1、2019-20202019-2020 学年高中物理人教版（学年高中物理人教版（20192019）必修第二册期末复习通关检测）必修第二册期末复习通关检测 第八章第八章 机械能守恒定律机械能守恒定律 B B 卷卷 1.人用20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m，放手后，小车又前进了 2.0 m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（） A.100 JB.140 JC.60 JD.无法确定 2.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球约以 1m/s 的 速度撞击篮筐。已知篮球质量约为 0.6kg,篮筐离地高度约为 3m,忽略篮球受到的空气阻
2、力, 则该同学罚球时对篮球做的功大约为(g 取 2 10m/s)() A.1JB.10JC.50JD.100J 3.如图所示,质量分別为M和m的两物块(均可视为质点,且Mm)分别在同样大小的恒力 作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同。 设此过程中 1 F对质量为M的物块做的功为 1 W, 2 F对质量为m的物块做的功为 2 W,则 （） A.无论水平面光滑与否,都有 12 =WW B.若水平面光滑,则 12 WW C.若水平面粗糙,则 12 WW D.若水平面粗糙,则 12 WW 4.如图所示,撑竿跳是运动会中常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求
3、具有很好的弹性,下 列关于运动员撑竿起跳过程的说法中正确的是（） A.运动员撑竿刚刚触地时,竿弹性势能最大 B.运动员撑竿起跳到达最高点时,竿弹性势能最大 C.运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,竿弹性势能最大 D.以上说法均有可能 5.一根弹簧的弹力-伸长量图像如图所示，那么弹簧由伸长8cm到伸长4 cm的过程中，弹力 做的功和弹性势能的变化量分别为（） A.3.6 J,-3.6 JB.-3.6 J,3.6 JC.1.8 J,-1.8 JD.-1.8 J,1.8 J 6.蹦极是一项户外休闲活动。 体验者站在约 40 米高的位置,用原长为 20 米的弹性绳固定住后 跳下,落地前弹起,反复弹
4、起落下。 忽略空气阻力的影响,在人的整个运动过程中,以下说法正确 的是（） A.第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为20 m B.第一次下落20 m后,游客开始做减速运动 C.当游客下落到最低点时,弹性绳的弹性势能等于游客减少的重力势能 D.第一次到达最低点的瞬间,人的重力势能为零 7.如图所示，在男子短道速滑接力赛中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的 运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度 向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 （） A.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同 B.乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增
5、大 C.甲对乙的作用力可能不做功，乙的动能可能不变 D.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 8.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后撞出一个深度为h的坑,如 图所示,在此过程中（） A.重力对物体做功为mgH B.物体的重力势能减少了()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 ()mg Hh h 9.如图所示是滑沙场地的一段,可视为倾角为 30的斜面,设参加活动的人和滑车总质量为 m, 滑沙人从距底端高为 h 处的顶端 A 沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为 0.4g,人和滑车可 视为质点,则从顶端向下滑到底端 B 的过程中,下列说法正确的是()
6、A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能 B.人和滑车获得的动能为0.8mgh C.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mgh D.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh 10.如图所示,一个粗细均匀的 U 形管内装有同种液体,液体质量为 m。管中右端用盖板 A 密 闭,两边液面高度差为 h,U 形管内液体的总长度为 4h,拿去盖板,液体开始运动,由于管壁的阻 力作用,最终管内液体停止运动,则该过程中产生的内能为() A. 1 16 mghB. 1 8 mghC. 1 4 mghD. 1 2 mgh 11.如图所示,两个质量分别为 1 m和 2 m的小物块 A 和 B,系在一条跨过定滑轮的
7、软绳两端,已知 12 mm,现要利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)若选定物块 A 从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有_。 物块的质量 1 m和 2 m 物块 A 下落的距离及下落这段距离所需的时间 物块 B 上升的距离及上升这段距离所需的时间 绳子的长度 (2)为了提高实验结果的精确程度,某小组同学对此实验提出以下建议: 绳的质量要轻 在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好 尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要晃动 两个物块的质量之差要尽可能小 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_。 (3)在数据的处理过程中,AB、物块整体的重力势能减少量总是大于AB、物块整体的动能 增加量
8、,导致这一原因除有空气阻力和摩擦阻力外,还有可能的原因是_。 (4)写出一条上而没有提到的提高实验结果准确程度有益的建 议:_。 12.如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置 验证机械能守恒定律. (1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_. A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.用手托稳重物,接通电源后,撤手释放重物 (3)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50Hz 的交流电源上,按正确操作得到了一条 完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示.纸带上各点是打点
9、计时器打出的计 时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出, 利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_. A.OA、AD 和 EG 的长度B.OC、BC 和 CD 的长度 C.BD、CF 和 EG 的长度D.AC、BD 和 EG 的长度 13.质最为 m、速度为 0 v的子弹,水平匀速飞行,击中前方悬挂于绳长为 L 的绳下端的木块(质 量为M),子弹未能穿出木块,使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为,则子弹击中木块后产生的内 能为多少? 14.皮带运输机广用于民航、车站、仓库的装卸货物中,如图所示为某仓库卸货时皮带运输机 的示意图。传送带倾角37、动摩
10、擦因数0.5,传送带以恒定速率2m/sv 逆时针运行, 将质量5kgm 的货物轻放在传送带上A处,经过一段时间到达传送带下端B处,AB、间距为 3.2m,sin370.6 ,cos370.8 ,g 取 2 10m/s,求: (1)货物从 A 到 B 过程中传送带对货物做的功。 (2)货物从 A 到 B 过程中系统产生的热量。 参考答案及解析参考答案及解析 1.答案：A 解析：人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移是5.0 m,故该力做功为 cos205.0cos0 J100 JWFl,故 A 项正确。 2.答案：B 解析：篮球上升的高度约为 1.5m,对整个过程运用动能定理得 2 1 0 2
11、 Wmghmv,代入数据 解得 22 11 0.6 10 1.5J0.6 1 J10J 22 Wmghmv。 3.答案：A 解析：设两物块经过位移为L，由题意可知: 1 F做功为 11 cosWF L, 2 F做功为 22 cosWF L，又因为 12 FF，故 B，C，D 错误,A 正确。 4.答案：C 解析：运动员撑竿刚刚触地和到达最高点时，竿几乎没有形变，弹性势能很小;运动员撑竿 触地后上升到最髙点之前某时刻有竿形变量最 大,此时弹性势能最大，C 正确。 5.答案：C 解析：Fx图像中图线与坐标轴所围图形的面积表示弹力做的功，则 11 0.0860 J0.0430 J1.8 J 22 W
12、 ,此过程弹力做正功， 弹簧的弹性势能减小1.8 J,故选 项 C 正确。 6.答案：C 解析：在弹性绳向上的拉力等于重力的位置，人的加速度为零，该位置以上做加速运动，该 位置以下做减速运动，故 A、B 错误;人到最低点时的弹性绳的弹性势能最大，等于人重力 势能的减少量，故 C 正确； 重力势能与零势能面的选取有关,D 错误。 7.答案：B 解析：甲、乙间的相互作用力大小相等、方向相反,A 错;根据动能定理可判断 B 正确，C、 D 错误。 8.答案：BCD 解析：重 力 做 功 ：() G Wmg hmg Hh ,故 A 错误；又 pG EW ，故 B 正确；对 整个过程运用动能定理得： k
13、 =0WE 合 ，故 C 正确；又 k =()0 G WWfhE 合 ， ()mg Hh f h ，故 D 正确。故选 B、C、D。 9.答案：BC 解析：加速度大小为0.4g,设受到的摩擦力是 f,则沿斜面的方向:sin30mamgf,所以 0.1fmg。由以上分析可知,人下滑的过程中受到摩擦力的作用,人和滑车减少的重力势能 转化为动能和内能,故 A 错误;人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功,获得的动能为 k (sin30)0.8 sin30 h Emgfmgh ,故 B 正确;整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为 k 0.80.2EmghEmghmghmgh,故C正确;整个下滑过程中人和
14、滑车减少的机械能为 0.2mgh,所以人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh,故 D 错误。 10.答案：A 解析： 去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动,最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的重 力势能转化为内能。如图所示,最终状态可等效为右侧 1 2 h的液柱移到左侧管中,即增加的内 能等于该液柱减少的重力势能,则 111 8216 Qmghmgh,故 A 正确。 11.答案：(1)或(2)(3)没有考虑滑轮动能的增加 (4)对同一高度进行多次测量取平均值;选取受力后相对伸长尽量小的绳 解析： (1)通过连接在一起的AB、两物块验证机械能守恒定律,即验证系统的重力势能变化与 动能变化是否相
15、等,AB、连接在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;AB、的速度大小 总是相等的,故不需要测量绳子的长度,需要测量两物块的质量,物块 A 下落的距离以及下落 这段距离所用的时间,或物块 B 上升的距离及上升这段距离所用的时间,故选或均可 以。 (2)如果绳子较重,系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能,造成实验误差。绳子不宜 太长,否则绳子形变对实验的影响较大。 12 mm、相差越大,物体所受阻力相对于合力对运动的 影响越小。物体末速度 v 是根据匀变速直线运动求出的,故要保证物体在竖直方向运动。对 提高实验准确程度有作用的建议是。 (3)在数据的处理过程中,AB、物块的整体重力势能减
16、少总是大于AB、物块的整体动能增 加,导致这一原因除有空气阻力和摩擦阻力外,还有可能的原因是没有考虑滑轮动能的增加。 (4)减小误差的建议:对同一高度进行多次测量取平均值;选取受力后相对伸长尽量小的绳。 12.答案：(1)AB(2)BC 解析： (1)质量和密度较大的重物可以减少阻力对实验的影响,选项 A 正确;两限位孔在同一竖 直面内上下对正,可以减少纸带与限位孔间的摩擦,选项 B 正确;本实验不需要测量出重物的 质量,选项 C 错误;实验时应用手捏住纸带上端,接通电源后,释放重物,选项 D 错误。 (2)利用选项 A 不能完成验证,选项 A 错误;选项 B 为验证由 O 到 C 重物的机械
17、能守恒,实验原 理为 2 1 2 OCC mghmv,C点的速度可由BC和CD的长度求得,选项 B正确;选项 C 是验证由 C 到 F 重物的机械能守恒,实验原理为 22 1 () 2 CFFC mghm vv,F 点的速度可由EG的长度求得,C 点 的速度可由BD的长度求得,选项 C 正确;对选项 D,应利用ACBD、和CE的长度来验证机械 能守恒定律,选项 D 错误。 13.答案： 2 0 1 ()(1cos ) 2 mvMm gL 解析：取子弹与木块组成的系统为研究对象,规定子弹与木块刚接触时木块位置的势能为零, 子弹击中木块前系统的机械能 2 10 1 2 Emv,子弹击中木块后偏角最
18、大时,木块与子弹的速度为 零,系统的机械能为 2 ()(1cos )EMm gL,由能量守恒定律可知 2 120 1 ()(1cos ) 2 EEEmvMm gL 内 。 14.答案：(1)-56J(2)24J 解析：(1)货物与传送带间的滑动摩擦力cos3720Nfmg ,故货物速度小于传送带速度 时,货物受到的合外力为 1 sin37cos3750NFmgmg ; 货物的加速度 21 1 10m/s F a m ,故货物达到传送带速度需要时间 1 0.2s v t a ,运动位移 2 1 1 0.2m 2 sa t; 达到相同速度后,货物受到的合外力 2 sin37cos3710NFmgm
19、g ,故加速度 22 2 2m/s F a m ,故由匀加速直线运动位移公式可得: 2 2 1 2 AB lsvta t,解得1st ,故货物在 B 点的速度 2 4m/s B vva t; 货物从 A 到 B 过程中只有重力、 传送带给货物做功,故由动能定理可得:货物从 A 到 B 过程中 传送带对货物做的功 2 1 sin3756J 2 BAB Wmvmgl 。 (2)货物从 A 到 B 过程中,货物与传送带间的摩擦力始终为20Nf ; 货物速度小于传送带速度时的相对位移 1 0.2msvts, 货物速度大于传送带速度时的相对位移 2 1m AB slsvt; 故货物在传送带上运动的相对路程 12 1.2msss 相 ,那么,货物从 A 到 B 过程中系统产生的 热量24JQfs 相 。
