第七章章末檢測(cè)一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分)1. 高臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過(guò)程中該運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是 ( )A. 動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減少B. 動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加C. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少D. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加答案：C解析：下落過(guò)程高度減小，重力勢(shì)能減少，轉(zhuǎn)化成動(dòng)能使動(dòng)能增加2. 若物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合外力不為零，則()A. 物體的動(dòng)能不可能總是不變的B .物體的加速度一定變化C. 物體的速度方向一定變化D. 物體所受合外力做的功可能為零答案：D解析：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力不為零，但合外力做的功為零，動(dòng)能不變，A錯(cuò)，D對(duì)；合外力不為零，物體的加速度一定不為零，是否變化不能斷定，B錯(cuò)；合外力不為零，物體的速度方向可能變化，也可能不變，C錯(cuò)3. 汽車由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若要使汽車在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則 ( )A. 不斷增大牽引力功率B. 不斷減小牽引力功率C. 保持牽引力功率不變D. 不能判斷牽引力功率如何變化答案：A解析：汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力FmaFf不變，根據(jù)PFv知，汽車的功率不斷增大，A項(xiàng)正確4. 如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A. 運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B. 運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC. 運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD. 下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh答案：D解析：運(yùn)動(dòng)員的加速度為g，沿斜面：mgFfm·g，F(xiàn)fmg，WFfmg·2hmgh，所以A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；Ekmghmghmgh，B項(xiàng)錯(cuò)誤5. 如圖所示是健身用的“跑步機(jī)”示意圖質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員踩在與水平面成角的靜止皮帶上，運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬皮帶，皮帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力恒為Ff，使皮帶以速度v勻速向后運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A. 運(yùn)動(dòng)員的腳對(duì)皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動(dòng)的阻力B. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)皮帶不做功C. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)皮帶做功的功率為mgvD. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)皮帶做功的功率為Ffv答案：D解析：運(yùn)動(dòng)員的腳對(duì)皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，A錯(cuò)誤；皮帶運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員對(duì)皮帶做了功，B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員對(duì)皮帶做功的功率是摩擦力的功率，為Ffv，C錯(cuò)誤，D正確6. 2012·上海高考如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過(guò)固定在地面上半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高將A由靜止釋放，B上升的最大高度是()A. 2RB. 5R/3C. 4R/3 D. 2R/3答案：C解析：設(shè)A、B的質(zhì)量分別為2m、m，當(dāng)A落到地面，B恰運(yùn)動(dòng)到與圓柱軸心等高處，以A、B整體為研究對(duì)象，機(jī)械能守恒，故有2mgRmgR(2mm)v2，當(dāng)A落地后，B球以速度v豎直上拋，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)又上升的高度為h，故B上升的總高度為RhR，選項(xiàng)C正確7. 小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢(shì)能面在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢(shì)能的兩倍，在下落至離高度h處，小球的勢(shì)能是動(dòng)能的兩倍，則h等于 ( )A. H/9 B. 2H/9 C. 3H/9 D. 4H/9答案：D解析：小球上升至最高點(diǎn)過(guò)程：mgHfH0mv；小球上升至離地高度h處過(guò)程：mghfhmvmv，又mv2mgh；小球上升至最高點(diǎn)后又下降至離地高度h處過(guò)程：mghf(2Hh)mvmv，又2·mvmgh；以上各式聯(lián)立解得hH，答案D正確8. 2012·上海高考質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、B平放于水平地面，繩A較長(zhǎng)分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起，直到全部離開(kāi)地面，兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為hA、hB，上述過(guò)程中克服重力做功分別為WA、WB.若 ( )A. hAhB，則一定有WAWB B. hA>hB，則可能有WA<WB C. hA<hB，則可能有WAWB D. hA>hB，則一定有WA>WB答案：B解析：兩繩子中點(diǎn)被提升從而使繩子全部離開(kāi)地面，考慮此時(shí)繩子重心上升的高度，繩子的重心在繩子中點(diǎn)兩邊繩子的中心處若兩繩長(zhǎng)度分別為lA、lB，則細(xì)繩A重心上升的高度為hAhA，細(xì)繩B重心上升的高度為hBhB.由題意可知lA>lB，因而選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確9. 如圖所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在處相遇(不計(jì)空氣阻力)，則()A. 兩球同時(shí)落地B. 相遇時(shí)兩球速度大小相等C. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，球a動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)能的增加量D. 相遇后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球a做功功率和對(duì)球b做功功率相等答案：C解析：對(duì)a，v0tgt2，對(duì)b，gt2，所以hv0t，而對(duì)a又有(v0v)t，可知a剛好和b相遇時(shí)速度v0.所以它們不會(huì)同時(shí)落地，相遇時(shí)的速度大小也不相等，A、B錯(cuò)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，從開(kāi)始到相遇，兩球重力做功相等，C正確相遇后的每一時(shí)刻，它們速度都不相等，所以重力的瞬時(shí)功率Pmgv不會(huì)相等，D錯(cuò)10. 如圖所示，利用傾角為的傳送帶把一個(gè)質(zhì)量為m的木箱勻速傳送L距離，這時(shí)木箱升高h(yuǎn)，木箱和傳送帶始終保持相對(duì)靜止關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 ( )A. 木箱克服摩擦力做功mghB. 摩擦力對(duì)木箱做功為零C. 摩擦力對(duì)木箱做功為mgLcos，其中為動(dòng)摩擦因數(shù)D. 摩擦力對(duì)木箱做功為mgh答案：D解析：木箱和皮帶間的摩擦力為靜摩擦力，對(duì)木箱做正功，木箱勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功能原理，摩擦力對(duì)木箱做的功等于木箱克服重力做的功mgh，D選項(xiàng)正確二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共14分)11. (4分)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，鉤碼拉動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的距離l和小車的瞬時(shí)速度v之間的關(guān)系如表所示.v/cm·s12.551020l/cm0.52832由表可初步歸納出拉力作用的距離l和小車獲得的速度v之間的關(guān)系：_.答案：位移與速度的平方成正比解析：從表中不難看出，如果速度增大1倍，位移變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，即位移與速度的平方成正比12. (10分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如下圖所示已知m150 g、m2150 g，則：(g取10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v_m/s；(2)在打點(diǎn)05過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek_J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep_J，由此得出的結(jié)論是_；(3)若某同學(xué)作出的v2h圖象如右圖所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g_m/s2.答案：(1)2.4(2)0.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(3)9.7解析：(1)v5 m/s2.4 m/s.(2)動(dòng)能的增加量Ek(m1m2)v0.58 J系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為Ep(m2m1)gh0.60 J，故在誤差允許的范圍內(nèi)，兩者相等，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(3)由(m1m2)v2(m2m1)gh得k，即 m/s24.85 m/s2，g9.7 m/s2.三、計(jì)算題(本大題共4小題，共46分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13. (10分)一列車的質(zhì)量是5.0×105 kg，在平直的軌道上以額定功率3000 kW加速行駛，當(dāng)速度由10 m/s加速到所能達(dá)到的最大速率30 m/s時(shí)，共用了2 min，則在這段時(shí)間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少？答案：1.6 km解析：設(shè)列車在2 min內(nèi)前進(jìn)的距離為l，已知m5.0×105 kg，P3000 kW，v10 m/s, v30 m/s，t2 min，列車速度最大時(shí)，a0，所以阻力FfF，則Ff N1.0×105 N牽引力做功WPt3×106×60×2 J3.6×108 J由動(dòng)能定理知WFflmv2mv2代入數(shù)據(jù)求得l1.6 km.14. (12分) 水從20 m高處落下，如果水的重力勢(shì)能的20%用來(lái)使水的溫度升高，則水落下后的溫度將升高多少？(g取10 m/s2水的比熱容c4.2×103 J/kg· )答案：9.5×103解析：水減小的重力勢(shì)能Epmgh水的內(nèi)能增量QEp所以Epcmt解得t9.5×103.15. (12分)如圖所示，質(zhì)量M2 kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m1 kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L0.5 m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始輕桿處于水平狀態(tài)現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v04 m/s，g取10 m/s2.若鎖定滑塊，試求小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向答案：2 N豎直向上解析：設(shè)小球能通過(guò)最高點(diǎn)，且此時(shí)的速度為v1.在上升過(guò)程中，因只有重力作功，小球的機(jī)械能守恒則mvmgLmvv1 m/s設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力為F，方向向下，則Fmgm由式，得F2 N 由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為2 N，方向豎直向上16. (12分)如圖所示為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚(yú)餌，解除鎖定，彈簧可將魚(yú)餌彈射出去設(shè)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能已知重力加速度為g，求彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能Ep.答案：3mgR解析：質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供，則mgm.由式解得v1.彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚(yú)餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律有Epmg(1.5RR)mv，由式解得Ep3mgR.