2019-2020学年新教材高中物理 章末综合检测（一）功和机械能 鲁科版必修第二册

章末综合检测（一） 功和机械能a级学考达标1如图所示，用同样的力f拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力f的做功情况是()a甲中做功最少b丁中做功最多c做功一样多 d无法比较解析：选c功是力和在力的方向上的位移的乘积，四种情况中力和在力的方向上的位移都相同，所以四种情况做功一样多，c正确。2汽车上坡的时候，司机必须换低挡，其目的是()a减小速度，得到较小的牵引力b增大速度，得到较小的牵引力c减小速度，得到较大的牵引力d增大速度，得到较大的牵引力解析：选c汽车在上坡时，汽车的牵引力除了要克服阻力以外，还要克服重力沿斜面向下的分力，所以需要增大牵引力f，由f牵可知，在p一定的情况下，可通过减小v来实现增大牵引力f牵的目的，故选项c正确。3(2019三亚高一检测)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()a4倍 b2倍c.倍 d.倍解析：选d设fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有pfvfvkvvkv2，变化后有2pfvkvvkv2，联立解得vv，d正确。4.如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是()a物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少b物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多c以桌面为参考平面，物体重力势能减少mghd以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(hh)解析：选c重力做功与路径无关，所以无论沿哪条轨道下落，重力做功相同，重力做功wmgh，再由wep，所以epmgh，即物体重力势能减少mgh，故c正确，a、b、d错误。5据报道，我国研制出了一种新型炸弹，已知该新型炸弹材料密度约为钢的2.5倍，设其与常规炸弹(钢制)飞行速度之比约为21，它们在穿甲过程中所受的阻力相同，则形状相同的新型炸弹与常规炸弹的最大穿甲深度之比约为()a21 b11c101 d52解析：选c设穿甲过程中所受阻力为ff，由动能定理得：ffd0mv2，所以d。代入数据解得：d新d常101，选项c正确。6自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是()a机械能守恒b能量正在消失c总能量守恒，正在减少的机械能转化为内能d只有动能和势能的相互转化解析：选c秋千摆动的幅度越来越小，即重力势能的最大值越来越小，机械能减小，减小的机械能转化为内能，则总能量守恒，c正确。7在伽利略理想斜面实验中，小球停下来的高度h2与它出发时的高度h1相同，我们把这一事实说成是“有某一量守恒”，下列说法中正确的是()a小球运动过程中速度是守恒的b小球运动过程中高度是守恒的c小球运动过程中动能是守恒的d小球运动过程中能量是守恒的解析：选d在小球运动过程中小球的速度随时间发生变化，故速度不守恒，故选项a错误；小球停下来的高度h2与出发时的高度h1相同，但运动过程中高度是变化的，故选项b错误；小球沿斜面向下运动时动能增大，沿斜面向上运动时动能减小，可知动能不守恒，故选项c错误；伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在小球运动的过程中只有重力做功，则小球的机械能守恒，故这个不变量应该是能量，故选项d正确。8在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m200 g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。o为纸带下落的起始点，a、b、c为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔t0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g9.8 m/s2，那么(1)计算b点瞬时速度时，甲同学用v2gsob，乙同学用vb。其中所选择方法正确的是_(填“甲”或“乙”)同学。(2)丙同学想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为_m/s2，从而计算出阻力f_n。解析：(1)利用v2gsob计算速度的依据就是机械能守恒，所以无法用来验证机械能守恒定律，因此利用vb计算b点瞬时速度的方法正确。(2)根据sbcsabat2可得a9.5 m/s2，由牛顿第二定律可得mgfma，解得f0.06 n。答案：(1)乙(2)9.50.069一动车组有三节车厢启动了动力，使该动车组由静止开始启动，当该动车组前进的距离为l0时，将其中一节车厢的动力撤走后该动车组保持恒定的速度匀速直线运动，当该动车组将要进站时，将另外两节车厢的动力撤走，经过一段时间该动车组刚好停在车站。假设在运动过程中动车组所受的阻力恒定，每节动力车厢提供牵引力恒定。求当所有的动力都撤走后动车组的位移。解析：设每节动力车厢提供的牵引力为f，动车组所受的阻力是f。当撤走一节车厢的动力时，动车组做匀速运动，则f2f开始阶段，动车组做匀加速运动，设末速度为v，动车组的质量为m，应用动能定理有(3ff)l0mv2得fl0mv2撤走另外两节车厢的动力时，动车组做匀减速运动，应用动能定理有fs10mv2得2fs1mv2所以s1，即撤走所有的动力后动车组的位移为l0。答案：l0b级选考提能10多选如图所示，物块从表面粗糙的固定斜面顶端匀速下滑至底端，下列说法正确的有()a物块的机械能减少b物块的机械能守恒c物块减少的重力势能全部转化为动能d物块减少的机械能全部转化为内能解析：选ad由于接触面粗糙，不满足机械能守恒的条件，由于阻力做负功，故机械能减少，选项a正确，b错误；根据能量守恒，可以知道物块减少的重力势能转化为动能和内能，故选项c错误，物块减少的机械能全都转化为内能，选项d正确。11多选一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是()a合外力对物体不做功b地板对物体的支持力做正功c地板对物体的支持力做负功d物体所受的重力对物体做负功解析：选bd升降机加速上升时，物体所受地板的支持力方向向上与位移同向做正功；物体所受重力方向向下与位移反向做负功；物体所受合外力方向向上与位移同向做正功。选项b、d正确。12多选(2019聊城高一检测)如图所示，质量为m的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离l，子弹进入木块的深度为l，若木块对子弹的阻力f视为恒力，则下列关系式中正确的是()aflmv2bflmv2cflmv(mm)v2df(ll)mvmv2解析：选acd根据动能定理，对子弹：f(ll)mv2mv，选项d正确；对木块：flmv2，a正确；由以上两式整理可得flmv(mm)v2，c正确。13多选如果汽车以额定功率p由静止出发，沿平直路面行驶，受到的阻力恒为ff，则下列判断正确的是()a汽车行驶的最大速度为vmaxb汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动c汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动d汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动，最后做匀速运动解析：选ac据f知，汽车速度增大，牵引力f减小，加速度减小，故汽车做加速度减小的加速运动，最后匀速时，fff，最大速度vmax，选项a、c正确，b、d错误。14.某次篮球比赛中，一运动员将球由静止快速出手，篮球空心入网。已知篮球质量为m，出手时篮球距离地面高度为h1，速度大小为v，篮筐距离地面高度为h2。不计空气阻力和篮网对球的作用力，篮球可视为质点，以地面为零势能面，重力加速度为g，下列说法正确的是()a手对篮球做功为mv2b篮球进篮筐时的动能为mv2mgh2c篮球进篮筐时的机械能为mv2mgh2d篮球进篮筐后落地瞬间的机械能为mgh2解析：选a投篮过程，由动能定理得：手对篮球做功wmv2，故a正确；篮球从出手到进篮筐的过程中，由动能定理得：mg(h2h1)ekmv2，可得篮球进篮筐时的动能为ekmv2mgh1mgh2，故b错误；篮球离开手后只有重力做功，机械能守恒，所以进篮筐时，篮球的机械能等于刚出手时篮球的机械能，也等于落地瞬间的机械能，即为mv2mgh1，故c、d错误。15在做验证机械能守恒定律的实验中：(1)实验中动能的增加量应略_(选填“大于”“小于”或“等于”)重力势能的减少量，其主要原因是_(填选项前的字母)。a重物下落的实际距离大于测量值b重物下落的实际距离小于测量值c重物下落受到阻力d重物的实际末速度大于计算值(2)甲、乙两位同学分别得到a、b两条纸带，两纸带上开始两个点间的距离分别是1.9 mm、4.0 mm。那么应该选用_(选填“甲”或“乙”)同学的纸带，一定存在操作误差的同学是_(选填“甲”或“乙”)，可能的错误原因是_。(3)如图所示，有一条纸带，各点距a点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7，各相邻点间的打点时间间隔为t，当地重力加速度为g。要用它来验证重物从b到g处的机械能是否守恒，则打b点时重物的速度表达式为vb_，打g点时重物的速度表达式为vg_，若打b点和g点时重物的速度vb、vg及bg间的距离h均为已知量，则当满足_时，重物的机械能守恒。解析：(1)做验证机械能守恒定律的实验时，由于空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，重物动能的增加量要略小于重力势能的减少量，选项c正确。(2)当重物自由下落时，第一、二两点之间的距离hgt22 mm，由此可知甲同学的纸带最为理想，乙同学所得出的纸带，开始两点之间的距离明显大于2 mm，这说明他在操作过程中开始打点时，纸带已经具有了速度，可能原因是乙同学在实验时先释放重物，后接通电源(或释放纸带的初速度不为零等)。(3)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得b、g两点的瞬时速度大小分别为vb，vg，若机械能守恒，则有mghmvmv，即有vv2gh。答案：(1)小于c(2)甲乙乙同学在实验时先释放重物，后接通电源(或释放纸带的初速度不为零等)(3) vv2gh16.(2019临沂高一检测)如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端a处无初速度地滑下，槽的底端b与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端c时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：(1)滑块到达底端b时的速度大小vb；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数。解析：(1)滑块在由a到b的过程中机械能守恒，可得mghmv，解得vb。(2)滑块在由b到c的过程中，应用动能定理得mglmvmv解得。答案：(1)(2) 17.如图所示，质量m50 kg的跳水运动员从距水面高h10 m的跳台上以v05 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高，不计空气阻力，g取10 m/