人教版必修2第7章机械能守恒定律单元测试

1、章末综合测评（三）（用时：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，15小题只有一项符合题目要求，68题有多项符合题目要求.全部选 对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1. 如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是 （）A .上楼（人与地球组成的系统）B. 跳绳（人与绳组成的系统）C.水滴石穿D .箭射出后（水滴与石头组成的系统）（箭、弓、地球组成的系统）【解析】人上楼、跳绳过程中机械能不守恒，从能量转化角度看都是消耗 人体的化学能；水滴石穿，水滴的机械能减少的部分转变为内能；弓箭射出过程 中是弹性势能与动能、重力势

2、能的相互转化，只有重力和弹力做功，机械能守恒.【答案】D2. 如图1所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是（）图1C. 不做功D 无法确定【解析】 人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上 的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反， 故人对车做负功，B正确.【答案】B3. 如图2所示，小物体A沿高为h、倾角为B的光滑斜面以初速度vo从顶 端滑到底端，而相同的物体 B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，则 ()【导学号：69390116】B. 从开始至落地，重力对它们做功相同C

3、. 两物体落地时重力的瞬时功率相同D. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同【解析】整个过程重力对它们做的功均为 mgh,根据机械能守恒知两物体 落地时速度的大小相等，但方向不同，所以A、C错，B正确；从开始至落地它 们用时不等，所以D错.【答案】B4 .一辆汽车以vi = 6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行si = 3.6 m,如果以V2= 8 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离 s应为 ()A. 6.4 mB . 5.6 mC. 7.2 mD . 10.8 m【解析】急刹车后，车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为

4、零.设摩擦阻力为F,据动能定理得Fs仟 0 1mv1Fs2= 0-?mv2式除以式得:2S2V22S1 v13.6 m故得汽车滑行距离=6.4 m.【答案】 A5.如图3所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固疋在竖直平面内； 套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下.重力加 速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 （）图3A. Mg 5mgB . Mg + mgC. Mg + 5mgD . Mg + 10mg1 2【解析】设小环到大环最低点的速度为 v,由能量守恒定律,得2mv2 =mg2R小环在大环上做圆周运动，在最低点时，大环对它的支持力

5、方向竖直向上，2设为Fn，由牛顿第二定律，得Fn mg= mR由得Fn = 5mg，由牛顿第三定律可知，小环对大环竖直向下的压力 Fn =Fn = 5mg.大环平衡，轻杆对大环的拉力为 F = Fn+ Mg = Mg + 5mg，选项C 正确.【答案】C6.人们设计出磁悬浮列车，列车能以很大速度行驶.列车的速度很大，是采取了下列哪些可能的措施（）A .减小列车的质量B. 增大列车的牵引力C. 减小列车所受的阻力D 增大列车的功率【解析】 当列车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，有P= Ffv,P一故v = p，要增大速度，一方面增大列车的功率，另一方面减小列车所受的阻力，故C、D正确.【

6、答案】 CD7 .某位溜冰爱好者先在岸上从 0点由静止开始匀加速助跑，2 s后到达岸 边A处，接着进入冰面（冰面与岸边基本相平）开始滑行，又经3 s停在了冰上的B点，如图4所示.若该过程中，他的位移是 x,速度是v，受的合外力是F, 机械能是E,则对以上各量随时间变化规律的描述，下列选项中正确的是 （）【解析】 由题意知，初末速度均为0，前2 s匀加速运动，后3 s做匀减速 运动，位移一直增加，选项A错误；加速度的大小关系为3 : 2，由牛顿第二定 律得受的合外力的大小关系为 3： 2,选项B、C正确；运动过程中重力势能不变， 而动能先增大后减小，所以机械能先增大后减小，选项D错误.【答案】B

7、C8. 由光滑细管组成的轨道如图5所示，其中AB段和BC段是半径为R的 四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口 D处静止释放，最后能够从 A端水平抛出落到地面上.下列说法 正确的是（）【导学号：69390117】A 小球落到地面时相对于 A点的水平位移值为2.RH 2R2B 小球落到地面时相对于 A点的水平位移值为2.2RH 4R2C. 小球能从细管A端水平抛出的条件是H 2R5D. 小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin二-R【解析】要使小球从A点水平抛出，则小球到达A点时的速度v0,根1 2据机械能守恒定律，有mgH mg 2R= qmv ,所

8、以H 2R,故选项C正确，选 项D错误；小球从A点水平抛出时的速度v = , 2gH 4gR,小球离开A点后做 平抛运动，则有2R= 1gt2,水平位移x= vt,联立以上各式可得水平位移 x= 2 2RH 4R2,选项A错误,选项B正确.【答案】BC二、非选择题（共4小题，共52分，按题目要求作答）9. （8分）下表是在探究功与物体速度变化的关系时得到的数据.请根据以下数据在图中完成 W-v、W-v2、W-v3图象，并由图象确定功与速度变化的关系是W（条橡皮筋做的功作为功的单位）12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v (m /s)v (m /s)-.2

9、-.3【解析】 V2、V3的数值如下表所示:W（ 一条橡皮筋 做的功作为功 的单位）12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v纸带上打下计数点5时的速度v=m/s； 在打05的过程中系统动能的增量 Ek=J,系统势能的减少量A Ep =J,由此得出的结论是 .1 2(m2/s2)1.964.05.767.8410.2412.2513.6916.0v（3）若某同学作出？v-h图象如图4乙所示，贝U当地的重力加速度(m3/s3)2.748.013.8221.9532.7742.8850.6564.0Wv、WAv2、W-v3图象如图所示.由图可得力对物体做的功与速

10、度的平方成正比.【答案】 见解析10. （10分）用如图3实验装置验证mi、m2组成的系统机械能守恒.m2从高 处由静止开始下落，mi上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测 量，即可验证机械能守恒定律.图4甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打 下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4个点（图中未标出），计数点间的距离如图4甲所示.已知mi = 50 g，m2= 150 g,打点计时器工作频率为50 Hz,则（g取10 m/s2，结果保留两位有效数字）图3单拉HE 1) 23456一琨 40-21,60m/S.图4【解析】(1)在纸带上打下计数点5时的速度大小为X46V4621.60+

11、 26.402X 5X 0.02x 10一2m/s= 2.4 m/s(2) 在打点05过程中系统动能的增量为121-32 Ek= 2(m1+ m2)v 0=十(50+ 150)X 10 X 2.4 J-00.58 J系统重力势能的减少量为 Ep= (m2 m1)gh05= (150 50)X 103X 10X (38.40+ 21.60)X 10 2J= 0.60 J实验结果表明，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统重力势能的减少 量等于动能的增加量，即系统的机械能守恒.(3) m1、m2组成的系统机械能守恒,贝Um2g h mug h= m2V2+如付2 0,整理得 v2 = gh可见，

12、重力加速度g大小等于专-h图象斜率的2倍，则g = ZXI2 m/s2= 29.7 m/s .【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.60系统的机械能守恒(3)9.711. (16分)质量为2 000 kg的汽车在平直公路上行驶，所能达到的最大速度 为20 m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍(即 f= 0.2G).如果汽车在运动的初始 阶段是以2 m/s2的加速度由静止开始作匀加速行驶，试求：【导学号：69390118】(1) 汽车的额定功率；汽车在匀加速行驶时的牵引力；(3) 汽车做匀加速运动的最长时间；(4) 汽车在第3 s末的瞬时功率；(5) 试画出汽车在8 s内的P-t图象.【解

13、析】(1)P 额=fv = 0.2Gvm= 80 kW.(2) F = f+ ma= 8 000 N.(3) 设汽车匀加速运动所能达到的最大速度为V0,对汽车由牛顿第二定律得F f= maP额即f= maV0代入数据得V0 = 10 m/s所以汽车做匀加速直线运动的时间V010甘a二铲5 s.(4) P = Fv = Fat = 48 kW.(5) 汽车在8 s内的P-t图象为【答案】(1)80 kW (2)8000 N (3)5 s (4)48 kW (5)见解析12. (18分)如图5所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R= 10 cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道 间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h = 0.8 m，水平距离s= 1.2 m，水平轨道AB长为L1 = 1 m， BC长为L2= 3 m,小球与水平轨道间的动摩擦因数 卩=0.2,重力加速度g取10 m/s2.(1) 若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度；A点初速(2) 若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在 度的范围是多少?图52【解析】(1)小球恰能通过最高点,有mg= mR,亠 1 2 1