第4章 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 單元測試（滬科版必修2）

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第4章　章末檢測 (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分) 1．大型拱橋的拱高為h，弧長為L，如圖1所示，質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率v由A點運動到B點的過程中，以下說法正確的是 (　　) 圖1 A．由A到B的過程中，汽車的重力勢能始終不變，重力始終不做功 B．由A到B的過程中，汽車的重力勢能的增量為零，重力的總功等于零 C．汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為0，重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零 D．汽車的重力勢能先增大后減小，上坡時重力做負(fù)功，下坡時做正功，總功為零 2．下列說法正確的是 (　　) A．物體的機械能守恒，一定是只受重力和彈簧彈力的作用 B．物體處于平衡狀態(tài)時，機械能定恒 C．物體的動能和重力勢能之和增大時，必定是有重力以外的力對物體做了功 D．物體的動能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化過程中，一定是通過重力做功來實現(xiàn) 3．下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識正確的是 (　　) A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加 B．某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加 C．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機械——永動機不可能制成 D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消失了 4．一個人站在陽臺上，從陽臺邊緣以相同的速率v0分別把三個質(zhì)量相同的球豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力，則三球落地時的動能 (　　) A．上拋球最大 B．下拋球最大 C．平拋球最大 D．一樣大 5．如圖2所示，一輕繩的一端系在固定的粗糙斜面上的O點，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動，在此過程中 (　　) 圖2 A．小球的機械能守恒 B．重力對小球不做功 C．繩的張力對小球不做功 D．在任何一段時間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少 6．質(zhì)量為m的物體從靜止開始以的加速度豎直下落h高度的過程中，下列說法中正確的是 (　　) A．物體的機械能守恒 B．物體的機械能減少 C．物體的重力勢能減少 D．物體克服阻力做功為 7．如圖3所示，在抗洪救災(zāi)中，一架直升機通過繩索，用恒力F豎直向上拉起一個漂在水面上的木箱，使其由水面開始加速上升到某一高度．若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力，則在此過程中，以下說法正確的有 (　　) 圖3 A．力F所做功減去克服阻力所做的功等于重力勢能的增量 B．木箱克服重力所做的功等于重力勢能的增量 C．力F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱動能的增量 D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱機械能的增量 8．半徑為R的圓桶固定在小車上，有一光滑小球靜止在圓桶的最低點，如圖4所示．小車以速度v向右勻速運動，當(dāng)小車遇到障礙物突然停止時，小球在圓桶中上升的高度不可能 (　　) 圖4 A．等于 B．大于 C．小于 D．等于2R 9．質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為l0和2l0的不可伸長的繩上．如圖5所示，先將小球拉至同一水平位置(繩張緊)從靜止釋放，當(dāng)兩繩豎直時，則 (　　) 圖5 A．兩球速度一樣大 B．兩球的動能一樣大 C．兩球的機械能一樣大 D．兩球所受的拉力一樣大 10．如圖6所示，木塊m放在光滑的水平面上，一顆子彈水平射入木塊中，子彈受到的平均阻力為f，射入深度為d，此過程中木塊移動了l，則 (　　) 圖6 A．子彈損失的動能為fl B．木塊增加的動能為f(l＋d) C．子彈動能的減少等于木塊動能的增加 D．子彈、木塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為fd 二、實驗題(本題共2小題，共14分) 11．(6分)在“探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”的實驗中，得到的紙帶如圖7所示，小車的運動情況可描述為：A、B之間為________運動；C、D之間為________運動，應(yīng)選________來計算小車的速度v. 圖7 12．(8分)使用如圖8甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，打出一條紙帶如圖乙所示．圖乙中O是打出的第一個點跡，A、B、C、D、E、F……是依次打出的點跡，量出OE間的距離為l，DF間的距離為s，已知打點計時器打點的周期是T＝0.02 s. 圖8 (1)上述物理量如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______，即驗證了重物下落過程中機械能是守恒的． (2)如果發(fā)現(xiàn)圖乙中OA距離大約是4 mm，則出現(xiàn)這種情況的原因可能是__________________________，如果出現(xiàn)這種情況，上述的各物理量間滿足的關(guān)系式可能是________． 三、計算題(本題共4小題，共46分) 13．(10分)如圖9所示，質(zhì)量不計的輕桿一端安裝在水平軸O上，桿的中央和另一端分別固定質(zhì)量均為m的小球A和B(可以看作質(zhì)點)，桿長為l，現(xiàn)將輕桿從靜止水平釋放，不計空氣阻力，當(dāng)輕桿通過豎直位置時，小球A、B的速度是多少？ 圖9 14．(10分)如圖10所示，質(zhì)量為m的自行車特技運動員(可視為質(zhì)點)從B點由靜止出發(fā)，經(jīng)BC圓弧，從C點豎直沖出，完成空翻，完成空翻的時間為t.由B到C的過程中，克服摩擦力做功為W.空氣阻力忽略不計，重力加速度為g，試求：自行車特技運動員從B到C至少做多少功？ 圖10 15．(12分)如圖11所示，質(zhì)量為M＝0.2 kg 的木塊放在水平臺面上，水平臺面比水平地面高出h＝0.2 m，木塊距水平臺面的右端L＝1.7 m．質(zhì)量為m＝0.1M的子彈以v0＝180 m/s的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v＝90 m/s的速度水平射出時，木塊的速度為v1＝9 m/s(此過程作用時間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零)．若木塊落到水平地面時的落地點到水平臺面右端的水平距離為l＝1.6 m，求：(g取10 m/s2) 圖11 (1)木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2； (2)木塊與水平臺面間的動摩擦因數(shù)μ.  16．(14分)如圖12所示，光滑斜軌和光滑圓軌相連，固定在同一豎直面內(nèi)，圓軌的半徑為R，一個小球(可視為質(zhì)點)，從離水平面高h(yuǎn)處由靜止自由下滑，沿斜軌進(jìn)入圓軌．求： 圖12 (1)為了使小球在圓軌內(nèi)做圓周運動的過程中始終不脫離圓軌，h應(yīng)至少多高？ (2)若小球到達(dá)圓軌最高點時圓軌對小球的壓力大小恰好等于它自身重力大小，那么小球開始下滑時的h是多大？ 答案 1．BD　2．CD　3．ABC　4．D　5．C　6．BD　7．BCD　8．B　9．CD　10．D　 11．加速直線　勻速直線　CD段 12．(1)gl＝　(2)先釋放紙帶，后接通電源　gl< 13. 　　2 14．W＋mg2t2 15．(1)－243 J　8.1 J　(2)0.5 16．(1)R　(2)3R