2019_2020学年新教材高中物理第1章功和机械能章末检测一含解析鲁科版必修第二册.doc

章末检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。其中17题为单项选择题，810题为多项选择题)1.如图是小孩滑滑梯的情景，在小孩下滑过程中，关于各力做功的说法，正确的是()A.重力不做功B.支持力做负功C.支持力做正功D.摩擦力做负功解析下滑过程，位移方向斜向下，重力竖直向下，重力做正功；支持力始终与运动方向垂直，支持力不做功；摩擦力始终与运动方向相反，摩擦力做负功。答案D2.下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()解析图A、图B中，除重力外，力F对木块做功，机械能不守恒；图C中只有重力做功，机械能守恒；图D中除重力外，摩擦力对木块做功，机械能不守恒，故只有C项正确。答案C3.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，则关于雪橇的分析正确的是()A.支持力做功为mgsB.重力做功为0C.拉力做功为FsD.滑动摩擦力做功为mgs解析根据受力分析知NmgFsin ，fN(mgFsin )，由于支持力、重力与雪橇的位移垂直，故这两个力不做功，A错误，B正确；由功的计算式得拉力做功WFFscos ，C错误；摩擦力做功Wffs(mgFsin )s，D错误。答案B4.一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平面行驶，急刹车后能滑行s13.6 m。如果汽车以v28 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A.6.4 m B.5.6 mC.7.2 m D.10.8 m解析设摩擦力为f，由动能定理得fs10mv，fs20mv，联立两式得，故汽车滑行距离s2s13.6 m6.4 m。答案A5.如图所示在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为(不计空气阻力、足球可视为质点)()A.mv2 B.mghC.mv2mgh D.mv2mgh解析根据动能定理可得：Wmghmv20，所以Wmv2mgh，C正确。答案C6.物体做自由落体运动，v表示速度，t表示运动时间，Ek表示动能，Ep表示势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中能正确反映各物理量之间的关系的是()解析设物体的质量为m，初态势能为E0，则有EpE0mg2t2E0mv2E0EkE0mgh，综上可知只有B正确。答案B7.质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变。当汽车加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度应为()A. B.C. D.解析由牛顿第二定律fma，vm，由两式可得vm。答案B8.将质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放，落到地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中()A.重力对物体做功mgHB.物体重力势能减少mg(Hh)C.合力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为解析重力做功为mg(Hh)，A错误；重力势能减少mg(Hh)，B正确；由动能定理W总Ek0，C正确；又mg(Hh)h0，故，D错误。答案BC9.物体沿直线运动的vt图像如图所示，已知在第1秒内合力对物体做功为W，则()A.从第1秒末到第3秒末合力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合力做功为2WC.从第5秒末到第7秒末合力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合力做功为0.75W解析由题中图像可知物体速度变化情况，根据动能定理得第1 s内：Wmv2，第1 s末到第3 s末：W1mv2mv20，A错误；第3 s末到第5 s末：W20mv2W，B错误；第5 s末到第7 s末：W3m(v)20W，C正确；第3 s末到第4 s末：W4m()2mv20.75W，D正确。答案CD10.质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的vt图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则()A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 WC.10 s末物体在计时起点左侧2 m处D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J解析由vt图像得两段时间的加速度大小分别为a12 m/s2、a21 m/s2。根据牛顿第二定律：有Fmgma1，Fmgma2。解得F3 N，0.05，故A错误；10 s末恒力F的瞬时功率PFv18 W，B错误；10 s内物体的位移s 4 m 6 m2 m，说明物体10 s末在计时起点左侧2 m处，C正确；整个过程的路程x4 m6 m34 m，所以10 s内物体克服摩擦力做功Wmgx34 J，D正确。答案CD二、非选择题(共5个题，共50分)11.(6分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：摆好实验装置如图所示。将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上。接通电磁打点计时器的电源，释放小车，打出一条纸带。(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0 cm。打下第N个点时小车的速度大小为1.00 m/s。该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为_ J，小车动能的增量为_ J。(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_。解析(1)拉力Fmg0.0509.8 N0.49 N。拉力对小车做的功WFs0.490.400 J0.196 J小车动能的增量Ekmv20.2001.002 J0.100 J(2)误差很大的可能原因：小车质量不满足远大于钩码质量，使钩码的重力与小车受到的拉力差别较大。没有平衡摩擦力。答案(1)0.196 0.100(2)小车质量没有远大于钩码质量没有平衡摩擦力12.(8分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m1.00 kg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0.02 s打一个点，当地的重力加速度为9.8 m/s2，那么(1)纸带的_(填“左”或“右”)端与重物相连；(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点到第(2)题中所取的点，重物重力势能的减少量Ep_ J，动能增加量Ek_ J。(结果取3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，此过程中重力势能的减少量EpmghOB1.009.819.25102 J1.89 J。打B点时重物的瞬时速度vB m/s1.845 m/s。所以动能增量Ekmv1.001.8452 J1.70 J。答案(1)左(2)B(3)1.891.7013.(8分)如图所示，一质量m4.0 kg的物体，由高h2.0 m，倾角53的固定斜面顶端滑到底端。物体与斜面间的动摩擦因数为0.2。(g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)求：(1)物体的重力做的功；(2)物体所受外力对它做的总功。解析(1)重力做功W1mgh80 J。(2)物体从斜面顶端滑到底端的过程中，位移为s2.5 m物体受力如图所示，摩擦力为fmgcos 0.24.010cos 53 N4.8 N故物体所受摩擦力做的功为W2fs4.82.5 J12 J由于支持力与位移s垂直，故支持力不做功。所以物体所受外力对它做的总功WW1W268 J。答案(1)80 J(2)68 J14.(14分)已知解放牌汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为4 t，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，求：(1)解放牌汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度；(2)若解放牌汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速启动，其匀加速运动的时间多长。解析(1)fkmg4 000 N以额定功率启动，达到最大速度时，PFvmfvm由此：vm m/s15 m/s。(2)由Ffma得Fmaf6 000 N由PFv得v10 m/s，故t20 s。答案(1)15 m/s(2)20 s15.(14分)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；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q。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。(3)Qfl相对mgl相对又v0vBgt得l相对v0tt故Q。答案(1)(2)(3)8