重力势能大于 B 球的重力势能 C.两球的机械能总量相等 D.两球的机械能总量小于零 解析:根据动能定理 mgL=12mv2,所以摆球摆到最低点时 A 球 的动能大于 B 球的动能,A 正确.在最低点,A 球的高度更低,由 Ep=mgh 知 A 球的重力势能较小,B 错误.A、B 两球在运动的过程 中,只有重力做功,机械能守恒,两球的机械能总量保持 0 不变,所 以在最低点,两球的机械能总量仍为 0,故 C 正确,D 错误. 答案:AC 14.某兴趣小组遥控一辆玩具车,使其在水*路面上由静止启动, 在前 2 s 内做匀加速直线运动,2 s 末达到额定功率,

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2 s 到 14 s 保持额定功率运动,14 s 末停止遥控,让玩具车自由 滑行,其 v-t 图象如图所示.可认为整个过程玩具车所受阻力大小 不变,已知玩具车的质量为 m=1 kg,取 g=10 m/s2,则( )
A. 玩具车所受阻力大小为 2 N B. 玩具车在 4 s 末牵引力的瞬时功率为 9 W C. 玩具车在 2 s 到 10 s 内位移的大小为 39 m D. 玩具车整个过程的位移为 90 m
0-6 解析:由图象可知在 14 s 后的加速度 a2= 4 m/s2=-1.5 m/s2,
3-0 故阻力f=ma2=-1.5 N,A错误;玩具车在前2 s 内的加速度a1= 2 =1.5 m/s2,由牛顿第二定律可得牵引力 F=ma1-f=3 N,当 t=2 s 时达到额定功率 P 额=Fv=9 W.此后玩具车以额定功率运动,速度 增大,牵引力减小,所以 t=4 s 时功率为 9 W,B 正确;玩具车在 2 到 10 秒内做加速度减小的加速运动,由动能定理得 P 额 t+fs2=12mv22 -21mv21,解得 s2=39 m,故 C 正确;由图象可知总位移 s=21×3×2 m +39 m+6×4 m+12×4×6 m=78 m,故 D 错误.
答案:BC 三、非选择题(本题共 4 小题,共 46 分.把答案填在题中的横线

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上或按照题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案 中必须明确写出数值和单位)
15.(8 分)某实验小组采用如图 1 所示的装置探究功与速度的关 系,小车在橡皮筋作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率 为 50 Hz.

图1 图2

图3

(1)实验中木板略微倾斜,这样做



A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

B.是为了增大小车下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功

D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

(2)实验中先后用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条……并起来挂在

小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同—位置再释放小

车.把第 1 次只挂 1 条橡皮筋对小车做的功记为 W,第 2 次挂 2 条

橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W……橡皮筋对小车做功后而获得

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的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第 4 次实验的纸带(如

图 2 所示)求得小车获得的速度为

m/s.

(3)若根据多次测量数据画出的 W—v 图象如图 3 所示,根据图

线形状可知,对 W 与 v 的关系作出猜想肯定不正确的是



A.W∝ v

B.W∝1v

C.W∝v2

D.W∝v3

(4)如果 W∝v2 的猜想是正确的,则画出的 W-v2 图象应是



解析:(1)A、B 实验中要使橡皮筋对小车所做功等于合外力对小

车做的功,应当进行*衡摩擦力的操作,所以要将斜面倾斜,目的不

是释放小车后,使小车能够匀加速下滑,也不是增大加速度,而是为

了*衡摩擦力,故 A、B 错误;C 实验中木板略微倾斜,来*衡摩擦

力,使橡皮筋对小车所做的功等于合外力对小车做的功,方便研究,

故 C 正确;D 中小车先在橡皮条的拉力作用下做加速运动,当橡皮

条松弛以后,小车受到的合外力为 0,由于惯性,会继续匀速前进,

故 D 正确.

(2) 由纸带后半部分两点间距离相同,可知小车开始做匀速运动, 可求得:v=Tx=00..0042m/s=2 m/s.
(3)根据图象结合数学知识可知,该图象应是 y=xn(n=2,3,4) 函数形式,故 A、B 错误,C、D 正确.

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(4)如果 W∝v2 的猜想是正确的,根据图象结合数学知识可知, 画出的 W-v2 图象应是过原点的一条直线.
答案:(1)CD (2)2 (3)AB (4)过原点的一条直线 16.(8 分)一劲度系数 k=800 N/m 的轻质弹簧两端分别连接着质 量均为 12 kg 的物体 A、B,将它们竖直静止放在水*面上,如图所 示.现将一竖直向上的变力 F 作用在 A 上,使 A 开始向上做匀加速 运动,经 0.40 s 物体 B 刚要离开地面.g=10 m/s2.试求:
(1)物体 B 刚要离开地面时,A 物体的速度 vA
; (2)物体 A 重力势能的改变量. 解析:(1)开始时 mAg=kx1, 当物体 B 刚要离地面时 kx2=mBg,可得: x1=x2=0.15 m. 由 x1+x2=21 at2,vA=at, 得:vA=1.5 m/s. (2)物体 A 重力势能增大,ΔEpA=mAg(x1+x2)=36 J. 答案:(1)1.5 m/s (2)36 J 17.(12 分)如图所示,在竖直*面内有一41圆弧形轨道 AB,其半 径为 R=1.0 m,B 点的切线方向恰好为水*方向.一个质量为 m=

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2.0 kg 的小滑块,从轨道顶端 A 点由静止开始沿轨道下滑,到达轨道 末端 B 点时的速度为 v=4.0 m/s,然后做*抛运动,落到地面上的 C 点.若轨道 B 端距地面的高度 h=5.0 m(不计空气阻力,取 g=10 m/s2),求:
(1)小滑块在 AB 轨道克服阻力做的功; (2)小滑块落地时的动能. 解析:(1)设小滑块在 AB 轨道上克服阻力做功为 W,对于从 A 至 B 过程,根据动能定理得 mgR-W=21mv2-0,代入数据解得 W= 4 J,即小滑块在 AB 轨道克服阻力做的功为 4 J. (2)设小滑块落地时的动能为 Ek,取地面为零重力势能参照考面, 由于*抛过程中只有重力做功, 故根据机械能守恒定律得21mv2+mgh=Ek+0. 代入数据解得 Ek=116 J, 即小滑块落地时的动能为 116 J. 答案:(1)4 J (2)116 J 18.(18 分)如图所示,光滑曲面 AB 与水*面 BC *滑连接于 B 点,BC 右端连接内壁光滑、半径为 r 的41细圆管 CD,管口 D 端正下 方直立一根劲度系数为 k 的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管 口 D 端齐*,质量为 m 的小球在曲面上距 BC 的高度为 2r 处从静止

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开始下滑,进入管口 C 端时与管壁间恰好无作用力,通过 CD 后压缩 弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为 Ep,已知小 球与 BC 间的动摩擦因数 μ=0.5.求:

(1)小球达到 B 点时的速度大小 vB;

(2)水*面 BC 的长度 s;

(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度

vm. 解析:(1)由机械能守恒定律得

mg2r=21mv

B2 ,

解 得 vB=2 gr.

(2)由

mg=m

v2C, r

得 vC= gr. 由 A 至 C,由动能定理得 mg(2r)-μmgs=12mv 2C.

解得 s=3r. (3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离 D 端的距离为 x,则有

kx=mg,

得 x=mkg.

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由功能关系得 mg(r+x)-Ep= 21mv -2m 12mvC2,

得 vm=

3gr+2mkg2-2mEp.

答案:(1)2 gr (2)3r (3)

3gr+2mkg2—2mEp



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