必修2物理第四章机械能和能源章末检测（教科版附答案和解释）

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/13必修2物理第四章机械能和能源章末检测（教科版附答案和解释）时间60分钟，满分100分一、选择题本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分1小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行设小明与车的总质量为100KG，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的002倍，G取10M/S2通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近A10WB100WC300WD500W解析选B由PFV可知，要求骑车人的功率，一要知道骑车人的动力，二要知道骑车人的速度，前者由于自行车匀速行驶，由二力平衡可知FF20N，后者对于骑车人的速度我们应该有一个定性估测，约为5M/S，所以PFV205W100W2如图所示，现有两个完全相同的可视为质点的物块A、B从静止开始运动，A自由下落，B沿光滑的固定斜面下滑，精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/13最终它们都到达同一水平面上，空气阻力忽略不计，则AA与B两物块运动位移和时间均相等B重力对A与B两物块所做的功相等C重力对A与B两物块所做功的平均功率相等DA与B两物块运动到水平面时，重力做功的瞬时功率相同解析选B设A、B运动的竖直高度为H，由题意知，A的运动时间TA2HG，位移XAH到达水平面时的速度VA2GH，而B沿斜面运动的加速度ABGSIN，位移XBHSINXA运动时间TB2SBAB2HGSIN21SIN2HGTA，故A选项错；到达水平面时的速度大小VBATGSIN2HGSIN22GH，方向平行斜面向下，由功的公式WFXCOS知WAWB，故B选项正确；由平均功率公式PWT得PAPB，故C选项错误；由瞬时功率公式PFVCOS得PAMG2GH，PBMG2GHCOS90MG2GHSINPA，故D选项错3质量为M的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，汽车行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为V，那么当汽车的车速为V4精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/13时，汽车的瞬时加速度的大小为APMVB2PMVC3PMVD4PMV解析选C汽车在平直路面行驶，当牵引力F等于阻力F时，汽车速度达到最大值，即FF，PFV，故FPV当汽车的速度V1V4时的牵引力F1PV14PV由牛顿第二定律得F1FMA，所以AF1FM4PVPVM3PMV故C选项正确4一辆汽车在平直的公路上以速度V0开始加速行驶，经过一段时间T，前进了距离L，此时恰好达到其最大速度VM，设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒为F，则在这段时间里，发动机所做的功为AFVMTBPTC12MV2M12MV20FLDFTV0VM2解析选ABC因为发动机以额定功率工作，所以发动机的功WPT，故B对达到最大速度VM时，牵引力与阻力相等，所以WPTFVMT，故A对由动能定理WFL12MV2M12MV20，所以W12MV2M12MV20FL，故C对故选ABC5如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8M处由静止滑下以坡底为零势能参考面，当下滑到距离坡底精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/13L1处时，运动员的动能和势能恰好相等；到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡若不计经过坡底时的机械能损失，当上滑到距离坡底L2处时，运动员的动能和势能再次相等，上滑的最大距离为4M在此全过程中，下列说法正确的是A摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员机械能的变化CL14M，L22MDL14M，L22M解析选C在整个过程中，只有重力和摩擦力做功，由动能定理可知重力和摩擦力所做的总功等于运动员动能的变化，选项B错误；由功能关系可知摩擦力所做的功等于运动员机械能的变化，选项A错误；在下滑过程中，若不考虑空气阻力，L14M；若考虑空气阻力，L1处的机械能应小于初始状态的机械能，即L14M；在上滑过程中，若不考虑空气阻力，L2应在2M处，若考虑空气阻力，L2处机械能应大于4M处机械能，即L22M，选项C正确，D错误6如图所示，斜面AB、DB动摩擦因数相同可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/13A物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大B物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大C物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多D物体沿斜面AB滑动过程中克服摩擦力做的功较多解析选B已知斜面AB、DB动摩擦因数相同，设斜面倾角为，底边为X，则斜面高度为HXTAN，斜面长度LXCOS，物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端，由动能定理有MGHMGLCOS12MV2，可知物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大，故A错误，B正确；物体沿斜面滑动过程中克服摩擦力做的功WFMGLCOSMGX相同，故C、D错误7一小物体冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时，又通过了A、B两点，如图所示，对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中，其动能的增量的大小分别为EK1和EK2，机械能的增量的大小分别是E1和E2，则以下大小关系正确的是AEK1EK2E1E2BEK1EK2E1E2CEK1EK2E1E2精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/13DEK1EK2E1E2解析选C设物体在A、B间滑动时克服阻力做功为WF，则物体由A到B，有MGHWFEK1，由B到A，有MGHWFEK2，所以EK1EK2；再根据功能关系，物体克服阻力做的功等于物体机械能改变量的大小，有WFE1E2，故选项C正确8如图，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2X0，一质量为M的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为X0，不计空气阻力，则A小球从接触弹簧开始速度一直减小B小球运动过程中最大速度等于2GX0C弹簧的最大弹性势能为3MGX0D弹簧劲度系数等于MGX0解析选C小球由A到B的过程中，小球和弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，机械能守恒，B点时弹性势能最大为EPM，则EPMMG2X0X03MGX0，故C选项正确；由于弹力与压缩量成正比，且克服弹力做功等于弹性势能的增加量，即KX02X0EPM3MGX0，得K6MGX0，故D选项错；小球从O到B的过程中由于弹力越来越大，所以小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/13减速运动，当MGKX时速度最大，动能最大，即XMGK16X0，最大速度为VM，即K16X0216X012MV2MMG2X016X0得VM56GX06，故A、B均错二、填空题本题共1小题，共10分，按题目要求作答9在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为M100KG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为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点其他点未画出已知打点计时器每隔002S打一个点，当地的重力加速度为98M/S2，那么1纸带的_端填“左”或“右”与重物相连；2根据图上所得的数据，应取图中O点到_点来验证机械能守恒定律；3从O点到2问中所取的点，重物重力势能的减少量EP_J，动能增加量EK_J结果取三位有效数字解析由题意知，O点为第一个点，所以纸带的左端与重物相连，为了减小误差和便于求重物动能的增加量，可取题图中O点到B点来验证机械能守恒定律，此过程中重力势精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/13能的减少量EPMGHOB100981925102J189J打B点时重物的瞬时速度VBOCOA2T229315551022002M/S1845M/S所以动能增量EK12MV2B1210018452J170J答案1左2B3189170三、计算题本题共4小题，共42分，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108分质量为2000KG，额定功率为80KW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20M/S若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2M/S2，运动中的阻力不变，求1汽车所受阻力的大小；23S末汽车的瞬时功率解析1设汽车所受阻力为F，当汽车达到最大速度时有PFVFVM1分所以FPVM8010320N4103N1分精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/132由牛顿第二定律得FFMA则FFMA1分汽车达到匀加速运动的最大速度为VPF1分又据运动学公式VAT1分匀加速运动的时间为T5S1分所以3S末汽车的瞬时功率PFV3FMAAT341032000223W48104W2分答案14103N248104W1110分如图所示，质量为M02KG的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出H020M，木块距水平台的右端L17M质量为M010M的子弹以V0180M/S的速度水平射向木块，当子弹以V90M/S的速度水平射出时，木块的速度为V19M/S此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为L16M，求G取10M/S21木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；2木块与台面间的动摩擦因数解析1由动能定理得，木块对子弹所做的功为W112MV212MV20243J2分同理，子弹对木块所做的功为精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创10/13W212MV2181J2分2设木块离开台面时的速度为V2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理，有MGL12MV2212MV213分木块离开台面后的平抛阶段LV22HG2分解得0501分答案1243J81J20501210分如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆摆锤的质量为M，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离SSL，之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为G，求1摆锤在上述过程中损失的机械能；2在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；3橡胶片与地面之间的动摩擦因数解析1选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能E等于减精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创11/13少的重力势能，即EMGLCOS2分2对全程应用动能定理WGWF01分WGMGLCOS1分由得WFWGMGLCOS2分3由滑动摩擦力公式得FF1分摩擦力做的功WFFS1分式代入式得MGLCOSFS2分答案1MGLCOS2MGLCOS3MGLCOSFS1314分2013高考浙江卷山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，H118M，H240M，X148M，X280M开始时，质量分别为M10KG和M2KG的大、小两只滇金丝猴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G10M/S2，求1大猴从A点水平跳离时速度的最小值；精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创12/132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