2020高中物理 第4章 机械能和能源章末检测试卷 教科版必修2 下载本文

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第4章 机械能和能源

章末检测试卷(第四章) (时间:90分钟 满分:100分)

一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1~7题为单项选择题,8~12题为多项选择题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)

1.如图1所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是( )

图1

A.摩擦力对轮胎做了负功 B.重力对轮胎做了正功 C.拉力对轮胎不做功 D.支持力对轮胎做了正功 答案 A

【考点】对功的理解及是否做功的判断 【题点】力是否做功的判断

2.如图2所示,运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )

图2

A.阻力对系统始终做负功 B.系统受到的合力始终向下 C.重力做功使系统的重力势能增加 D.任意相等的时间内重力做的功相等 答案 A

解析 无论系统在什么运动情况下,阻力一定做负功,A正确;加速下降时,合力向下,减速下降时,合力向上,B错误;系统下降,重力做正功,所以重力势能减少,C错误;由于系统做变速运动,系统在相等时间内

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下落的高度可能不同,所以重力做功可能不同,D错误. 【考点】重力做功与重力势能变化的关系 【题点】定性分析重力做功与重力势能变化的关系

3.如图3所示,同一物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,物体与两斜面的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB,则( )

图3

A.EA>EB WA=WB C.EA>EB WA>WB 答案 A

解析 设斜面倾角为θ,底边长为b,则Wf=μmgcos θ·=μmgb,即摩擦力做功相同;再由动能定

cos θ理知,物体沿斜面AC下滑时的初始重力势能大,则EA>EB,A正确. 【考点】应用动能定理进行有关的计算 【题点】应用动能定理求速度或动能

4.汽车的发动机的额定输出功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定.汽车在水平路面上由静止开始运动,直到车速达到最大速度vm,汽车发动机的输出功率P随时间变化的图像如图4所示.若在0~

B.EA=EB WA>WB D.EA<EB WA>WB

bt1时间内,汽车发动机的牵引力是恒定的,则汽车受到的合力F合随时间变化的图像可能是下图中的( )

图4

答案 D

解析 0~t1时间内牵引力是恒定的,故合力也是恒定的;输出功率在增大,当达到额定功率后,速度逐渐增大,牵引力逐渐减小,一直到等于摩擦力,故合力也一直减小直到等于零,故选D. 【考点】机车启动问题分析 【题点】机车启动图像分析

5.如图5所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道,将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点,并给小车一竖直向下的初速度,使小车沿轨道内侧做圆周运动,重力加速度为g.要使小车不脱离轨道,则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为( )

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图5

A.7gr C.3gr 答案 C

B.5gr D.2gr

v2

解析 小车恰好不脱离轨道的条件是在最高点满足mg=m.小车沿轨道内侧做圆周运动的过程中,只有重力做

r1212

功,机械能守恒.设小车在A处获得的最小初速度为vA,由机械能守恒定律得mvA=mgr+mv,解得vA=3gr,

22故选项C正确.

【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用

6.质量m=4 kg的物体以50 J的初动能在粗糙程度相同的水平面上滑行,其动能与位移的关系图像如图6所示,则下列判断正确的是( )

图6

A.物体所受滑动摩擦力的大小为5 N B.物体5 s末的动能是25 J

C.物体前5 m克服摩擦力做功比后5 m多 D.物体在水平面上的滑行时间为22 s 答案 A

解析 由题图可知,物体初动能为50 J,滑行10 m时的动能为零,根据动能定理-fl=0-Ek,所以f=5 N,12v022

A正确.由Ek=mv0得物体初速度v0=5 m/s,由v0=2al得加速度大小a=1.25 m/s,滑行时间t==4 s,5

2as末动能为零,B、D错误.物体前5 m和后5 m克服摩擦力做功一样多,C错误. 【考点】动能定理的综合应用问题 【题点】动能定理的综合应用问题

7.如图7甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,则( )