2020版高中物理第七章机械能守恒定律章末检测（含解析）新人教版必修2.docx

第七章章末检测一、选择题(本题10个小题，每小题6分，共60分.17题为单项选择题，810题为多项选择题)1关于能量和能源，下列说法正确的是()A在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少B由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造解析：由于自然界的能量守恒，所以在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，选项A正确；由于能源的品质逐渐降低，故仍需要节约能源，选项B错误；能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，比如一杯热水经过一段时间，热量流失，水冷了，所以转化具有方向性，故C不正确；人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故D不正确答案：A2.足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物块与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当小物块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为()Amv2 B2mv2C.mv2 D.mv2解析：物块A被放于传送带上后立刻做匀加速直线运动，加速度ag，匀加速过程前进的距离x1，该时间内传送带前进的距离x2vtv，所以物块相对传送带滑动的距离xx2x1，故产生的内能Qmgxmgmv2.答案：D3如图所示为一质量为2 kg的物块向右以v14 m/s的速度沿光滑的水平地面运动，同时在物块上施加一方向水平向左的恒力F，经过一段时间物块的速度方向变为水平向左，但是速度大小为v24 m/s.则上述过程中()A恒力F对物块做了32 J的功B恒力F对物块做了16 J的功C恒力F对物块做了8 J的功D恒力F对物块做功为零解析：由动能定理得WFmvmv242 J2(4)2 J0，D正确答案：D4下列各种运动过程中，物体(弓、过山车、石头、圆珠笔)机械能守恒的是(忽略空气阻力)()A将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B过山车在动力作用下在轨道上缓慢上行的过程C在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程D手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程解析：将箭搭在弦上，拉弓的整个过程中，拉力对弦做功，故弓的机械能不守恒，故A错误；过山车在动力作用下在轨道上缓慢上行的过程中，动能不变，重力势能变大，故过山车的机械能不守恒，故B错误；在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程中，石头的动能不变，重力势能增加，故石头的机械能不守恒，故C错误；笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，故圆珠笔的机械能守恒，故D正确答案：D5.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，如图所示，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的()A动能增加，势能减少，机械能不变B动能增加，势能增加，机械能增加C动能减少，势能不变，机械能减少D动能不变，势能不变，机械能不变解析：加油后战斗机的质量增加，又因战斗机飞行的速率和高度都未发生变化，它的动能和重力势能都要增加，所以机械能也要增加答案：B6质量为2 t的汽车，发动机的功率为30 kW，在水平公路上能以54 km/h的最大速度行驶，如果保持功率不变，则汽车的速度为36 km/h时，汽车的加速度为()A0.5 m/s2 B1 m/s2C1.5 m/s2 D2 m/s2解析：由PFfvm得Ff2103 N，当v36 km/h时，由PFv得F3103 N，又a，所以a0.5 m/s2，选项A正确答案：A7两滑块甲和乙放在粗糙的水平面上，给两滑块同方向的初速度，两滑块仅在滑动摩擦力的作用下运动，并作出两滑块的动能与滑行距离的变化规律图线，如图所示，已知两滑块的质量相同则能正确地反应两滑块的速度随时间变化规律的图象是()解析：对两滑块根据动能定理FfxEkEk0，所以EkFfxEk0，由此表达式可知题中图线的斜率表达的是物体运动过程中所受的摩擦力，由Ekx图线可判断甲、乙两滑块所受摩擦力相等，所以两滑块均以相同的加速度做匀减速运动，D选项正确答案：D8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，以下说法正确的是()A力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C力F、重力、阻力三者的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：木箱运动过程中，有力F、重力、阻力三个力对木箱做功，合力做功决定着物体动能的改变量，C正确、A错误；重力做功决定着重力势能的改变量，B正确；除重力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，D正确答案：BCD9.如图所示，一个物体在A时，弹簧处于原长，将物体从A推到B时，弹力做功W1；将物体从A推到B再推到C最后再回到B，弹力做功W2.下列说法正确的是()AW1W2BW1W2C上述两个过程中弹簧的弹性势能变化不同D上述两个过程中弹簧的弹性势能均增加W1解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量，将物体由A推到B和将物体由A推到B再推到C最后再回到B的弹簧形变量相同，故有W1W2，而且均是外界对弹簧做正功，故弹簧弹性势能均增加，A、C错误，B、D正确答案：BD10.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，v t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为Ff，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则()AF:Ff1:3 BW1:W21:1CF:Ff4:1 DW1:W21:3解析：对汽车运动的全过程，由动能定理得：W1W2Ek0，所以W1W2，选项B正确，选项D错误由图象知x1:x21:4.由动能定理得Fx1Ffx20，所以F:Ff4:1，选项A错误，选项C正确答案：BC二、非选择题(本题3小题，共40分)11(10分)如图所示，ABC为金属杆做成的轨道，固定在竖直平面内轨道的AB段水平且粗糙，BC段光滑，且BC段由半径为R的两段圆弧平滑连接而成一质量m0.2 kg的小环套在杆上，在F1.8 N的恒定水平拉力作用下，从A点由静止开始运动，经时间t0.4 s到达B点，然后撤去拉力F，小环沿轨道上滑，到达C点恰好掉落做自由落体运动小环与水平直杆间的动摩擦因数0.4，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小环到达B点时的速度大小；(2)圆弧的半径R.解析：(1)在A点小环受重力G、支持力FN、拉力F和摩擦力Ff.小环在AB段受恒力作用，做匀加速运动，由牛顿第二定律可得FFfma，又FfFNmg，解得a m/s25 m/s2，则vBat50.4 m/s2.0 m/s.(2)因BC段轨道光滑，小球在BC段运动时只有重力做功，机械能守恒，小环到达C点恰好掉落做自由落体运动，则在C点速度减为零，则mvmg2R，解得R m0.1 m.答案：(1)2.0 m/s(2)0.1 m12(14分)如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向质量m1 kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F10 N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x0.5 m时撤去力F.已知A、B之间的距离x01 m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数0.1，滑块上升的最大高度h0.2 m，g取10 m/s2.求：(1)在撤去力F时，滑块的速度大小；(2)滑块从B到C过程中克服摩擦力做的功解析：(1)滑块在力F的作用下由A点运动到撤去力F的过程中，依据动能定理有：Fxmgxmv2，解得v3 m/s.(2)滑块由A到C的整个过程中，依据动能定理有：Fxmgx0mghWf0解得：WfFxmgx0mgh2 J.答案：(1)3 m/s(2)2 J13(16分)如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R0.5 m，平台与轨道的最高点等高，一质量m0.8 kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53，已知sin 530.8，cos 530.6，g取10 m/s2，试求：(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距离L；(3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小解析：(1)小球从A到P