2023版新教材高中物理第八章机械能守恒定律单元素养检测新人教版必修第二册

单元素养检测(第八章)

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．每小题只有一个选项符合题目要求)

1．如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( )

A．小于拉力所做的功

B．等于拉力所做的功

C．等于克服摩擦力所做的功

D．大于克服摩擦力所做的功

2．蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示．图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点．在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )

A．运动员的速度一直增大

B．运动员的加速度始终减小

C．运动员始终处于失重状态

D．运动员克服弹力做的功大于重力对运动员做的功

3．物体做自由落体运动，其动能E k随运动时间t的关系图线可能是( )

4．如图所示，一棵树上的每个苹果质量均为0.4 kg，熟透的苹果会从树上落到地面C，或者滚入沟底D，已知AC、CD的高度分别为2.2 m和3.0 m，以地面C为零势能面，A、B、C、D、E面之间的竖直距离如图所示，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )

A．一个苹果在D处的重力势能是12 J

B．两个苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量为20.8 J

C．人和落在地面C处的苹果的重力势能与零势能面的选取有关

D．以任何位置为零势能面，苹果在C处的重力势能都为零

5．如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面．不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化．下列说法正确的是( )

A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大

C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大

6．中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数．已知混凝土密度为2.4×103 kg/m3，假设泵车的泵送系统以150 m3/h的输送量给30 m高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为(g取10 m/s2)( )

A ．1.08×107 J

B ．5.04×107 J

C ．1.08×108 J

D ．2.72×108

J

7．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ，其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h .若摩托车经过a 点时的动能为E 1，它会落到坑内c 点．c 与a 的水平距离和高度差均为h ；若经过a 点时的动能为E 2，该摩托车恰能越过坑到达b 点．E 2

E 1

等于( )

A ．20

B ．18

C ．9.0

D ．3.0

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

8．小球穿在光滑水平杆上，轻弹簧的一端固定在O 点，另一端与小球相连，现将小球由静止释放，已知小球运动到M 、N 两个位置时，弹簧的形变量相等，OM 的长度大于ON .则小球从M 点到N 点的过程中( )

A ．弹簧的弹力对小球先做正功后做负功，总功W ＝0

B ．弹簧的弹力对小球先做正功后做负功，总功W >0

C ．小球的机械能守恒

D ．小球速度最大时，弹簧的弹力对小球做功的功率为零

9．质量为m 的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h 的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g ，则( )

A ．起跳阶级，地面对人的弹力不做功

B ．上升过程中，重力势能增加mgh

C ．从起跳最低点到上升到最高点的过程先超重后失重

D．刚接触海绵垫时，该同学在竖直方向上做减速运动

10．一质量为4 kg的物体，在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，如图所示为拉力F T随位移x变化的关系图像，g取10 m/s2，则据此可以求得( ) A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1

B．整个过程摩擦力对物体所做的功为W f＝－8 J

C．物体匀速运动时的速度为v＝2 m/s

D．整个过程合外力对物体所做的功为W＝－4 J

三、非选择题(本题共4小题，共54分)

11．(7分)利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验．

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________(填器材前的字母)

A．体积小、质量大的铁质重锤

B．体积较大的木质重锤

C．停表

D．刻度尺

(2)图乙是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，重锤的质量m＝1 kg，已知当地重力加速度g取9.8 m/s2，打点计时器打点的周期为0. 02 s．从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝________ J，重锤动能的增加量ΔE k＝________ J．(结果保留三位有效数字)

(3)在实验过程中，下列实验操作和数据处理方式正确的是________．

A．释放重锤前，应使纸带保持竖直

B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源

C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v＝2gh计算，其中g应取当地的重力加速度

D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式ΔE p＝mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度

(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2­ h图像来研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2­ h图像是图丙中的________．

12．(9分)为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图甲所示装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图乙所示，其中F m是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题：

(1)小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量ΔE p＝________，动能的增加量ΔE k＝____(均用题中所给字母表示).

(2)观察图乙中拉力峰值随时间变化的规律，试分析造成这一结果的主要原因：________________________________．

(3)为了减小实验误差，实验时应选用密度________(选填“较大”或“较小”)的小球．