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處由靜止自由下滑，沿斜軌進入圓軌．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