第七章限时检测A.doc

第七章限时检测(A)
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．
第Ⅰ卷(选择题　共40分)

一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．人类利用能源大致经历的三个时期是(　　)
A．煤炭时期、石油时期、电能时期
B．煤炭时期、电能时期、核能时期
C．煤炭时期、电能时期、太阳能时期
D．柴薪时期、煤炭时期、石油时期
答案：D
解析：人类利用能源经历了柴薪时期，煤炭时期和石油时期．所以D项正确．
2．下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中(　　)

A．物体的动能一定增大，重力势能一定减小
B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大
C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
答案：C
3．(福州八县09～10学年高一下学期联考)假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，如图，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的(　　)

A．动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．动能增加，重力势能增加，机械能增加
C．动能减少，重力势能不变，机械能减少
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
答案：B
4．设河水阻力跟船的速度的平方成正比(见下图)，若船匀速运动的速度变为原来的2倍，则船的功率为原来的(　　)

A.倍　　　 B．2倍
C．4倍 D．8倍
答案：D
解析：设船速原来为v，则阻力F阻＝kv2，由于匀速运动，则牵引力F＝kv2.此时牵引力的功率P1＝kv2·v＝kv3.同理可知，船速为2v时，牵引力的功率P2＝k·(2v)3，则＝8.
5．有一种叫做“蹦极跳”的运动，质量为m的游戏者身系一根长为L，弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点(如图所示)，若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是(　　)

A．速度先增大后减小
B．加速度先减小后增大
C．动能增加了mgL
D．重力势能减小了mgL
答案：A
解析：人由静止下落，橡皮绳未拉伸，只受重力，自由下落，加速度为g不变，速度增大，当人下落L之后，橡皮绳出现弹力，且越来越大，到达重力与弹力平衡位置前，合外力仍向下，加速度向下，且越来越小．速度仍增大；到达平衡位置时，合外力为零，速度最大；之后人继续下落，加速度向上增大，速度减慢到零，选项A正确．选项B错误．人的初始速度和末速度都为零，动能增量为零．人下落高度为1.5L，重力势能减少了1.5mgL，选项C、D均错．
6．如图所示，一根弹簧原长为L，一端固定在墙上，另一端与物体接触但不连接，物体与地面间的动摩擦因数为μ，物体的质量为m，现用力推物体m使之压缩弹簧，放手后物体在弹力的作用下沿地面运动距离s而停止(此物体与弹簧已分离)，则弹簧被压缩后具有的弹性势能是(　　)

A.kL2　　　　 B．μmgs
C．μmg(L＋s) D．μmg(L－s)
答案：B
解析：弹簧被压缩后具有了弹性势能，放手后物体在弹力的作用下克服摩擦力而弹开，弹簧具有弹性势能全都克服摩擦做了功转变成了内能，所以有EP＝μmgs.
7．(上海金山中学09～10学年高一下学期期中)物体沿直线运动的v－t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则下列说法中正确的是(　　)

A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B．从第3秒末到第4秒末合外力做功为W
C．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－W
D．从第5秒末到第7秒末合外力做功为－2W
答案：C
8．某人在山上将石块斜向上方抛出(如图所示)，则石块落地时速度的大小与下列哪些物理量有关，(不计空气阻力)(　　)

A．石块的质量
B．石块初速度的大小
C．石块初速度的仰角
D．石块抛出时的高度
答案：BD
解析：由机械能守恒定律得：mv＋mgh＝mv2

∴v＝所以B、D正确．
9．(江西金溪一中08～09学年高一下学期月考)如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以恒定的速率v2(v2释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为θ。下列结论正确的是(　　)

A．θ＝90°
B．θ＝45°
C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小
D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大
答案：AC
解析：设b球的摆动半径为R，当摆过角度θ时的速度为v，对b球由动能定理：mgRsinθ＝mv2，此时绳子的拉力为T＝3mg，对b球沿绳子方向由向心力公式：T－mgsinθ＝m，解得θ＝90°，A对B错；当b球摆动到最低点的过程中机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后减小到零，故重力的瞬时功率Pb＝mgv竖先增大后减小，C对D错．
第Ⅱ卷(非选择题　共60分)
二、填空题(共3小题，共18分．把答案直接填在横线上)
11．(5分)人的心脏每跳一次大约输送8×10－5m3的血液，正常人的血压(可看做心脏输送血液的压强)的平均值约为1.5×104Pa，心跳每分钟70次，据此估计心脏工作的平均功率为________W.
答案：1.4
解析：设血管截面积为s，每次压送血液的位移ΔL，则输出量ΔV＝s·ΔL.又因血压为P，心脏做功W＝F·ΔL＝P·SΔL＝p×ΔV，做功时间Δt＝s，则心脏平均功率
P＝＝＝W＝1.4W.
12．(6分)(浙江平湖中学08～09学年高一下学期月考)某学习小组做探究“功和物体速度变化关系”的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)；
(2)实验中，将长滑板稍微倾斜的目的是______________________，对倾斜角度的要求是，小车无橡皮筋拉时恰能在滑板上做________________________运动；
(3)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)．

答案：(1)交流　(2)平衡摩擦力　匀速　(3)GK
13．(7分)如图所示，用一小钢球及下列器材测定弹簧被压缩时的弹性势能：光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处，作为指示钢球位置的标杆．

(1)还需要的器材是________、________.
(2)该实验是间接测量弹簧的弹性势能．实际上是把对弹性势能的测量转化为对________的测量，进而转化为对________和______的直接测量．
答案：(1)天平　刻度尺　(2)重力势能　质量　高度
解析：(1)该实验的原理是小球在最高点的重力势能等于弹簧的弹性势能，要知道小球的重力势能EP＝mgh，需测出质量m和高度h，因此需要的器材是天平和刻度尺．
(2)此实验是根据机械能守恒，把弹性势能转化为重力势能的测量，即测出质量和高度．
三、论述·计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(8分)人从一定高度落地容易造成骨折，一般成人胫骨的极限抗压力强度约为1.5×108N/m2，胫骨的最小横截面积一般为3.2cm2.假若一质量为50kg的人从一定高度双足落地，落地时下蹲其重心又下降15cm，试计算这个高度超过多大时，就会导致胫骨骨折．(取g＝10m/s2)
答案：28.8m
解析：根据题意胫骨处所受冲击力超过F＝2PS＝2×1.5×108×3.2×10－4N＝9.6×104N时就会造成骨折．
设下落的安全高度为h1，触地时重心又下降高度为h2，落地者质量为m.
根据动能定理，在人开始下落到停止运动的全过程中有：
mg(h1＋h2)－Fh2＝0
所以h1＝·h2－h2≈h2＝28.8m.
15．(10分)煤、石油、天然气等常规能源随着人类的开采正在急剧减少，并且造成了对生态环境的巨大破坏，因此，新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题．风能作为一种清洁能源，对环境的破坏小，可再生，将成为人类未来大规模应用的能源之一．假设某地区的平均风速是6.0m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，此地有一风车，它的车叶转动时可以形成半径为20m的圆面，假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能．问：
(1)在圆面内，每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少？
(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少？
答案：1.63×105J　(2)1.63×104J
解析：先求出单位时间内与风车作用的风的体积．再求出质量，从而求出动能，最后结合效率和能量的转化求电能．
(1)在1秒内，能和车叶发生作用的气流体积V＝vs＝vπr2，则这股气流的动能
Ek＝mv2＝ρ·vπr2·v2＝ρπr2v3.
将ρ、r、v值代入上式得EK＝1.63×105J.
(2)每秒得到电能为E＝ηEK＝1.63×104J.
16．(12分)如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过1.2s到达平台顶部，然后离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R＝1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中不计一切阻力(计算中取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)．求：

(1)人和车到达顶部平台的速度v；
(2)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离x；
(3)圆弧对应圆心角θ；
(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．
答案：(1)3m/s　(2)1.2m　(3)106°　(4)7.74×103N
解析：(1)摩托车冲上高台的过程中，由动能定理得Pt－mgh＝mv2－mv
代入数据得v＝3m/s.
(2)摩托车离开平台后平抛运动过程中，在竖直方向h＝gt2，水平方向x＝vt，所以x＝1.2m.
(3)人和车落到A点时速度方向沿A点切线方向，此时的竖直分速度vy＝gt＝4m/s，人和车的水平分速度vx＝v＝3m/s，所以tanα＝＝，可知α＝53°，θ＝2α＝106°.
(4)设人和车到达最低点O的速度为v1，则摩托车由高台顶部到圆弧轨道最低点的过程中，由机械能守恒定律得：mv＝mv2＋mg[h＋R(1－cos53°)]，
在最低点据牛顿第二定律，有FN－mg＝m，代入数据解得：FN＝7.74×103N.
再由牛顿第三定律可得，人和车对轨道的压力为7.74×103N.
17．(12分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10m/s2)

答案：10m
解析：设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为S1，
所受摩擦力大小为f1，在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为S2，所受摩擦力大小为f2，则有
S1＋S2＝S①
式中S为投掷线到圆心的距离，
f1＝μ1mg②
f2＝μ2mg③
设冰壶的初速度为v0，由动能关系得
f1S1＋f2S2＝mv④
联立以上方程，解得
S2＝⑤
代入数值得S2＝10m.