2019-2020年粤教版高中物理必修2同步习题：第4章机械能和能源测试题含试卷分析详解.doc

2019-2020年粤教版高中物理必修2同步习题：第4章机械能和能源测试题含试卷分析详解一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为()A.mgR B.mgRC.mgR D.mgR2下列关于力对物体做功的说法正确的是()A摩擦力对物体做功的多少与路径无关B合力不做功，物体必定做匀速直线运动C在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负D一对作用力和反作用力，可能其中一个力做功，而另一个力不做功3清洁工人在清洁城市道路时驾驶洒水车沿平直粗糙路面匀速行驶当洒水车行驶到某一路口时开始洒水，若洒水车的速度保持不变，且所受阻力与车重成正比，则开始洒水后()A洒水车受到的牵引力保持不变B洒水车受到的牵引力逐渐增大C洒水车发动机的输出功率保持不变D洒水车发动机的输出功率不断减小4下列各种运动过程中，物体(弓、过山车、石头、圆珠笔)机械能守恒的是(忽略空气阻力)()A将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程C在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程D手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程5.如图所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()A做正功 B做负功C不做功 D无法确定6.如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质轻簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是()A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功相等C弹簧的弹力做正功，弹性势能减小D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加7一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是()8如图所示，一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧，地面上质量为m的物块(可视为质点)向右滑行并冲上斜面设物块在斜面最低点A的速率为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则物块运动到C点时弹簧的弹性势能为()Amgh Bmghmv2Cmghmv2 D.mv2mgh9下列物理量不可能为负值的是()A加速度B功C动能 D重力势能10.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力已知AP2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A重力做功2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功mgR二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11一个质量为m的物体，分别做下列运动，其动能在运动过程中一定发生变化的是()A匀速直线运动 B匀变速直线运动C平抛运动 D匀速圆周运动12把质量为m的小球从距地面高为h处以角斜向上方抛出，初速度为v0，不计空气阻力，小球落地时的速度大小与下列因素中有关的是()A小球的初速度v0的大小B小球的质量mC小球抛出时的高度hD小球抛出时的仰角13一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于()A物体势能的增加量B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功14.如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮质量分别为M、m(Mm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A两滑块组成系统的机械能守恒B重力对M做的功等于M动能的增加C轻绳对m做的功等于m机械能的增加D两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功三、非选择题(本题共4小题，共46分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15(10分)物体在空中下落过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了探究重力做功和物体动能变化的定量关系，我们提供了如图所示的实验装置(1)某同学根据所学的知识结合题图设计了一个本实验情境的命题，如图所示：测量质量为m的小球，在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门处发生的_，以及通过光电门时的_，探究重力做的功_与小球动能变化量_的定量关系(请在空格处填写物理量名称和对应符号，在空格处填写数学表达式)(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据(取g10 m/s2)：用天平测出小球的质量为0.50 kg；用游标卡尺测出小球的直径为10.00 mm；用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm；电磁铁先通电，让小球吸在开始端；电磁铁断电时，小球自由下落；在小球经过光电门时，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50103 s，由此可算出小球经过光电门时的速度为_m/s；计算得出重力做的功为_J，小球动能变化量为_J(结果保留三位有效数字)(3)试根据(2)对本实验得出结论：_.16(10分)下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在水平直道上以额定功率匀速行驶的速度额定车速整车质量载重电源电源输出电压充电时间额定输出功率电动机额定工作电压和电流18 km/h40 kg80 kg36 V/12 Ah36 V68 h180 W36 V/6 A请参考表中数据，完成下列问题(g取10 m/s2)：(1)求电动车在水平直道上行驶过程中受到阻力的大小(2)若电动车满载时以额定功率行驶，当车速为3 m/s时的加速度为多少？17(12分)如图所示，传送带与地面倾角30，AB长度为L16.5 m，传送带以v11 m/s的速率逆时针转动在传送带上端A无初速度地放上一个质量为m0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为，取g10 m/s2.(1)从物体开始运动至物体刚与传送带达到共同速度这一过程中，传送带的摩擦力对物体做了多少功？(2)物体从与传送带达到共同速度的瞬间至滑到B端的过程中，传送带的摩擦力对物体又做了多少功？18(14分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接，导轨半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩后静止在A处，释放后在弹力的作用下获得向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能到达最高点C.求：(1)弹簧对物块的弹力做的功；(2)物块从B至C克服阻力做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小答案1C 2D 3D 4D 5B 6D 7A 8D 9C 10D 11BC 12AC 13CD 14CD 15(1)位移s瞬时速度vmgsmv2(2)4.004.044.00(3)在误差允许范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等16(1)设电动车的额定车速为vm，此时电动车牵引力为F1，则P额F1vm，F1f0.联立可得f36 N.(2)当车速为3 m/s，此时电动车牵引力为F2，P额F2v，F2fma.联立可得a0.2 m/s2.17(1)物体放上传送带后，受到传送带的沿斜面向下的滑动摩擦力f1，以a1做匀加速直线运动，直至与传送带速度相等设这一过程所需的时间为t1，物体下滑的位移为s1，则由牛顿第二定律，有mgsin mgcos ma1.由运动学公式，有s1a1t，v1a1t1.代入数据，解得s15.5 m.滑动摩擦力对物体做正功W1mgcos s116.5 J.(2)物体与传送带达到共同速度后，因为mgsin mgcos ，物体将与传送带保持相对静止，以v1匀速下滑，故由物体与传送带共速滑到B端的时间摩擦力对物体做负功，大小为W2mgsin (Ls1)27.5 J.18(1)设物块经过B点时的速度为v1，则由动能定理得Wmv，根据牛顿第二定律得FNmgm，两式联立得W(FNmg)R3mgR.(2)设物块经C点时的速度为v2，由题意知mgm.则由动能定理得(Wf2mgR)mvmv，所以从B至C克服阻力做的功Wfmvmv2mgRmgR.(3)根据机械能守恒定律2mgREkmv，故物块落回水平面时的动能Ekmv2mgRmgR.