章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題7分，共56分)1關(guān)于彈性勢能和重力勢能，下列說法正確的是()A重力勢能屬于物體和地球這個系統(tǒng)，彈性勢能是彈簧本身具有的能量B重力勢能是相對的，彈性勢能是絕對的C重力勢能和彈性勢能都是相對的D重力勢能和彈性勢能都是狀態(tài)量解析重力勢能具有系統(tǒng)性，彈性勢能是彈簧本身具有的能量，故A正確；重力勢能和彈性勢能都是相對的，且都是狀態(tài)量，故B錯，C、D正確答案ACD2自由下落的物體，在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)重力的平均功率之比為()A111 B123C135 D149解析第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移之比為135，平均速度之比為135.所以重力的平均功率之比為135，C選項正確答案C3在粗糙水平地面上，使一物體由靜止開始運動，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，兩次的作用力大小相等，力與水平方向的夾角也相等、物體的位移也相等，則這兩種情況下()A拉力和推力做功相等，物體末速度相等B拉力和推力做功相等，物體末速度不等C拉力和推力做功不等，物體末動能相等D拉力和推力做功不等，物體末動能不等解析拉力和推力的水平分力相同，位移相同，所以它們做功相同，但兩種情況摩擦力不同，合力做的總功不同，故末速度不同答案B4如圖1所示，彈簧固定在地面上，一小球從它的正上方A處自由下落，到達B處開始與彈簧接觸，到達C處速度為0，不計空氣阻力，則在小球從B到C的過程中()圖1A彈簧的彈性勢能不斷增大B彈簧的彈性勢能不斷減小C系統(tǒng)機械能不斷減小D系統(tǒng)機械能保持不變解析從B到C，小球克服彈力做功，彈簧的彈性勢能不斷增加，A正確，B錯誤；對小球、彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，C錯誤，D正確答案AD5一汽車在水平公路上行駛，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變汽車的發(fā)動機始終以額定功率輸出，關(guān)于牽引力和汽車速度的下列說法中正確的是()A汽車加速行駛時，牽引力不變，速度增大B汽車加速行駛時，牽引力增大，速度增大C汽車加速行駛時，牽引力減小，速度增大D當牽引力等于阻力時，速度達到最大值解析汽車的發(fā)動機輸出功率恒定，即P一定，則由公式PFv可得：v增大，F(xiàn)減小，但由于合外力方向與汽車運動方向一致，因此汽車速度仍在增大，當汽車受到的牽引力和阻力相等時，汽車速度達到最大值，而后進行勻速運動答案CD6質(zhì)量為2 t的汽車，發(fā)動機的牽引功率為30 kW，在水平公路上，能達到的最大速度為15 m/s，當汽車的速度為10 m/s時的加速度大小為()A0.5 m/s2 B1 m/s2 C1.5 m/s2 D2 m/s2解析 當汽車達到最大速度時，即為牽引力等于阻力時，則有PFvFfvm，F(xiàn)f N2×103 N，當v10 m/s時，F(xiàn) N3×103 N，所以a m/s20.5 m/s2.答案A7物體在合外力作用下做直線運動的vt圖象如圖2所示下列表述正確的是()圖2A在01 s內(nèi)，合外力做正功B在02 s內(nèi)，合外力總是做負功C在12 s內(nèi)，合外力不做功D在03 s內(nèi)，合外力總是做正功解析根據(jù)物體的速度圖象可知，物體在01 s內(nèi)做加速度為a12 m/s2的勻加速運動，合外力方向與速度方向相同，合外力做正功，F(xiàn)1ma12m(N)，位移x11 m，故合外力做功為W1F1x12m(J)，選項A正確；在13 s內(nèi)做加速度為a21 m/s2的勻減速運動，合外力方向與速度方向相反，合外力做負功，F(xiàn)2ma2m(N)，位移x22 m，故合外力做功為W2F2x22m(J)，因此在03 s內(nèi)合外力做的總功為零，故選項B、C、D均錯答案A8某娛樂項目中，參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器，從而進入下一關(guān)現(xiàn)在將這個娛樂項目進行簡化，假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以v的速率豎直上拋一小球，小球恰好擊中觸發(fā)器若參與者仍在剛才的拋出點，沿A、B、C、D四個不同的光滑軌道分別以速率v拋出小球，如圖3所示則小球能夠擊中觸發(fā)器的是()圖3解析本題借助四種不同運動形式考查了機械能守恒定律若小球恰好擊中觸發(fā)器，由機械能守恒可知：mv2mgh.在選項A情況中，小球不可以靜止在最高處，選項A錯誤；在選項B情況中，小球離開直軌道后，在重力作用下，做斜上拋運動其最高點的速度又為零，因此小球不可能擊中比其軌跡最高點還高的觸發(fā)器，選項B錯誤；在選項C中，小球不會脫離軌道，由機械能守恒可知，小球也恰好擊中觸發(fā)器，選項C正確；在選項D情況中，小球在圓管軌道的最高點的最小速度可以為零，由機械能守恒可知，小球也恰好擊中觸發(fā)器，選項D正確答案CD二、非選擇題(共4小題，共44分)9(8分)學(xué)校實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，提出了如圖4甲、乙所示的兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在木板斜面上下滑進行實驗(1)小組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進行了討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，你認為該小組選擇的方案是_(選填“甲”或“乙”)圖4(2)若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02 s，請根據(jù)紙帶信息計算出打下D點時紙帶的速度大小為_m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析(1)比較甲、乙兩種方案，乙方案中產(chǎn)生的阻力對實驗的影響大于甲方案，因此應(yīng)選的方案是甲(2)由題意得打D點時，紙帶的速度大小vD×102 m/s1.75 m/s.答案(1)甲(2)1.7510(12分)在加拿大溫哥華舉行的冬季奧運會上，冰壺運動再次成為人們關(guān)注的熱點，中國隊也取得了較好的成績?nèi)鐖D5所示，假設(shè)質(zhì)量為m的冰壺在運動員的操控下，先從起滑架A點由靜止開始加速啟動，經(jīng)過投擲線B時釋放，以后勻減速自由滑行剛好能滑至圓形營壘中心O停下已知AB相距L1，BO相距L2，冰壺與冰面各處動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g.求：(1)冰壺運動的最大速度；(2)在AB段運動員水平推冰壺做的功W.圖5解析(1)冰壺從BO的過程中，對冰壺應(yīng)用動能定理得mgL20mv故冰壺運動的最大速度為vm.(2)冰壺從AB的過程中，對冰壺應(yīng)用動能定理得WmgL1mv0將vm代入上式解得運動員水平推冰壺做的功為Wmg(L1L2)答案(1)(2)mg(L1L2)11(10分)如圖6所示是一個橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長的細線兩端分別系著物體A、B，且mA2mB，由圖示位置從靜止開始釋放A物體，當物體B達到圓柱頂點時，求繩的張力對物體B所做的功圖6解析本題要求出繩的張力對物體B做的功，關(guān)鍵求出物體B到達圓柱頂點的動能由于柱面是光滑的，故系統(tǒng)的機械能守恒，系統(tǒng)重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量系統(tǒng)重力勢能的減少量為：EpmAgmBgR，系統(tǒng)動能的增加量為Ek(mAmB)v2由EpEk得v2(1)gR繩的張力對B做的功：WmBv2mBgRmBgR.答案mBgR12(14分)如圖7所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切，圓軌道半徑R0.4 m一個小球停放在水平軌道上，現(xiàn)給小球一個v05 m/s的初速度，取g10 m/s2，求：圖7(1)小球從C點飛出時的速度(2)小球到達C點時，對軌道的作用力是小球重力的幾倍？(3)小球從C點拋出后，經(jīng)多長時間落地？(4)小球落地時速度有多大？解析(1)小球運動至最高點C的過程中機械能守恒，有mvmg·2Rmv，得vC3 m/s.(2)在C點由向心力公式知FNmgm，得軌道對小球的作用力FNmmg1.25mg，由牛頓第三定律知小球?qū)壍赖膲毫NFN1.25mg，是小球重力的1.25倍(3)小球從C點開始做平拋運動，由2Rgt2，知落地所需時間t 0.4 s.(4)由于小球沿軌道運動及做平拋運動的整個過程機械能守恒，所以落地時速度大小vv05 m/s.答案(1)3 m/s(2)1.25(3)0.4 s(4)5 m/s