2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

1 / 9 第七章《机械能守恒定律》测试卷

一、单选题(共12小题)

1.如图是用落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带．有关尺寸已在图中注明．我们选取n点来验证机械能守恒定律．下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是( )

A．n点是第n个点，则vn＝gnT

B．n点是第n个点，则vn＝g(n－1)T

C．vn＝

D．vn＝

2.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( )

A． 能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程

B． 化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭

C． 在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源

D． 随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭

3.质量为m的物体，沿倾角为a的光滑斜面由静止下滑，下滑时间t(s)后重力势能减少量为 ( )

A．mg2t2sinα

B．mg2t2

C．mg2t2

D．mg2t2sin2α

4.如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力对物体做功为( )

A． 7 J

B． 1 J

C． 5 J

D． 3.5 J 2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

2 / 9 5.如图所示，在多数情况下，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开．经过一段时间后，降落伞张开，运动员做减速运动．假若降落伞受到阻力与速度大小成正比，即Ff＝kv，降落伞张开前所受的阻力忽略不计．已知跳伞运动员和跳伞总质量为m.则下列说法中正确的是( )

A． 降落伞张开以后，运动员运动过程中加速度一直在增大

B． 降落伞刚张开时，运动员处于超重状态

C． 若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时重力做功的功率也增加一倍

D． 运动员运动过程中机械能始终减小

6.人用手托着质量为m的“小苹果”，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v(苹果与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是( )

A． 手对苹果的作用力方向竖直向上

B． 苹果所受摩擦力大小为μmg

C． 手对苹果做的功为mv2

D． 苹果对手不做功

7.使用家电时，以下做法中，有利于节约用电的是( )

A． 停用空调时，只通过遥控器关机

B． 使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃

C． 看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关

D． 使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档

8.如图所示，倾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端水平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物体未到达地面)，在此过程中( )．

A． 物块的机械能逐渐增加 2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

3 / 9 B． 软绳重力势能共减少mgl

C． 物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功

D． 软绳重力势能的减少大于其动能增加与克服摩擦力所做功之和

9.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )

A． 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大

B． 当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小

C． 若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度的弹性势能均为正值

D． 若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值

10.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出点到回至原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )

A． 0

B． －Ffh

C． －2Ffh

D． －4Ffh

11.在水平面上有一弯曲的槽道A，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，如图所示，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时刻与小球的运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )

A． 零

B．FR

C．πFR

D． 2πFR

12.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将( ) 2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

4 / 9 A． 增大

B． 不变

C． 减小

D． 先增大后减小

二、填空题(共3小题)

13.一根长3 m，质量为10 kg的钢管平放在水平面上，现将钢管竖立在水平面上，要克服重力做功________，钢管的重力势能增加________．

14.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是________．

℃将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.

℃作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．

℃如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．

℃用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．

15.质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s,1 s内钢球重力势能减少了________ J(g取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上方1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在水平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J.

三、实验题(共1小题)

16.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1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．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，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所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，结果保留三位有效数) 2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

5 / 9

(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________ m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔEk＝________ J，系统势能的减少量ΔEp＝______ J.

(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______ m/s2.

四、计算题(共3小题)

17.通过探究得到弹性势能的表达式为Ep＝kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题：

图11

放在地面上的物体上端系在一劲度系数k＝400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图11所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.

18.长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？ 2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

6 / 9 19.如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态．现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2.若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力的大小和方向．

2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷

7 / 9 答案解析

1.【答案】C

【解析】

2.【答案】C

【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误.故选C.

3.【答案】D

【解析】物体下滑的加速度a＝gsinα，t时刻物体下滑的距离s＝at2＝gsinα·t2，下滑的高度h＝ssinα，则物体重力势能的减少ΔEp＝mgh＝mg2t2sin2α.

4.【答案】A

【解析】力F1与F2的合力做的功等于F1与F2做功的代数和，即W合＝W1＋W2＝(4＋3) J＝7 J.

5.【答案】B

【解析】降落伞张开后运动员做减速运动，说明运动员受到的空气的阻力大于重力，Ff＞mg，合力的方向向上．随速度的减小，运动员受到的阻力减小，加速度a＝减小，所以张开降落伞后运动员做加速度减小的减速运动，故A错误；降落伞刚张开时，运动员向下做减速运动，加速度的方向向上，运动员处于超重状态，故B正确；若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时，根据mg＝Ff可知阻力也增大一倍，又：Ff＝kv，所以：v＝＝，可知匀速运动的速度将增大一倍，重力做功的功率：P＝mgv，可知将增加三倍，故C错误；在运动员下落的过程中，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开，近似为自由落体运动，该过程中的机械能是守恒的．故D错误．

6.【答案】C

【解析】苹果的加速度方向为水平方向，苹果的合力方向在水平方向上，苹果受到重力和手的作用力，而重力在竖直方向，故手的作用力应为斜上方，故A错误；由于苹果和手相对静止，故其受到的摩擦力为静摩擦力，不能确定是否等于μmg，故B错误；由动能定理可知，合外力做的功等于动能的改变量；竖直方向重力不做功；故手对苹果做的功为mv2，故C正确；由于手发生了位移，且受到水平方向的摩擦力，故苹果对手做功，故D错误．