人教版(2019)高一物理必修第二册第八章 机械能守恒定律 期末复习通关检测 B卷(带解析)

2019-2020学年高中物理人教版（2019）必修第二册期末复习通关检测 第八章

机械能守恒定律 B卷

1.人用20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了 5.0 m，放手后，小车又前进了2.0 m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（ ）

A. 100 J B. 140 J C. 60 J D.无法确定

2.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球约以1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg,篮筐离地高度约为3m,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学罚球时对篮球做的功大约为(g取10m/s2)( )

A.1J

B.10J

C.50J

D.100J

3.如图所示,质量分別为M和m的两物块(均可视为质点,且Mm)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同。设此过程中F1对质量为M的物块做的功为W1, F2对质量为m的物块做的功为W2,则（ ）

A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2 B.若水平面光滑,则W1W2 C.若水平面粗糙,则W1W2 D.若水平面粗糙,则W1W2

4.如图所示,撑竿跳是运动会中常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性,下列关于运动员撑竿起跳过程的说法中正确的是（ ）

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给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

A.运动员撑竿刚刚触地时,竿弹性势能最大 B.运动员撑竿起跳到达最高点时,竿弹性势能最大

C.运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,竿弹性势能最大 D.以上说法均有可能

5.一根弹簧的弹力-伸长量图像如图所示，那么弹簧由伸长8cm到伸长4cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（ ）

A. 3.6J,-3.6J

B. -3.6J,3.6J

C. 1.8J,-1.8J D. -1.8J,1.8J

6.蹦极是一项户外休闲活动。体验者站在约40米高的位置,用原长为20米的弹性绳固定住后跳下,落地前弹起,反复弹起落下。忽略空气阻力的影响,在人的整个运动过程中,以下说法正确的是（ ）

A.第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为20 m B.第一次下落20 m后,游客开始做减速运动

C.当游客下落到最低点时,弹性绳的弹性势能等于游客减少的重力势能 D.第一次到达最低点的瞬间,人的重力势能为零

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给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

7.如图所示，在男子短道速滑接力赛中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则

（ ）

A.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同 B.乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增大 C.甲对乙的作用力可能不做功，乙的动能可能不变 D.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量

8.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后撞出一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中（ ）

A.重力对物体做功为mgH

B.物体的重力势能减少了mg(Hh) C.合力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力

mg(Hh) h3 / 10

给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

9.如图所示是滑沙场地的一段,可视为倾角为30°的斜面,设参加活动的人和滑车总质量为m,滑沙人从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B的过程中,下列说法正确的是( )

A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能 B.人和滑车获得的动能为0.8mgh

C.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mgh D.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh

10.如图所示,一个粗细均匀的U形管内装有同种液体,液体质量为m。管中右端用盖板A密闭,两边液面高度差为h,U形管内液体的总长度为4h,拿去盖板,液体开始运动,由于管壁的阻力作用,最终管内液体停止运动,则该过程中产生的内能为( )

A.1mgh 161B.mgh 81C.mgh 41D.mgh 211.如图所示,两个质量分别为m1和m2的小物块A和B,系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有_________。 ①物块的质量m1和m2

②物块A下落的距离及下落这段距离所需的时间

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③物块B上升的距离及上升这段距离所需的时间 ④绳子的长度

(2)为了提高实验结果的精确程度,某小组同学对此实验提出以下建议: ①绳的质量要轻

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好 ③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要晃动 ④两个物块的质量之差要尽可能小

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是__________。

(3)在数据的处理过程中,A、B物块整体的重力势能减少量总是大于A、B物块整体的动能增加量,导致这一原因除有空气阻力和摩擦阻力外,还有可能的原因是__________。 (4)写出一条上而没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议:_______________________________________。

12.如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.

(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是________. A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撤手释放重物

(3)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________.

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A.OA、AD和EG的长度 C.BD、CF和EG的长度

B.OC、BC和CD的长度 D.AC、BD和EG的长度

13.质最为m、速度为v0的子弹,水平匀速飞行,击中前方悬挂于绳长为L的绳下端的木块(质量为M),子弹未能穿出木块,使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为θ,则子弹击中木块后产生的内能为多少?

14.皮带运输机广用于民航、车站、仓库的装卸货物中,如图所示为某仓库卸货时皮带运输机的示意图。传送带倾角37、动摩擦因数0.5,传送带以恒定速率v2m/s逆时针运行,将质量m5kg的货物轻放在传送带上A处,经过一段时间到达传送带下端B处,A、B间距为3.2m,sin370.6,cos370.8,g取10m/s2,求:

(1)货物从A到B过程中传送带对货物做的功。 (2)货物从A到B过程中系统产生的热量。

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参及解析

1.答案：A

解析：人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移是5.0 m,故该力做功为WFlcos205.0cos0J100J,故 A 项正确。

2.答案：B

1解析：篮球上升的高度约为1.5m,对整个过程运用动能定理得Wmghmv20,代入数

211据解得Wmghmv20.6101.5J0.612J10J。

223.答案：A

解析：设两物块经过位移为L，由题意可知: F1做功为W1F1Lcos,F2做功为W2F2Lcos，又因为F1F2，故B，C，D错误,A正确。

4.答案：C

解析：运动员撑竿刚刚触地和到达最高点时，竿几乎没有形变，弹性势能很小;运动员撑竿触地后上升到最髙点之前某时刻有竿形变量最 大,此时弹性势能最大，C正确。 5.答案：C

解析：Fx图像中图线与坐标轴所围图形的面积表示弹力做的功，则

11W0.0860J0.0430J1.8J,此过程弹力做正功，弹簧的弹性势能减小1.8J,故

22选项C正确。 6.答案：C

解析：在弹性绳向上的拉力等于重力的位置，人的加速度为零，该位置以上做加速运动，该位置以下做减速运动，故A、B错误;人到最低点时的弹性绳的弹性势能最大，等于人重力势能的减少量，故C正确； 重力势能与零势能面的选取有关,D错误。 7.答案：B

解析：甲、乙间的相互作用力大小相等、方向相反,A错;根据动能定理可判断B正确，C、D错误。 8.答案：BCD

解析：重力做功：WGmghmg(Hh),故A错误；又EpWG，故B正确；对整个过程运用动能定理得：W合=Ek=0，故C正确；又W合=WG(fh)Ek0，

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fmg(Hh)，故D正确。故选B、C、D。 h9.答案：BC

解析：加速度大小为0.4g,设受到的摩擦力是f,则沿斜面的方向:mamgsin30f,所以f0.1mg。由以上分析可知,人下滑的过程中受到摩擦力的作用,人和滑车减少的重力势能

转化为动能和内能,故A错误;人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功,获得的动能为Ek(mgsin30f)h0.8mgh,故B正确;整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为sin30EmghEkmgh0.8mgh0.2mgh,故C正确;整个下滑过程中人和滑车减少的机械能

为0.2mgh,所以人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh,故D错误。 10.答案：A

解析：去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动,最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的1重力势能转化为内能。如图所示,最终状态可等效为右侧h的液柱移到左侧管中,即增加的

2111内能等于该液柱减少的重力势能,则Qmghmgh,故A正确。

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11.答案：(1)①②或①③

(2)①③

(3)没有考虑滑轮动能的增加

(4)对同一高度进行多次测量取平均值;选取受力后相对伸长尽量小的绳

解析：(1)通过连接在一起的A、B两物块验证机械能守恒定律,即验证系统的重力势能变化与动能变化是否相等,A、B连接在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;A、B的速度大小总是相等的,故不需要测量绳子的长度,需要测量两物块的质量,物块A下落的距离以及下落这段距离所用的时间,或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间,故选①②或①③均可以。

(2)如果绳子较重,系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能,造成实验误差。绳子不宜太长,否则绳子形变对实验的影响较大。m1、m2相差越大,物体所受阻力相对于合力对运

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动的影响越小。物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的,故要保证物体在竖直方向运动。对提高实验准确程度有作用的建议是①③。

(3)在数据的处理过程中,A、B物块的整体重力势能减少总是大于A、B物块的整体动能增加,导致这一原因除有空气阻力和摩擦阻力外,还有可能的原因是没有考虑滑轮动能的增加。 (4)减小误差的建议:对同一高度进行多次测量取平均值;选取受力后相对伸长尽量小的绳。 12.答案：(1)AB

(2)BC

解析：(1)质量和密度较大的重物可以减少阻力对实验的影响,选项A正确;两限位孔在同一竖直面内上下对正,可以减少纸带与限位孔间的摩擦,选项B正确;本实验不需要测量出重物的质量,选项C错误;实验时应用手捏住纸带上端,接通电源后,释放重物,选项D错误。 (2)利用选项A不能完成验证,选项A错误;选项B为验证由O到C重物的机械能守恒,实验12原理为mghOCmvC,C点的速度可由BC和CD的长度求得,选项B正确;选项C是验证由

2122C到F重物的机械能守恒,实验原理为mghCFm(vFvC),F点的速度可由EG的长度求

2得,C点的速度可由BD的长度求得,选项C正确;对选项D,应利用AC、BD和CE的长度来验证机械能守恒定律,选项D错误。 1213.答案：mv0(Mm)gL(1cos)

2解析：取子弹与木块组成的系统为研究对象,规定子弹与木块刚接触时木块位置的势能为零,12子弹击中木块前系统的机械能E1mv0,子弹击中木块后偏角最大时,木块与子弹的速度为

2零,系统的机械能为E2(Mm)gL(1cos),由能量守恒定律可知12E内E1E2mv0(Mm)gL(1cos)。

214.答案：(1)-56J (2)24J

解析：(1)货物与传送带间的滑动摩擦力fmgcos3720N,故货物速度小于传送带速度时,货物受到的合外力为F1mgsin37mgcos3750N; 货物的加速度a11sa1t20.2m;

2vF110m/s2,故货物达到传送带速度需要时间t0.2s,运动位移

a1m达到相同速度后,货物受到的合外力F2mgsin37mgcos3710N,故加速度a2F212m/s2,故由匀加速直线运动位移公式可得:lABsvt'a2t'2,解得t'1s,故货物在m29 / 10

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B点的速度vBva2t'4m/s;

货物从A到B过程中只有重力、传送带给货物做功,故由动能定理可得:货物从A到B过程12中传送带对货物做的功WmvBmglABsin3756J。

2(2)货物从A到B过程中,货物与传送带间的摩擦力始终为f20N; 货物速度小于传送带速度时的相对位移s1vts0.2m, 货物速度大于传送带速度时的相对位移s2lABsvt'1m;

故货物在传送带上运动的相对路程s相s1s21.2m,那么,货物从A到B过程中系统产生的热量Qfs相24J。

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