人教版(2019)高一物理必修第二册第8章《机械能守恒定律》单元测试卷
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第8章《机械能守恒定律》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列情形中，物体的机械能守恒的是( )
A． 月球表面下落的羽毛
B． 滑块沿斜面匀速下滑
C． 火箭点火后徐徐上升
D． 从狙击枪射出的子弹
2.如图所示，在自动扶梯以恒定的速度v运转时，第一次有一个人站在扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W1，做功功率为P1；第二次这人在运动的扶梯上以相对扶梯的速度u匀速向上走，这次扶梯对该人做功为W2，做功功率为P2，则以下关系式正确的是( )
A．W1>W2，P1>P2
B．W1>W2，P1＝P2
C．W1＝W2，P1>P2
D．W1＝W2，P1＝P2
3.将质量为200 g的物体在高20 m处以20 m/s的初速度竖直上抛，若测得该物体落地时的速度为20 m/s，则物体在空中运动时克服空气阻力做的功是(g取10 m/s2)( )
A． 0
B． 20 J
C． 36 J
D． 40 J
4.质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力Ff保持不变.当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率为( )
A．Ffv
B．mav
C． (ma＋Ff)v
D． (ma－Ff)v
5.质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，若物体受一水平力F作用通过的位移为s时，它的动能为E1；若静止物体受一水平力2F作用通过相同位移时，它的动能为E2，则( )
A．E2＝E1 B．E2＝2E1
C．E2>2E1
D．E1
6.利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20 t，因磁场间的相互作用，列车浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车克服重力做功是( )
A． 20 J
B． 200 J
C． 2.0×107J
D． 2.0×104J
7.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为Ff，则整个过程中摩擦力做功为( )
A． 0
B． －2Ffs
C． －Ffs
D． 无法确定
8.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的( )
A．
B．
C．
D． 9.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直且始终在弹性限度内，空气阻力不计)，下列说法中正确的是( )
A． 小球的重力势能增加
B． 小球的动能先减小后增大
C． 小球的机械能保持不变
D． 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变
10.大型拱桥的拱高为h、弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是( )
A． 由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功
B． 汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量为零，重力先做负功，后做正功，总功为零
C． 汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零
D． 汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做负功，后做正功，总功为零
11.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力所做的功为( )
A． 32 J
B． 16 J
C． 8 J
D． 0
12.以下关于物体的动能的叙述中，正确的是( )
A． 速度不变、运动物体的质量发生变化，它的动能不一定变化
B． 质量不变、运动物体的速度大小发生变化，它的动能不一定会变化
C． 速度减半，质量增大到原来的4倍，物体的动能是原来的2倍
D． 质量减半、速度增大到原来的2倍，物体的动能是原来的2倍
13.北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵．假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的( )
A． 动能增加
B． 重力势能增加
C． 机械能减少
D． 机械能不变
14.某人爬楼梯步行从一楼到二楼，已知人的质量为m，楼梯对人的支持力为FN，一楼到二楼高度为h，则该人爬楼过程中，楼梯对人做功为( )
A．FNh
B．mgh
C． 0
D． 无法确定
15.在光滑的水平面上，物体A以较大速度va向前运动，与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示．在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时( )
A．va>vb
B．va＝vb
C．va
D． 无法确定
二、填空题(共3小题)
16.唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能．
17.如图所示，质量为m、长度为L的匀质铁链的在倾角为30°的粗糙斜面上，其余部分竖直下垂，现在使铁链自由下滑，至整条铁链刚好全部离开斜面，在这一过程中铁链的重力势能变化了________.
18.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有( )；通过计算得到的有 ( )
A．重锤的质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度
三、实验题(共3小题)
19.某实验小组用如图甲所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．
甲
(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是________．
A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B．实验操作时要先放小车，后接通电源
C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有________．
(3)如图乙所示为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g.图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m.请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来____________________________． 乙
20.某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．
(1)若要完成该实验，必须的实验器材还有____________________________；
(2)(多选)实验开始前，他先通过调节长木板的倾斜程度来平衡小车所受摩擦力，再调节木板一端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．实验中将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功．经多次实验发现拉力做的功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．
A．释放小车的位置离打点计时器太近
B．小车的质量比钩码的质量大了许多
C．摩擦阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
21.某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图(b)是用6 V、50 Hz的打点计时器打出的一条连续点的纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8 m/s2，重锤的质量为1 kg(计算结果均保留两位有效数字).
(a)
(b)
(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB＝________ m/s，重锤的动能EkB＝________J.
(2)从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为________J.
(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是____________________.
(4)下图是根据某次实验数据绘出的－h图象，图线不过坐标原点的原因是__________________________.
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点)．小球恰好能运动到C点．求：(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小；(2)小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功．(重力加速度为g)
23.一列火车总质量m＝500 t，发动机的额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10 m/s2，求：
(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；
(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1 m/s和v2＝10 m/s时，火车的瞬时加速度a1、a2各是多少；
(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；
(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间．
24.如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板．圆的半径R＝4 m，B为圆心，BC连线与竖直方
