2019_2020学年高中物理第四章检测（A）（含解析）教科版必修2.docx

第四章检测(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.其中第16题只有一个选项是正确的,第710题有多个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列关于功的说法中,正确的是()A.力越大,则做的功一定多B.功是标量,但也有正负之分C.功的单位是牛顿D.只要有力作用在物体上,就一定会对物体做功解析:由W=Fxcos知力对物体做的功由力、位移、力与位移夹角的余弦的乘积共同决定,有力作用在物体上,不一定会对物体做功,力大做功不一定多,故选项A、D错误;功的计算遵从标量的运算法则,是标量,但有正负功之分,故选项B正确;功的单位是焦耳,而不是牛顿,选项C错误.答案:B2.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.斜向上,对人做正功解析:人随扶梯沿斜面加速上升,人受到的力有重力、支持力和水平向右的静摩擦力.且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90,故静摩擦力对人做正功,只有选项C正确.答案:C3.如图所示,轻质弹簧长为l,竖直固定在地面上,质量为m的小球,在离地面高度为h处,由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为x.在下落过程中,小球受到的空气阻力为f,则弹簧在最短时,具有的弹性势能为()A.(mg-f)(h-l+x)B.mg(h-l+x)-f(h-l)C.mgh-f(h-l)D.mg(l-x)+f(h-l+x)解析:设物体克服弹力做功为W弹,则对物体应用动能定理有(mg-f)(h-l+x)-W弹=Ek=0,所以W弹=(mg-f)(h-l+x),即为弹簧具有的弹性势能.答案:A4.一质量为m的汽车,它的发动机额定功率为P,开上一倾角为的坡路,设坡路足够长,摩擦阻力是车重的k倍,汽车在上坡过程中的最大速度为()A.Pmgsin B.PcosmgC.Pmg(k+sin) D.Pmgk解析:汽车上坡时所受的总阻力为f=mgsin+kmg,根据P=Fv,当汽车达到最大速度时F=f,所以汽车的最大速度为vmax=Pmg(k+sin),选项C正确.答案:C5.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是()解析:由机械能守恒定律得Ep=E-Ek知,势能与动能的图像为倾斜的直线,选项C错误;由Ep=E-mgh,故势能与h的图像也为倾斜的直线,选项D错误;由Ep=E-12mv2知,势能与速度的图像为开口向下的抛物线,选项B正确;同理Ep=E-12mg2t2,势能与时间的图像也为开口向下的抛物线,选项A错误.答案:B6.如图所示,在摩擦力不计的水平面上,放一辆质量为M的小车,小车左端放一只箱子,其质量为m,水平恒力F把m拉到小车的右端.如果第一次小车被固定在地面上,第二次小车没固定,可沿平面运动,在上述两种情况下()A.m与小车之间的摩擦力大小不相等B.F做的功一样多C.m获得的动能一样多D.由摩擦转变成内能的能量一样多解析:箱子在小车上滑动时受滑动摩擦力作用,由f=N知,选项A错误;设小车长为l,则小车固定时WF=Fl;小车不固定时,m的位移ll,所以WFWF,选项B错误;由动能定理F合x=Ek,小车固定时(F-f)l=Ek,不固定时(F-f)l=Ek,故EkEk,选项C错误;由摩擦而转变成内能的能量均等于系统克服滑动摩擦力所做的功,而系统克服滑动摩擦力所做的功Wf=fl相对,l相对为物块相对小车运动的位移,而两次l相对不变,故选项D正确.答案:D7.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3.0104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1106 NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2解析:由v2=2al得a=v22l=32m/s2,D项正确;设总推力为F,则F-0.2F=ma,解得F=1.2106N,故弹射器的推力大小为F弹=F-F机=1.2106N-1.0105N=1.1106N,A项正确;W弹=F弹l=1.1106N100m=1.1108J,B项正确;P=F弹v=F弹v2=4.4107W,C项错误.答案:ABD8.如图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索,用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度.若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法正确的有()A.力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B.木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C.力F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析:木箱重力势能的增量等于木箱克服重力所做的功,选项B正确;动能的增量等于外力做的总功,即WF-WG-Wf=Ek,选项C正确;WF-Wf=Ek+WG=Ek+Ep,选项A错误;木箱机械能的变化等于除重力之外其他力做的功,即E=WF-Wf,选项D正确.答案:BCD9.摄制组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶.如图所示,若特技演员质量m=50 kg,导演在离地高为H=12 m某房顶处架设了轮轴(轮与轴有相同的角速度),轮和轴的直径之比为32(人和车均视为质点,且轮轴直径远小于H),若车从图中A前进到B,在B处时,速度v=10 m/s,绳BO与水平方向的夹角为53,则由于绕在轮上细钢丝的拉动,使演员由地面从静止开始向上运动.在车从A运动到B的过程中(g取 10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6),以下说法正确的是()A.演员上升的高度为3 mB.演员的最大速度为9 m/sC.以地面为重力势能的零点,演员最大机械能为2 400 JD.钢丝在这一过程中对演员做功为4 275 J解析:设演员上升的高度为h,则hR=OB-OAr,解得h=Hsin53-HrR=4.5m,选项A错误;当车到达B点时演员的速度最大,由=vr得v人R=vr,v=vcos53=0.6v,因此v人=Rrv=32vcos53=9m/s,选项B正确;以地面为重力势能的零点,即便只算人的重力势能,在H高处的重力势能为mgH=6000J,比2400J大,因此选项C错误;钢丝对演员做功W=mgh+12mv人2=50104.5J+125092J=4275J,选项D正确.答案:BD10.如图所示,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且ONMOMN6m,故物体从右侧离开.答案:物体从皮带右侧离开16.(12分)如图所示,山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤.图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8 m,h2=4.0 m,x1=4.8 m,x2=8.0 m.开始时,质量分别为M=10 kg和m=2 kg的大、小两只猴子分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头.大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均可看成质点,空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值.(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小.(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.解析:(1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin,根据平抛运动规律,有h1=12gt2x1=vmint联立式,得vmin=8m/s.(2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒,设荡起