2017-2018学年度人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律 期末考试练习题

适用年级:高一
试卷号:110412

试卷类型:专题练习
试卷考试时间:2018/6/5

1.单选题(共5题)

1.
如图所示,物体A的质量大于B的质量,绳子的质量,绳与滑轮间的摩擦可不计,A、B恰好处于平衡状态,如果将悬点P靠近Q少许使系统重新平衡,则

A. 物体A的重力势能增大
B. 物体B的重力势能增大
C. 绳的张力减小
D. P处绳与竖直方向的夹角减小
2.
测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是(  )
A.人对传送带不做功
B.人对传送带做负功
C.人对传送带做功的功率为m2gv
D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv
3.
用图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时,除了图中已给出的实验器材外,还需要的测量工具有(  )

A. 秒表
B. 天平
C. 刻度尺
D. 弹簧测力计
4.
如图所示,一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处,A、B两点水平距离为16m,竖直距离为2m,A、B间绳长为20m。质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处。以A点所在水平面为参考平面,猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)

A. B.
C. D.
5.
如图所示,滑块A和B叠放在固定的光滑斜面体上,从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。则在下滑过程中正确的是(    )
A.B对A的支持力不做功
B.B对A的合力不做功
C.B对A的摩擦力不做功
D.B对A的摩擦力做负功

2.多选题(共9题)

6.
如图所示,为码头拖船作业的示意图,质量为的汽车在平直路面上运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平。当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为时,轮船的加速度大小为,绳的拉力对船做功的功率为,汽车受到的阻力大小为,轮船的速度大小为,则下列说法正确的是(    )
A.此时汽车的加速度为
B.此时绳的拉力
C.此时汽车的速度为
D.此时汽车牵引力的功率
7.
某质点仅受一个恒力作用,从M点运动到N点,运动轨迹如图中虚线所示,运动到图中P点时的速度为v,PA指向速度的反向,PB与速度方向垂直,下列说法正确的是
A.恒力可能沿PC方向,其质点速度增大
B.恒力可能沿PB方向,且质点做匀速圆周运动
C.恒力可能沿PA方向,且质点速度减小
D.质点从M点运动到N点的过程中,在P点的速度一定不是最大
8.
如图所示,质量相等的AB两物体在同一水平线上,当以大小为v0的水平速度抛出A物体的同时,B物体开始以大小为v0的初速度竖直向下运动,空气阻力忽略不计.曲线ACA物体的运动轨迹,直线BDB物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点.则下列说法中正确的是(    )

A. A、B两个物体不可能在O点相遇
B. A、B两个物体过O点时速度相同
C. A、B两个物体从开始运动到O点的过程中速度的变化量不同
D. A、B两个物体过O点时重力的功率相同
9.
用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,释放重物前有以下操作,其中正确的是_______(填字母)

A. 将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B. 手提纸带任意位置
C. 使重物靠近打点计时器
10.
如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F的大小不变,则下列说法正确的是
A.重力做功为-mgL
B.绳的拉力做功为0
C.空气阻力F做功为-FπL
D.空气阻力F做功为-mgL
11.
如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时a、b及传送带均静止,且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中
A.物块a重力势能减少mgh
B.摩擦力对a做的功大于a机械能的增加
C.摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和
D.任意时刻.重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
12.
一质量为的质点静止于光滑水平面上,从时刻开始,受到水平外力作用,如图所示.下列判断正确的是(   )
A.内外力的平均功率是
B.第内外力所做的功是
C.第末外力的瞬时功率最大
D.第末与第末外力的瞬时功率之比为
13.
如图所示,长为L的轻质细杆一端拴在天花板上的O点,另一端拴一质量为m的小球.刚开始细杆处于水平位置,现将小球由静止释放,细杆从水平位置运动到竖直位置,在此过程中小球沿圆弧从A点运动到B点,不计空气和O点阻力,则(    )
A.小球下摆过程中,重力对小球做功的平均功率为0
B.小球下落高度为0.5L时,细杆对小球拉力为1.5mg
C.小球经过B点时,细杆对小球的拉力为2mg
D.小球下摆过程中,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
14.
下列说法正确的是
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动
B.已知阿伏伽德罗常数,气体的摩尔质量和密度,能估算出气体分子的间距
C.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力
D.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力比斥力减小的慢
E. 分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零

3.解答题(共4题)

15.
质量为m=4kg的小物块静止在水平地面上,现用水平恒力F拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停止运动,物块整个过程中做直线运动,其v-t图象如图所示,物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)撤去拉力F后物块继续滑行的位移大小x;
(2)水平恒力F的大小.
16.
如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,AB两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2。求:

(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板。
17.
如图所示,一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BCB点平滑连接而成。现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放,经过圆弧上的B点时,传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N,小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍,然后从C点水平飞离轨道,落到水平面上的P点,PC两点间的高度差为3.2 m。小球运动过程中可以视为质点,且不计空气阻力。

(1)求小球运动至B点的速度大小;
(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)为使小球落点PB点的水平距离最大,求BC段的长度;
(4)小球落到P点后弹起,与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%,碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出后静止所需的时间。
18.
如图所示,轨道ABCAB是半径为0.4m的光滑1/4圆弧,BC段为粗糙的水平轨道,且圆弧与水平轨道在B点相切。质量为1kg的滑块从A点由静止开始下滑,在水平轨道上运动了2m后停在C点。若空气阻力不计,取g=10m/s2。求

(1)滑块到达B点时的动能Ek为多少?
(2)滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少?

4.实验题(共12题)

19.
某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:

(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=____mm,在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。
(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x.释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v=_____。
(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值,根据这些数值,作出v2-m-1图象如图乙所示。已知当地的重力加速度为g,由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=___;弹性势能等于EP=____。
20.
某实验小组利用图甲所示的实验装置测定重力加速度.小钢球自由下落过程中,计时装置测出小钢球先后通过光电门AB的时间分别为tAtB,用小钢球通过光电门AB的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h

(1)先用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为d=___cm;
(2)小钢球通过光电门B的瞬时速度vB=___;测定重力加速度的表达式为g=_____.(用实验中测得的物理量符号表示)
21.
某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量Δx之间的关系。实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d。如图乙所示测量值d=__________mm
(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0
(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数k=__________(用题目所给字母符号表示)
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间△t,则此时弹簧的弹性势能Ep=__________(用题目所给字母符号表示)
(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能Ep与弹簧伸长量△x之间的关系
22.
利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。

(1)为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响,需要平衡阻力。关于该操作环节,下列四种装置图中正确的是________________

(2)甲组同学正确平衡了阻力,选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M,取砝码和盘所受的总重力值作为绳子的拉力值,按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点A、B、C,测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sAsBsC,打点计时器的工作周期为T,已知当地重力加速度为g,从OB的运动过程中,拉力对小车做功W =__________,小车动能变化量ΔEk =_______。
23.
某同学用如图所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数。图中长木板固定在水平桌面上,光滑的四分之圆孤轨道也固定在水平面上,并与长木板的上表面在O点相切,一光滑竖直标尺紧贴圆弧轨道左侧放置,圆弧曲面与标尺竖直面相切。

(1)将物块由A点静止释放,物块经圆弧轨道滑上长木板,最后停在a点,改变物块释放的位置,将物块由B点静止释放,物块最后停在长木板上的b点,读出A、B间的距离h,测出a、b间的距离L,重力加速度为g,则物块与长木板间的动摩擦因数m=______。
(2)为了减小实验误差,多次改变物块释放的位置,测出毎次物块释放的位置离A点距离h,最后停在长木板上的位置离O点的距离x,以h为横坐标,x为纵坐标作出x—h图像,则作出的图像应该是______(填“过原点”或“不过原点”)的一条倾斜的直线,求出图像的斜率为k,则物块与斜面间的动摩擦因数m=_____。
24.
某课外兴趣小组,在研究合外力做功与速度变化关系的实验中,做了如下实验;如图所示,A物体的质量为M,B物体的质量为m;固定斜面顶端有一光滑定滑轮,A、B通过细绳连接;A物体上固定一遮光片,斜面底端有一光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间t;通过刻度尺可测量物块A到光电门初始距离L;A物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力;开始时A可以恰好沿斜面匀速下滑,剪断细线后,A下滑;

(1)用游标卡尺测得遮光片宽度d,如图所示,读数为______mm;
(2)物块A通过光电门的速度v=________;
(3)多次改变物块A与光电门的初始距离L,测得遮光片对应通过光电门的时间t,做出L-1/t2图像,则下列图像与实际相符的是_____
25.
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某小组采用如图甲所示的装置。
(1)关于此次实验下面说法合理的是________(单选题)

A.实验中若采取垫高木板一端作为平衡摩擦力的方法,改变小车质量重新做实验时必须重新平衡摩擦
B.实验中要调节滑轮的高低,使滑轮和小车之间的细线保持水平
C.若使用沙桶和沙的总重力作为计算做功的恒力,用小车、沙桶和沙的总质量作为计算动能改变中的质量,实验中沙桶和沙的总质量必须远小于小车的质量
D.若在小车前端加装力传感器,用传感器的示数作为做功的恒力,实验中沙桶和沙的总质量可以不必远小于小车的质量
(2)某同学实验时测出了小车位移,算出了与之对应的速度,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为,则小车运动的加速度表达式为________。
26.
为了探究合力做功与物体动能变化的关系,某实验小组设计了如下实验方案:木板左端固定着一个挡板,一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上,右端可以拴住一个滑块,滑块右端拴着一根细线,细线跨过木板右端的定滑轮,拴着一个重锤,重锤右侧有一个遮光片,当弹簧的长度为原长时,遮光片恰好处于光电门A处,光电门AB分别连接计时器(图中未画出)。已知弹性势能的表达式为Epk(Δx2,忽略滑轮摩擦及空气阻力。实验步骤如下:

(1)简述平衡摩擦力的方法:___________________________________________。
(2)在挡板和滑块间连接好弹簧,保持木板倾角不变,将弹簧分别拉长Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后,从静止释放滑块,分别记下遮光片通过光电门A的时间t1t2t3t4、…。若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1W2W3,则W1W2W3=________;
(3)若以W为纵坐标、为横坐标作图,则得到的图象近似是________(填“一条直线”或“一条曲线”)。
(4)实验中,________(填“必须”或“可以不”)测量遮光片的宽度。________(填“必须”或“可以不”)测量滑块和重锤的质量。
27.
为了探究动能变化与合外力做功的关系,某同学设计了如下实验方案:
第一步:把长木板附有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹子的重锤跨过定滑轮相连,重锤后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.
第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.打出的纸带如图丙所示.


请回答下列问题:
(1)已知OABCDEF相邻计数点间的时间间隔为ΔtO点为打点计时器打下的第一点,根据纸带求滑块运动的速度,打点计时器打B点时滑块运动的速度vB=________.
(2)已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块______(写出物理量名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W=________.
(3)算出滑块运动OAOBOCODOE段合外力对滑块所做的功W以及在ABCDE各点的速度v,以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系,描点作出v2W图象,可知该图象是一条________,根据图象还可求得________.
28.
某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当连上纸带,释放沙桶时,滑块处于静止.要完成该实验,你认为:

①还需要的实验器材有____________________.
②实验时首先要做的步骤是___________,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是____________________.
③在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 __________(用题中的字母表示).
29.
某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒,在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连.


(1)用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d如图乙所示,遮光条宽度d=________ mm.
(2)实验时要调整气垫导轨水平,不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间.以下能够达到调整气垫导轨水平的措施是________(选填相应选项前的符号)
A.调节旋钮P使轨道左端升高一些
B.遮光条的宽度增大一些
C.滑块的质量增大一些
D.气源的供气量增大一些
(3)调整气垫导轨水平后,挂上细线和钩码进行实验,测出光电门1、2间的距离L.遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m.由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1t2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________(用题中的字母表示,当地重力加速度为g).
30.
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.
其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母).
(2)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为ABCDEF,量出各点与O点的距离分别为h1h2h3h4h5h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________.

(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是______(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出(2)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1v6, 并作vn2hn图象,如图所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为________.
试卷分析
  • 【1】题量占比

    单选题:(5道)

    多选题:(9道)

    解答题:(4道)

    实验题:(12道)

  • 【2】:难度分析

    1星难题:0

    2星难题:0

    3星难题:0

    4星难题:3

    5星难题:0

    6星难题:19

    7星难题:0

    8星难题:7

    9星难题:1