《2020高中物理第3章动能的变化与机械功章末检测试卷沪科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高中物理第3章动能的变化与机械功章末检测试卷沪科版必修2（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第 3 章 动能的变化与机械功 章末检测试卷( 三) ( 时间： 90 分钟满分： 100 分) 一、选择题 ( 本题共 12 小题，每小题4 分，共 48 分) 1下面列举的情况中所做的功不为零的是( ) A举重运动员，举着杠铃在头上方停留3 s ，运动员对杠铃做的功 B木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功 C一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功 D自由落体运动中，重力对物体做的功 答案D 解析举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s 的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支 持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；木块滑动过程中，在 支持
2、力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；人推物体但没推动，只有力而没有位移， 做的功等于零；自由落体运动中，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做 了功， D选项正确 2某运动员臂长为L，将质量为m的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v0，方向与水平方 向成 30角，则该运动员对铅球所做的功是( ) A. mgLv0 2 2 BmgL 1 2mv 0 2 C. 1 2mv 0 2 DmgLmv0 2 答案A 解析设运动员对铅球做功为W，由动能定理得WmgLsin 30 1 2mv 0 2 ，所以W1 2mgL 1 2mv 0 2. 3 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩
3、托艇发动机的输出功率变为原来的 2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A4 倍 B 2倍 C.3倍 D.2倍 答案D 解析设fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有PFvfvkvv kv 2，变化后有 2PFvkvvkv 2，联立解得， v2v，D正确 4如图 1，水平放置的光滑板中心开一光滑小孔O，穿过一细绳，绳的一端系一小球，另一 端用力F拉着使球在平板上做半径为r的匀速圆周运动，在运动过程中逐渐增大拉力，当拉 2 力增大为8F时，球的运动半径减小为 r 2，在此过程中拉力做的功为 ( ) 图 1 A0 B 1.5Fr C 3.5Fr D 4Fr 答案B 解析开始：F
4、m v1 2 r 后来： 8Fm v2 2 r 2 解得W 1 2mv 2 21 2mv 1 21.5 Fr，B正确 5汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P. 快进入闹市区时，司机减小了油 门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图像中，哪个图像正确表 示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( ) 答案C 解析功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动故C正确 6 如图 2 所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下， 然后在水平面上前进至B点停下， 已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为，滑雪者 ( 包括滑雪板 ) 的质量为m，A
5、、 B两点间的水平距离为l. 在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做功的大小为( 已知滑雪者 从斜坡滑上水平面时没有动能损失)( ) 图 2 A大于mgl B小于mgl 3 C等于mgl D以上三种情况都有可能 答案C 解析设在斜面上滑动的距离为x，斜面倾角为，由A到B的过程中摩擦力所做的功为Wf mgcos xmg(lxcos ) mgl，故 C正确 7某人通过光滑轻质定滑轮将一物体提升，第一次此人竖直向下拉绳，如图 3 甲所示， 使物 体匀速上升高度h，该过程人对物体做功为W1；第二次此人以速度v匀速向左拉着绳运动， 如图乙所示，使物体上升相同的高度，此时绳子与水平面夹角为，已知重力加速度
6、为g， 人对物体做功为W2，关于两次人对物体做的功的关系正确的是( ) 图 3 AW1W2BW1W2 CW1W2D都有可能 答案C 解析第一次：W1mgh0，即W1mgh； 第二次：物体速度vvcos ，随人左移v增大，即物体加速上升，由W2mghEk 知，W2mghEk 所以W1W2，C正确 8( 多选 ) 如图 4所示， 四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖 直上抛、平抛和斜上抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中 正确的是 ( ) 图 4 A小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同 B小球落地时，重力的瞬时功率均相同 C从开始运动至落地，重力
7、对小球做功相同 D从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同 答案AC 4 解析因为抛体运动的加速度恒为g，所以选项A正确； 小球落地时竖直方向速度大小不同， B错误；WGmgh，选项 C正确；从抛出到落地所用时间不等，所以D错误 9( 多选 ) 质量不等， 但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至 停止，则 ( ) A质量小的物体滑行的距离大 B质量大的物体滑行的距离大 C它们滑行的距离一样大 D它们克服摩擦力所做的功一样多 答案AD 解析由动能定理可得fx0Ek，又fmg，则mgxEk，由于两者动能相同，故质 量小的滑行距离大，它们克服摩擦力所做的功都等于Ek.
8、10( 多选 ) 质量为 2 kg 的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平 方向做匀变速运动，拉力F作用 2 s 后撤去，物体运动的速度时间图像如图5 所示，则下 列说法正确的是( 取g10 m/s 2)( ) 图 5 A拉力F做功 150 J B拉力F做功 350 J C物体克服摩擦力做功100 J D物体克服摩擦力做功175 J 答案AD 解析由题图可知撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a22.5 m/s 2，所以滑 动摩擦力fma25 N；加速过程加速度大小a12.5 m/s 2，由 Ffma1得，拉力Fma1f 10 N由题图可知F作用 2 s 时间内的
9、位移s115 m，撤去F后运动的位移s220 m，全 程位移s35 m，所以拉力F做功W1Fs11015 J 150 J ，A正确， B错误；物体克服摩 擦力做功W2fs535 J 175 J ，C错误， D正确 11( 多选 ) 如图 6，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一 质量为m的质点P. 它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W. 重力 加速度大小为g. 设质点P在最低点时， 向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N， 则( ) 5 图 6 Aa2 mgRW mR Ba2mgR W mR CN3mgR 2W R DN2 mgRW R
10、 答案AC 解析质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgRW 1 2mv 2，根据公式 a v 2 R，联立可得 a2 mgRW mR ，A正确， B错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力， 根据牛顿第二定律可得，Nmgma，代入可得，N3mgR 2W R ，C正确， D错误 12( 多选 ) 如图 7 所示为一滑草场某条滑道由上、下两段高均为h，与水平面倾角分别为 45和 37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为. 质量为m的载人滑草车从坡 顶由静止开始自由下滑，经过上、 下两段滑道后， 最后恰好静止于滑道的底端( 不计滑草车在 两段滑道交接处的能量损失，sin 3
11、7 0.6 ，cos 37 0.8) 重力加速度为g，则 ( ) 图 7 A动摩擦因数 6 7 B载人滑草车的最大速度为 2gh 7 C载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为 3 5g 答案AB 解析对滑草车从坡顶由静止滑下，到底端静止的全过程分析，得mg2hmgcos 45 h sin 45 mgcos 37 h sin 37 0，解得 6 7，选项 A正确；对经过上段滑道 6 的过程，根据动能定理得，mghmgcos 45 h sin 45 1 2mv 2，解得 v 2gh 7 ，选项 B 正确；载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项 C错误；载人滑草车
12、在下段滑道上的加速度 大小为a mgsin 37 mgcos 37 m 3 35g，选项 D错误 二、实验题 ( 本题共 2 小题，共10 分) 13(4 分) 在“探究恒力做功与动能变化的关系”实验中( 装置如图8 甲) ： 甲 乙 图 8 (1) 下列说法哪一项是正确的( ) A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 (2) 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用 的交流电频率为50 Hz ，则打B点时小车的瞬时速度大小为_ m/s( 保留三位有效数字) 答
13、案(1)C (2)0.653 解析(1) 平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整木板倾角，使tan ，A错； 为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量，B 错；实验时使小车靠近打点计时器能充分 利用纸带，由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化量，便于利用实验数据 进行探究，故选C.(2)vBx AC 2T 0.653 m/s. 14(6 分) 在“探究恒力做功和物体速度变化的关系”实验中： (1) 某同学的实验设计方案如图9 甲所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，为此， 实验时在安装正确、操作规范的前提下( 已平衡摩擦力 ) ，还需要满足的条件是_ 7 图 9 (2)
14、 如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是该同学确定的计数 点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示则打C点时小车的速度为_；要 验证合外力的功与速度变化的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有_ 答案(1) 钩码的重力远小于小车的重力 (2) s2s3 2T 钩码的质量和小车的质量 解析(1) 只有当钩码的重力远小于小车的重力时，才能近似地认为小车受到的拉力等于钩码 的重力 (2)C点的速度等于BD段的平均速度，故vCs BD 2T s2s3 2T . 三、计算题 ( 本题共 4 小题，共42 分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计 算的要注明单位
15、) 15(10 分) 质量为m510 3 kg 的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的 0.1 倍让车保 持额定功率P060 kW，从静止开始行驶(g取 10 m/s 2) (1) 若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度vm及汽车车速v12 m/s 时的加速度大小 (2) 若汽车以v6 m/s 的速度匀速行驶，求汽车的实际功率 答案(1)12 m/s 5 m/s 2 (2)30 kW 解析(1) 由P0Fvmfvm得vmP 0 f 6010 3 0.1 510 310 m/s 12 m/s 由PFv得FP v，当 v12 m/s 时， F1 P0 v1 6010 3 2 N310 4 N 由牛顿
16、第二定律得F1fma，所以a F1f m 310 40.1 5103 10 510 3 m/s 25 m/s2 (2) 汽车以 6 m/s 的速度匀速行驶，则牵引力Ff0.1 510 310 N5103 N 实际功率为PFv510 36 W 30 kW. 16(10 分) 如图 10 所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一 8 水平线上的P点处有一颗光滑的细钉，已知OP L 2，在 A点给小球一个水平向左的初速度v0， 发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B. 求： 图 10 (1) 小球到达B点时的速率 (2) 若不计空气阻力，则初速度v0为多少？ (3) 若初速度变为v0 3gL，其他条件均不变，则小球从A到B的过程中克服空气阻力做 了多少功？ 答案(1) gL 2 (2) 7gL 2 (3) 11 4 mgL 解析(1)
