20172018学年高中物理专题六机械能和能源学业水平过关检测
2017-2018学年高中物理必修2学业分层测评6 含答案 精
学业分层测评(六)(建议用时：45分钟)1．在“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验中，根据实验数据作出了如图所示的Wv图象，下列符合实际的是( )【导学号：45732037】【解析】根据实验探究知道W∝v2，故Wv图象应是开口向上的抛物线的一部分，故B对，A、C、D错．【答案】 B2．在“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验中，小车运动中会受到阻力作用．这样，在小车沿木板滑行的过程中，除细线对其做功外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是( )①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求．②木板的倾斜角度在理论上应满足下面的条件：重力沿斜面的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是满足要求的．④其实木板不倾斜，问题也不是很大，因为实验总存在误差．A．①②B．②③C．③④D．①④【解析】有两个标准可以验证木板是否满足实验要求：(1)小车的重力沿斜面的分力应等于小车自由运动时所受的阻力；(2)小车能在木板上做匀速直线运动．故B正确．【答案】 B3．(多选)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图6所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砂桶相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力的大小．在滑板边缘上的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B两点时的速度大小．实验过程中不必要的是( )图6A．平衡摩擦力B．测量A、B两速度传感器间的距离LC．测量砂及砂桶的总质量D．砂及砂桶的总质量远小于拉力传感器和小车的总质量【解析】为使小车所受的合力等于细线的拉力，必须平衡摩擦力；要测量拉力做的功，必须要测量A、B两速度传感器间的距离L；小车受到的拉力可由拉力传感器直接测出，无需测量砂及砂桶的总质量，也不需要考虑砂及砂桶的总质量远小于拉力传感器和小车的总质量．【答案】CD4．某实验小组的同学采用如图7甲所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系．图7乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图7乙所示．已知所用交变电源的频率为50 Hz，则：甲乙图7(1)打B点时，小车的瞬时速度v B＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(2)实验中，该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图象如图8所示．根据该图线形状，某同学对W 与v 的关系作出的猜想，肯定不正确的是______．(填写选项字母代号)图8A ．W ∝v 2B ．W ∝vC ．W ∝1vD ．W ∝v 3(3)本实验中，若钩码下落高度为h 1时合力对小车所做的功为W 0，则当钩码下落h 2时，合力对小车所做的功为________．(用h 1、h 2、W 0表示)【解析】 (1)v B ＝l AC2T＝－－22×0.1m/s＝0.80 m/s.(2)由题图知，位移与速度的关系图象很像抛物线，所以可能l ∝v 2或l ∝v 3，又因为W ＝Fl ，F 恒定不变，故W ∝v 2或W ∝v 3，A 、D 正确，B 、C 错误．(3)设合力为F ，由W 0＝Fh 1，得F ＝W 0h 1，所以当钩码下落h 2时W ＝Fh 2＝h 2h 1W 0. 【答案】 (1)0.80 (2)BC (3)h 2h 1W 05．用如图9甲所示的装置进行“探究动能定理”的实验，实验时测得小车的质量为m ，木板的倾角为θ.实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A 点间的距离如图乙所示．已知打点计时器打点的周期为T ，重力加速度为g ，小车与斜面间的摩擦力忽略不计，那么打D 点时小车的瞬时速度为________；取纸带上的BD 段进行研究，合外力做的功为________，小车动能的改变量为________.【导学号：45732038】甲 乙图9【解析】 小车匀加速下滑，根据v t 2＝v t ，得v D ＝d 4－d 22T，小车与斜面间摩擦可忽略不计，F 合＝mg sin θ，所以合外力做的功为mg (d 3－d 1)sin θ，小车动能的改变量为12mv 2D －12mv 2B ＝m d 4－d 228T2－md 228T 2＝md 4d 4－2d 28T2. 【答案】d 4－d 22T mg (d 3－d 1)sin θ md 4d 4－2d 28T26．在探究动能定理的实验中，将小车放在一端有滑轮的长木板上，让纸带穿过打点计时器，一端固定在小车上．实验中平衡摩擦力后，小车的另一端用细线挂钩码，细线绕过固定在长木板上的定滑轮，线的拉力大小就等于钩码的重力，这样就可以研究拉力做功和小车动能的关系．已知所挂钩码的质量m ＝1.0×10－2kg ，小车的质量m 0＝8.5×10－2kg(g 取10 m/s 2)．(1)若实验中打点纸带如图10所示，打点时间间隔为0.02 s ，每三个计时点取一个计数点，O 点是打点起点，则打B 点时，小车的速度v B ＝______m/s ，小车的动能E k B ＝________J ．从钩码开始下落至B 点，拉力所做的功是________J ，因此可得出的结论是________．图10(2)根据纸带算出相关各点的速度v ，量出小车运动距离s ，则以v 22为纵轴，以s 为横轴画出的图线应是________，图线的斜率表示____________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________.A B C D【解析】 (1)因为小车做匀加速运动，由平均速度公式得v B ＝0.031 4－0.007 82×0.06m/s≈0.2 m/s.小车的动能E k B ＝12m 0v 2B ＝1.7×10－3J.拉力做的功W＝Ts＝mgs OB＝1.76×10－3 J.结论：在实验误差允许范围内，拉力所做的功等于物体动能的增加．(2)画出的图线为C项图所示，图线的斜率表示小车的加速度a. 【答案】见解析。
2018年高考物理复习真题训练 6机械能--含答案解析
专题6 机械能1.（2017全国卷Ⅱ）如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时.对应的轨道半径为（重力加速度大小为g ）A ．216v gB ．28v gC ．24v gD ．22v g答案：B解析：物块由最低点到最高点有：22111222mv mgr mv =+；物块做平抛运动：x =v 1t ；4r t g=；联立解得：22416v x r r g=-，由数学知识可知，当2242168vv gr g==⨯时，x 最大，故选B.2.（2017全国卷Ⅲ）如图，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂.用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为A ．19mgl B ．16mglC ．13mglD ．12mgl 答案：A解析：本题考查重心的确定、动能定理.由“缓慢”这个关键词可知，绳动能变化量为零，然后选择QM 段绳为研究对象，应用动能定理解题即可.QM 段绳的质量为m m 32='，未拉起时，QM 段绳的重心在QM 中点处，与M 点距离为l 31，绳的下端Q 拉到M 点时，QM 段绳的重心与M 点距离为l 61，此过程重力做功mgl l l g m W G 91)6131(-=-'-=，对绳的下端Q 拉到M 点的过程，应用动能定理，可知外力做功mgl W W G 91=-=，可知A 项正确，BCD 项错误.3.（2017海南卷）将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略.a 为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a 点时的动能分别为E k1和E k2.从抛出开始到小球第一次经过a 点时重力所做的功为W 1，从抛出开始到小球第二次经过a 点时重力所做的功为W 2.下列选项正确的是（ ） A ．E k1=E k2，W 1=W 2 B ．E k1＞E k2，W 1=W 2 C ．E k1＜E k2，W 1＜W 2 D ．E k1＞E k2，W 1＜W 2答案：B解析：从抛出开始到第一次经过a 点和抛出开始第二次经过a 点，上升的高度相等，可知重力做功相等，即W 1=W 2.对两次经过a 点的过程运用动能定理得，﹣W f =E k2﹣E k1，可知E k1＞E k2，故B 正确，A 、C 、D 错误.4.（2017江苏卷）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E ，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E 与位移x 的关系图线是答案：C解析：设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m ，则物块在上滑过程中，根据动能定理：k00()f E mg F x -=-+，同理，下滑过程中，由动能定理可得：k00()f E F mg x -=-，故C 正确；ABD 错误．5. （2017浙江卷）火箭发射回收是航天技术的一大进步.如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上.不计火星质量的变化，则A.火箭在匀速下降过程中机械能守恒B.火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功，等于火箭机械能的变化D.火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力 答案:D解析:火箭匀速下降过程中.动能不变.重力势能减小，故机械能减小，A 错误.火箭在减速下降时,携带的检测仪器受到的支持力大于自身重力力.故处在超重状态.B 错误.由功能关系知,合力做功等于火箭动能变化.而除重力外外的其他力做功之和等于机械能变化，故C 错误.火箭着地时,加速度向上,所以火箭对地面的作用力大子自身重力，D 正确.6.（2017江苏卷）如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g ．则此下降过程中A. A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mg B. A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mgC. 弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D. 弹簧的弹性势能最大值为32mgL 答案:AB解析：本题考查超失重、物体的平衡、力与运动、机械能守恒定律.在A 的动能达到最大前，A 向下加速运动，此时A 处于失重状态，则整个系统对地面的压力小于3mg ，即地面对B 的支持力小于mg 23，A 项正确；当A 的动能最大时，A 的加速度为零，这时系统既不失重，也不超重，系统对地面的压力等于3mg ，即B 受到地面的支持力等于mg 23，B 项正确；当弹簧的弹性势能最大时，A 减速运动到最低点，此时A 的加速度方向竖直向上，C 项错误；由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能最大值等于A 的重力势能的减少量，即为mgL L L mg 213)60cos 30cos (-=- ，D 项错误.7.（2017全国卷Ⅰ）一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.50×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面.取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2.（结果保留2位有效数字） （1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.答案:（1）（1）4.0×108 J 2.4×1012 J （2）9.7×108 J 解析：(1)飞船着地前瞬间的机械能为20k 021mv E =① 式中，m 和0v 分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率.由①式和题给数据得8k 0104.0⨯=E J ②设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为mgh mv E h h +=221 ③ 式中，v h 是飞船在高度1.6×105 m 处的速度大小.由③式和题给数据得122.410J h E =⨯ ④（2）飞船在高度h' =600 m 处的机械能为21 2.0()2100h h E m v mgh ''=+ ⑤ 由功能原理得0h W E E '=- ⑥式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功.由②⑤⑥式和题给数据得W =9.7×108 J ⑦8.（2017全国卷Ⅱ）如图，两水平面（虚线）之间的距离为H ，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量为m 、电荷量分别为q 和–q （q >0）的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开.已知N 离开电场时的速度方向竖直向下；M 在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍.不计空气阻力，重力加速度大小为g .求（1）M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比； （2）A 点距电场上边界的高度； （3）该电场的电场强度大小.答案：（1）3:1 （2）13H （3）2mg E q = 解析：（1）设带电小球M 、N 抛出的初速度均为v 0，则它们进入电场时的水平速度仍为v 0；M 、N 在电场中的运动时间t 相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a ，在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2,由运动公式可得v 0–at =0①21012s v t at =+②22012s v t at =-③联立①②③解得：12:3:1s s =④（2）设A 点距离电场上边界的高度为h ，小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ，则；22y v gh =⑤212y H v t gt =+⑥ 因为M 在电场中做匀加速直线运动，则01y v s v H=⑦ 由①②⑤⑥⑦可得h =13H ⑧ (3)设电场强度的大小为E ，小球M 进入电场后做直线运动，则⑨设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2，由动能定理得1220k 1)(21qEs mgH v v m E y +++=⑩ 2220k 2)(21qEs mgH v v m E y -++=由已知条件k 2k 1 1.5E E =联立④⑤⑦⑧⑨⑩式得 qmgE 2=9. （2017浙江卷）图中给出一段“S ”形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为21,O O ，弯道中心线半径分别为m r m r 20,1021==，弯道2比弯道1高m h 12=，有一直道与两弯道圆弧相切.质量kg m 1200=的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑.（sin37°=0.6，sin53°=0.8） （1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度1v ；（2）汽车以1v 进入直道，以kW P 30=的恒定功率直线行驶了s t 0.8=，进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；（3）汽车从弯道1的A 点进入，从同一直径上的B 点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽m d 10=，求此最短时间（A 、B 两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点 ）. 答案:（1）s m v /551=（2）J W f 4101.2⨯-=（3）s t 8.1'=解析:（1）弯道1的最大速度v 1，有： 121r vm k m g =得s m kgr v /5511==（2）弯道2的最大速度v 2，有： 222r vm kmg = 得s m kgr v /10521==直道上由动能定理有：21222121mv mv W mgh t p f -=+-⨯ 代入数据可得J W f 4101.2⨯-=(3)gr v mg r mv 25.125.1/2=⇒=可知r 增大v 增大，r 最大，切弧长最小，对应时间最短，所以轨迹设计应如下图所示由图可以得到21212)]2('['d r r r r --+=代入数据可以得到r ’=12.5m 汽车沿着该路线行驶的最大速度s m kgr v /5.12''==则对应的圆心角度2=106θ由1sin 0.8r r θ=='线路长度106223.1m 360s r '=⨯=π 最短时间s v st 8.1''==.。
2018山东省学业水平考试-物理真题(供2017级用)
山东省2018年夏季普通高中学业水平考试——物理真题（供2017级学生使用）一、选择题：本大题供20个小题，第1—10小题每题2分，第11—20小题每题3分，共50分。
在每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1、在进行10m跳台跳水训练时，某运动员从跳台边缘竖直跳起0.6m，最后竖直落入水中。
若将运动员视为质点，从起跳至入水的过程中，下列说法正确的是（）A运动员的位移大小是10m B运动员的位移大小是11.2mC运动员的路程是10.6m D运动员的路程是10m2、某短跑运动员在百米赛跑中3s末的速度为7.00m/s，12.5s末到达终点的速度为9.60m/s，运动员在百米赛跑中的平均速度为（）A、7.00m/sB、8.00m/sC、8.30m/sD、9.60m/s3、洗衣机的电源原有3根导线，其中一根是接地线。
关于接地线的作用，下列说法正确的是（）A节约用电B安全用电C使接线插头牢固D使接线插头美观4、在平直公路上有甲、乙两辆汽车，坐在甲车内的同学看到乙车相对甲车不动，而坐在乙车内的同学看到路旁的树木相对乙车向东移动。
以地面为参考系，下列判断正确的是（）A甲车向东运动，乙车不动B甲、乙两车以相同的速度向东运动C甲、乙两车以相同的速度向西运动D甲、乙两车都向西运动但速度大小不同5、甲、乙两物体在同一水平面上作直线运动的v-t图像如图所示，两条图线相互平行，下列说法正确的是（）A、两物体初速度相同、加速度相同B、两物体初速度不同、加速度相同C、两物体初速度相同、加速度不同D、两物体初速度不同、加速度不同6、某同学为配合值日生打扫地面，将凳子向上搬起后再缓慢放回原处，此过程中该同学对凳子做功的情况是（）A、一直做正功B、先做正功，再做负功C、一直做负功D、先做负功，再做正功7、如图所示，用传送带向上传送货物，货物和传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是（）A、静摩擦力，方向沿传送带向上B、静摩擦力，方向沿传送带向下C、滑动摩擦力，方向沿传送带向下D、滑动摩擦力，方向沿传送带向上8、油品运输汽车的后部有一条拖地铁链，该铁链的作用是（）A、拖车用B、停车落锁用C、有利于运输车辆积累电荷D、把车辆积累的电荷及时导入大地，避免静电危害9、下列关于加速度大小的判断正确的是（）A、由公式可知，a与成正比，与成反比B、由公式可知，a与成反比，与成正比C、由公式可知，a与成正比，与成反比D、由公式可知，a与成反比，与成正比10、关于能量和能源，下列表述正确的是（）A、能量可以从一种形式转化为另一种形式B、能量不能从一个物体转移到另一个物体C、自然界的能量是守恒的，所以人类可以利用的能源永不枯竭D、能源在利用过程中存在能量耗散现象，这表明自然界的能量不守恒11、某同学分别用甲、乙两个滑块，研究质量一定是加速度与力的关系，在同一坐标系中画出两滑块的图像，如图所示，下列判断正确的是（）A、滑块甲的质量大B、滑块乙的质量大C、两滑块的质量一样大D、不能确定哪个滑块的质量大12、质量的金属小球，由空中某点开始做自由落体运动，经2s落地，取，落地前瞬间小球重力的功率为（）A、0.2WB、1WC、5WD、10W13、如图所示，两靠近的金属球的电荷量分别为和，球心之间的距离为，若两球的大小不能忽略，关于两球间库仑力大小的说法正确的是（）A、带同种电荷时，B带异种电荷时，C带同种电荷时，D带异种电荷时，14、一阻值为的定值电阻，通有的恒定电流，10s内产生的热量为（）A、B、C、D、15、把一段阻值为R的均匀金属导线截为长度相等的两段，再将这两段导线并联，并联后总电阻为（）A、B、C、D、16、如图所示，质量为m的物体，在竖直向上的拉力F的作用下静止在水平地面上。
2018年高考物理课标Ⅲ专用复习专题测试：专题六 机械能及其守恒定律 共143张 精品
mgl,末态机械能为 1 mg·5 l+2 mg·l =11 mgl,则增加的ΔE=11 mgl-1 mgl=1 mgl。由功能关系可知A
3 6 3 2 18
18
2
9
项正确。
解法二 作用点位移x= 2 l,平均作用力为 1 mg,故拉力做功W= F ·x=1 mgl,故A项正确。
3
6
9
3.(2016课标Ⅲ,20,6分)(多选)如图,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 ( )
2
v甲>v乙,B项正确;甲球受到的阻力大,甲、乙下落距离相等,故甲球克服阻力做的功大于乙球克服
阻力做的功,D项正确。
疑难突破 此题主要考查应用牛顿第二定律和运动学公式求解动力学问题,比较两球加速度的
大小是关键,需要定量推导。
6.(2016课标Ⅱ,21,6分)(多选)如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小 球相连。现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处,弹簧 对小球的弹力大小相等,且∠ONM<∠OMN< 。在小球从M点运动到N点的过程中, ( )
答案 A 小环在固定的光滑大圆环上滑动,做圆周运动,其速度沿大圆环切线方向,大圆环对小 环的弹力(即作用力)垂直于切线方向,与速度垂直,故大圆环对小环的作用力不做功,选项A正 确、B错误。开始时大圆环对小环的作用力背离圆心,到达圆心等高点时弹力提供向心力,故大 圆环对小环的作用力指向圆心,选项C、D错误。
山东省2018年冬季2017级普通高中学业水平合格考试物理试题.doc
山东省2018年冬季2017级普通高中学业水平合格考试物理试题.doc山东省2018年冬季2017级普通高中学业水平合格考试物理试题一、选择题：本大题供20个小题，第1—10小题每题2分，第11—20小题每题3分，共50分。
在每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1、下列诗句划线部分描绘的情境中，以流水为参考系的是（）A．明月松间照，清泉石上流B、人在桥上走，桥流水不流C．黄河之水天上来，奔流到海不复回D．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山2、下列各组中的物理量均为矢景的是（）A、位移、力B．时间、加速度C．质量、功D．电势、电场强度3、足球比赛中，运动员用脚将足球踢出，以下判断正确的是（）A.脚对球的力大于球对脚的力B.脚对球的力小于球对脚的力C.脚对球的力与球对脚的力方向相同D.脚对球的力与球对脚的力方向相反4、如图所示的月球车在月球表面进行探测时，下列说法正确的是（）A、月球车速度越大，惯性越大B.月球车静止在月面上时没有惯性C.月球车在月面上加速度越大，惯性越大月球车的惯性只与质量有关，与其它因素无关5、2015年8月，在北京举行的田径世锦赛女子跳高决赛中，俄罗斯选手库吉娜以2.01m的成绩获得冠军。
如图所示，库吉娜起跳离地后，关于她在空中运动时所处状态的判断，正确的是（）A.上升过程失重，下降过程超重B.上升过程超重，下降过程失重C、上升和下降过程都处于失重状态D.上升和下降过程都处于超重状态6、点电荷Q周围的电场线如图所示，A、B是电场中的两点，虚线是以点电荷Q为圆心的圆周。
以下判断正确的是（）A、Q是正电荷，A点的电势高于B点的电势B、Q是正电荷，A点的电势低于B点的电势C、Q是负电荷，A点的电势高于B点的电势D、Q是负电荷，A点的电势低于B点的电势7、如图所示，A、B为电场中一条电场线上的两点，现把一正电荷从A点沿电场线移到B点，下列说法正确的是（）A、电场力对电荷做正功，电势能增加B、电场力对电荷做正功，电势能减少C、电场力对电荷做负功，电势能增加D、电场力对电荷做负功，电势能减少8、如图所示，一滑块从O 点由静止开始沿平直轨道做匀加速直线运动，经过A、B 两点时的速度大小分別为V A、V 。
2018普通高中学业水平测试物理试卷（附答案）
2018普通⾼中学业⽔平测试物理试卷（附答案）2018普通⾼中学业⽔平测试物理试卷(附答案)⼀、单项选择题：每⼩题只有⼀个．．．．选项符合题意（本部分23题，每⼩题3分，共69分）1.最早对⾃由落体运动进⾏科学的研究并否定了亚⾥⼠多德错误论断的科学家是（）A. 伽利略B. ⽜顿C. 开普勒D. 胡克2.在⽇常⽣活中⼈们常把物体运动的路程与运动时间的⽐值叫做物体运动的平均速率。
⼩华坐汽车时在路上观察到两次路牌和⼿表的情况如图所⽰，⼩华乘坐的汽车⾏驶的平均速率是（）A．16km/hB．96km/hC．240km/hD．480km/h3.如图，⼩球分别以不同的初速度，从A点沿光滑斜⾯向上做直线运动，所能到最⾼点位置分别为a、b、c，它们距斜⾯底端A点的距离分别为x l、x2、x3，对应⾄最⾼点的时间分别为t l、t2、t3，则下列关系正确的是（）4．1971年7⽉26号发射的阿波罗-15号飞船⾸次把⼀辆⽉球车送上⽉球，美国宇航员斯特做了⼀个落体实验：在⽉球上的同⼀⾼度同时释放⽻⽑和铁锤，下列说法正确的是（⽉球上是真空）（）A．⽻⽑先落地，铁锤后落地B．铁锤先落地，⽻⽑后落地C．铁锤和⽻⽑运动的加速度都等于物体在地球上的重⼒加速度gD．铁锤和⽻⽑同时落地，运动的加速度相同但不等于物体在地球上的重⼒加速度g5.如图所⽰，⼩物块m沿固定斜⾯加速下滑，物块对斜⾯体作⽤⼒的合⼒⼤⼩为F1．若⽤⼀平⾏于斜⾯向上的⼒推⼩物块，使⼩物块匀速上滑，此时物块对斜⾯体作⽤⼒的合⼒⼤⼩为F2．则下列关系中正确的是（）A．F1=F2=0B．F1>F2>0C．F1=F2>0D．F2>F1>06．图中的四幅图展⽰了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中⼿臂受⼒最⼩．．．．．．的是（）7.关于两个物体间作⽤⼒与反作⽤⼒的下列说法中，正确的是（）A ．有作⽤⼒才有反作⽤⼒，因此先有作⽤⼒后产⽣反作⽤⼒B ．只有两个物体处于平衡状态中，作⽤⼒与反作⽤⼒才⼤⼩相等C ．作⽤⼒与反作⽤⼒只存在于相互接触的两个物体之间D ．作⽤⼒与反作⽤⼒的性质⼀定相同8.在匀加速⾏驶车厢内，有⼀⼈从B 点正上⽅相对车厢静⽌释放⼀个⼩球，则⼩球（） A ．可能落在A 处B ．⼀定落在B 处C ．可能落在C 处D ．以上都有可能9．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A ．物体在恒⼒作⽤下，⼀定做曲线运动B ．物体在受到与速度⽅向不在同⼀直线上的⼒的作⽤下，⼀定做曲线运动C ．物体在变⼒作⽤下，⼀定做曲线运动D ．物体在变⼒作⽤下，不可能做匀速圆周运动10.如图所⽰为⼀⽪带传动装置，右轮半径为r ，a 点在它的边缘上．左轮半径为2r ，b 点在它的边缘上．若在传动过程中，⽪带不打滑，则a 点与b 点的向⼼加速度⼤⼩之⽐为（） A ．1：2 B ．2：1C ．4：1D ．1：4.11、在探究加速度与⼒、质量的关系实验中，如图所⽰是某同学正要释放⼩车的情形，下列说法正确的是（）A. 应把长⽊板⽔平放置B. 应调整滑轮⾼度使细绳与长⽊板表⾯平⾏C. 应将打点计时器接在直流电源上D. 应使⼩车离打点计时器远些12．地球质量⼤约是⽉球质量的81倍，在登⽉飞船通过⽉、地之间的某⼀位置时，⽉球和地球对它的引⼒⼤⼩相等，该位置到⽉球中⼼和地球中⼼的距离之⽐为（）A ．1:27B ．1:9C ．1:3D ．9:113.设飞机飞⾏中所受阻⼒与其速度的平⽅成正⽐，若飞机以速度v 飞⾏，其发动机功率为P ，则飞机以3v 匀速飞⾏时，其发动机的功率为（）A ．3PB ．9PC ．27PD ．⽆法确定14．质量为2kg 的⼩铁球从某⼀⾼度由静⽌释放，经3s 到达地⾯，不计空⽓阻⼒，g=10m/s2．则（）A ．落地前1s 内重⼒的功率与第1s 内重⼒的功率相等B ．落地前1s 内重⼒的功率⽐第1s 内重⼒的功率⼩C ．前2s 内重⼒的功率为200WD ．前2s 内重⼒的功率为400W15.2009年12⽉7⽇，192个国家的领导⼈云集丹麦⾸都哥本哈根，就未来应对⽓候变化的全球⾏动签署新协议。
高中物理 学业水平测试冲A 第6章 机械能和能源教案(含解析)-人教版高二全册物理教案
机械能和能源功和功率1．功(1)做功的两个不可缺少的因素：力和在力的方向上发生的位移.(2)公式：W＝Fs cos α，式中α是力与位移的夹角，此式主要用于求恒力的功或F随s 做线性变化的变力功(此时对应的是力的平均值)．当α＝90°时，力对物体不做功，当α<90°时，力对物体做正功，当90°<α<180°时力对物体做负功．(3)单位：焦耳(J).1 J＝1 N·m.(4)矢量性：功是标量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功．(1)定义：功跟完成这些功所用时间的比值．(2)物理意义：功率描述做功的快慢．功率大则做功快，功率小则做功慢． (3)公式 ①P ＝W t；②P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角，其中v 若为平均速度，则对应的P 为平均功率；若v 为瞬时速度，则相对应的P 为瞬时功率)．(4)额定功率：机械正常工作时的最大输出功率．(5)实际功率：机械实际工作时输出的功率，机械在工作时并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率，实际输出功率在零和额定值之间．[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)在下列情景中，重力对物体M 做了功的是( )A BC D答案：B2.(2019·广东学业水平测评)如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A ．重力对货物做正功B ．摩擦力对货物做正功C ．支持力对货物做正功D ．合外力对货物做正功3．(2019·广东学业水平考试)如图所示，重为20 N的物体，沿固定的斜面由静止开始下滑，经过1 s下降了1 m的高度，在此过程中重力做功的平均功率为( )A．20 W B．40 W C．30 W D．50 W答案：A4．(2018·广东学业水平考试)用力将重物竖直提起，先匀加速上升，再匀速上升．若前后两过程上升的高度相等，则 ( )A．加速过程中重力做功与匀速过程中重力做功一样多B．加速过程中拉力做功比匀速过程中拉力做功少C．加速过程中重力做功比匀速过程中重力做功多D．加速过程中拉力做功与匀速过程中拉力做功一样多A[由重力做功W G＝－mgh，得两次重力做功一样多，加速过程中拉力做功比匀速过程中拉力做功多．](2018·广东学业水平考试)如图所示，拖着旧橡皮轮胎跑步是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上加速跑了50 m，下列说法正确的是 ( )A．拉力对轮胎不做功B．重力对轮胎做正功C．摩擦力对轮胎做负功D．合外力对轮胎做负功C[轮胎受到重力、支持力、拉力、摩擦力，拉力对轮胎做正功；重力对轮胎不做功；摩擦力对轮胎做负功；合外力对轮胎做正功．]5．(2018·广东学业水平考试)汽车在恒定牵引力的作用下沿平直路面行驶，速度为v时，发动机的输出功率为P，当汽车速度为2v时，若发动机的输出功率仍未超出额定功率，则发动机的输出功率为 ( )A．3P B．PC．4P D．2PD[牵引力不变，故当速度为v时，此时的功率为P＝Fv，当速度为2v时，此时的功率为P′＝F·2v＝2P.]6.(2017·广东学业水平考试1月)如图所示，木箱在与水平方向成α角的拉力F作用下，沿水平地面向右移动了距离l，此过程中拉力F对木箱所做的功为( )A．0 B．FlC．Fl cos αD．Fl sin α答案：C7.(2017·广东学业水平考试)(多选)如图所示，一木块从固定的粗糙斜面顶端沿斜面加速下滑，在下滑过程中，下列说法正确的有( )A．重力对木块做正功B．重力对木块做负功C．摩擦力对木块做正功D．摩擦力对木块做负功AD[一木块从固定的粗糙斜面顶端沿斜面加速下滑，受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力及沿斜面向上的摩擦力，根据力做正负功的条件可知，重力对木块做正功，摩擦力对木块做负功，A、D正确．]8．(2016·广东学业水平考试)某同学用两种不同方式搬动哑铃，Ⅰ：缓慢将哑铃举过头顶；Ⅱ：托着哑铃沿水平方向匀速前进．下列说法正确的是( )A．在Ⅰ中他对哑铃做负功B．在Ⅱ中他对哑铃做正功C．在Ⅰ和Ⅱ中他对哑铃都做正功D．在Ⅰ中他对哑铃做正功，Ⅱ中他对哑铃不做功D[ 学生对哑铃的力竖直向上，当向上缓慢举起时，对哑铃做正功；当水平匀速前进时，对哑铃不做功．]1.正功和负功：从公式W ＝Fs cos α中α的可能值入手，得出功W 可能为正值、负值或零，如下表：(1)恒力的功，直接利用W ＝Fs cos α来计算，变力的功可用动能定理或功能关系计算． (2)求总功的两种基本方法：其一是先求合力再求功，即：W 合＝F 合s cos α；其二是先求各力的功再求各力功的代数和，即：W 合＝W 1＋W 2＋W 3….3．机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短时间内实际功率略大于额定功率，但不允许也不能够长时间超过额定功率．发动机的额定功率P 额＝Fv ，反映机械的额定功率对机械的动力与速度的制约关系，这个制约关系在机器设计制造时就已确定了，所以当机器的功率达到额定功率时，要增大动力则必须减小速度．4．功率的计算功率公式P ＝W t 与P ＝Fv 的选择使用：公式P ＝W t是物体在时间t 内的平均功率，表示做功的平均快慢程度．公式P ＝Fv 中，当v 为时间t 内的平均速度时，P 表示力F 在时间t 内的平均功率；当v 为物体某一时刻的瞬时速度时，P 表示该时刻的瞬时功率．由上述可知，在计算力F 在某段时间内的平均功率时，可用P ＝W t，也可用P ＝Fv ，计算瞬时功率时只能用P ＝Fv .[最新模拟快练]1．(2019·江门学测模拟)关于功的概念，以下说法正确的是( ) A ．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B ．功有正、负之分，所以功可能有方向性C ．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D ．恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积答案：D2．(2018·韶关学考模拟)如图所示，高速列车在平直轨道上匀速运行．对列车所受力的做功情况，下列判断正确的是( )A．重力做正功B．牵引力做正功C．牵引力做负功D．空气阻力做正功答案：B3.(2019·江门学测模拟)如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为F f，则( )A．拉力对小车做功为Fl cos αB．支持力对小车做功为Fl sin αC．阻力对小车做功为－F f lD．重力对小车做功为mgl答案：C4．(2018·信宜学考模拟)一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，汽车的发动机始终以额定功率输出．关于牵引力和汽车速度，下列说法中正确的是( ) A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度减小D．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值答案：D5．(2018·河源学考模拟)汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换挡是为了( ) A．增大速度，增大牵引力B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力D ．减小速度，增大牵引力 答案：D6．(2019·东莞学测模拟)质量为1 kg 的物体从某一高度自由下落，设5 s 内物体未着地，则该物体下落5 s 内重力做功的平均功率是(取g ＝10 m/s 2，空气阻力不计)( )A ．50 WB ．100 WC ．250 WD ．500 W答案：C7．某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s 内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm ，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g 取10 m/s 2)( )A ．0B ．150 WC ．300 WD ．450 WB [该同学的质量约为60 kg ，引体向上的高度为50 cm ，该同学做功的平均功率为P ＝W t＝nmght＝150 W ，选项B 正确．] 8．(2018·阳江学考模拟)(多选)某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l 距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l 距离．若先后两次拉力做的功分别为W 1和W 2，拉力做功的平均功率分别为P 1和P 2，则( )A ．W 1＝W 2B ．W 1>W 2C ．P 1>P 2D ．P 1＝P 2答案：AC动能和动能定理1．动能(1)定义：物体由于运动而具有的能． (2)公式：E k ＝12mv 2.(3)单位：焦耳，1 J ＝1 N·m＝1 kg·m 2/s 2. (4)矢标性：动能是标量，只有正值． (5)动能是状态量，因为v 是瞬时速度． 2．动能定理内容 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化表达式W ＝ΔE k ＝12mv 22－12mv 21对定理的理解W >0，物体的动能增加W <0，物体的动能减少 W ＝0，物体的动能不变适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用1．(2017·广东学业水平考试)篮球由静止开始下落至地面，经多次反弹后静止在地面上，从篮球开始下落到最终静止的过程，下列说法正确的是( )A ．机械能不守恒B ．重力一直做正功C ．重力势能时刻在减少D ．重力一直做负功A [篮球由静止开始下落至地面，经多次反弹后静止在地面上，从篮球开始下落到最终静止的过程，机械能不守恒，篮球向下运动时，重力做正功，重力势能减少，向上运动时，重力做负功，重力势能增大，A 正确．]2．(2015·广东学业水平考试)如图所示，悬挂在天花板上的摆球在空气中摆动，摆幅越来越小．摆球在摆动过程中( )A ．机械能守恒B ．动能全部转化为重力势能C ．重力势能保持不变D ．机械能逐渐减少D [摆幅越来越小说明受到空气阻力的作用．]3．(2015·广东学业水平考试1月)赛道上的赛车做加速运动，速度为v 和速度为2v 时赛车动能之比是( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶4D ．1∶3C [由动能公式E ＝12mv 2可知动能大小与速度的平方成正比，故C 项正确．]4．(2015·广东学业水平考试1月)距离水平地面3 m 高处以2 m/s 的速度抛出一个小球．若不计空气阻力，则小球落到水平地面时的速度大小为(g 取10 m/s 2)( )A ．0 m/sB ．5.6 m/sC ．8 m/sD ．32 m/sC [根据动能定理有mgh ＝12mv 2t －12mv 20，可求得末速度v t ＝8 m/s.]5．(2015·广东学业水平考试1月)一质量为2 kg 的物体在外力作用下，由静止开始做直线运动，到达某点时速度为2 m/s ，在此过程中外力对物体做的功是( )A ．2 JB ．4 JC ．8 JD ．16 JB [外力做功等于物体动能的变化量，W ＝12mv 2＝12×2 kg×(2 m/s)2＝4 J ．]6．(2013·广东学业水平考试)如图所示，将滑块置于固定的粗糙斜面上，释放后沿斜面加速下滑，在下滑过程中( )A ．重力对滑块做负功B ．摩擦力对滑块做负功C ．合外力对滑块不做功D ．斜面对滑块的支持力做正功B [重力与位移夹角小于90°，重力做正功，A 错误．摩擦力与位移方向相反，做负功，B 正确．滑块加速下滑，合外力对滑块做正功，C 错误．支持力与位移方向垂直，不做功，D 错误．]1.对动能的理解动能是一个状态量，它与物体的运动状态相对应．动能是标量．它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于或等于零，不会出现负值．2．应用动能定理解题的一般步骤(1)确定研究对象及运动过程．(2)在全过程中对研究对象进行受力分析．(3)写出研究过程中合力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)再求代数和．如果研究过程中物体受力情况有变化，就要分别写出各力在各个阶段做的功再求代数和．(4)确定初、末状态并写出初、末状态的动能．(5)利用动能定理列方程求解．[最新模拟快练]1．(2019·河源学测模拟)以下关于物体的动能的叙述中，正确的是( )A．速度不变、运动物体的质量发生变化，它的动能不一定变化B．质量不变、运动物体的速度大小发生变化，它的动能不一定会变化C．速度减半，质量增大到原来的4倍，物体的动能是原来的2倍D．质量减半，速度增大到原来的2倍，物体的动能是原来的2倍答案：D2．(2018·吴川学考模拟)做匀加速直线运动的物体，速度从0增大到v，动能增加了ΔE1，速度从v增大到2v，动能增加了ΔE2，则( )A.ΔE1ΔE2＝1 B.ΔE1ΔE2＝13C.ΔE1ΔE2＝12D.ΔE1ΔE2＝14答案：B3．(2018·肇庆学考模拟)小华在1 s内将质量为1 kg的静止物体匀加速向上提起2 m，则此过程中(取g＝10 m/s2)( )A．物体克服重力做功－10 JB．合力对物体做功10 JC．该人对物体做功8 JD．该人对物体做功28 J答案：D4.(2019·江门学测模拟)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b 点，如图所示，如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )A．木块所受的合力为零B．因木块所受的力都不对其做功，所以合力做的功为零C．重力和摩擦力做功的代数和为零D．重力和摩擦力的合力为零答案：C5．(2018·清远学考模拟)质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中t1、t2、t3和t4各时刻，质点动能最大的时刻是( )A．t1B．t2C．t3D．t4答案：B6.(2019·茂名学测模拟)如图所示，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止开始从A点沿粗糙水平面向右运动，离开弹簧后，经过B点的动能为E k，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块克服摩擦力做的功W f为( )A．W f＝E k B．W f＝E k＋WC．W f＋E k＝W D．W f＝W－E kD[由动能定理有W－W f＝E k－0，则W f＝W－E k.]7．(2018·惠州学考模拟) 一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同．则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为( ) A．Δv＝0 B．Δv＝6 m/sC．W＝0 D．W＝10.8 J答案：C8．(2018·雷州学考模拟)(多选)如图所示，某小孩从滑梯上滑下，其中在BC段是匀速直线运动，忽略空气阻力．对于这段匀速运动过程的受力，下列说法正确的有( )A．小孩只受到重力与支持力的作用B．小孩只受到重力与摩擦力的作用C．小孩受到重力、支持力和摩擦力的作用D．小孩受到的合外力做功为零答案：CD重力做功与重力势能1．概念：物体的重力势能等于它所受的重力与所处位置高度的乘积．公式：E p＝mgh.2．重力势能是标量，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同．3．重力势能具有相对性，选择不同参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值是确定的．4．重力做功与重力势能的关系(1)重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与物体运动的起点与终点的位置有关．(2)重力做功与重力势能变化的关系：物体高度下降，重力做正功，重力势能减小；物体高度上升，重力做负功，重力势能增加．(3)重力做了多少功，重力势能就减少多少．5．弹性势能的大小与弹力和形变量有关．[学考真题对练]1．(2017·广东学业水平考试)如图所示，质量为m的小孩，从长为l、倾角为30°的固定斜面顶端下滑至底端，此过程重力对小孩做的功为( )A．mgl B．mgl tan 30°C．mgl cos 30° D．mgl sin 30°D[重力对小孩做的功W＝mgl sin 30°，D正确．]2．(2017·广东学业水平考试)如图所示，跳水运动员向下压跳板，随跳板一起从位置P1运动到位置P2，则此过程中( )A．运动员受到的重力对他做负功B．跳板的弹性势能一直在增加C．运动员的重力势能一直在增加D．运动员受到跳板的弹力对他做正功B[运动员随跳板一起从位置P1运动到位置P2过程中，运动员受到的重力对他做正功，运动员的重力势能一直在减小，A、C错误．跳板的弹性势能一直在增加，B正确．运动员受到跳板的弹力对他做负功，D错误．]3．(2016·广东学业水平考试)(多选)用拉力F将一个重为50 N的物体匀速升高3 m，则下列说法正确的有( )A．物体克服重力做的功是0B．合力对物体做的功是150 JC．物体的重力势能增加了150 JD．拉力F对物体做的功是150 JCD[W G＝－mgh＝－150 J，克服重力做了150 J的功，重力势能增加了150 J，A错误，C正确．拉力做功为150 J，D正确．合力做功为零，B错误．]4．(2016·广东学业水平考试1月)(多选)如图所示，“蹦蹦跳”杆中的弹簧向上弹起，在弹簧恢复原长之前(图中从1到2)，小孩的重力势能和弹簧的弹性势能的变化下列描述正确的有( )A．重力势能增加B．重力势能减少C．弹性势能增加D．弹性势能减少AD[向上弹起的时候，弹簧的形变量减少，弹性势能减少，小孩的高度升高，重力势能增加．]5．(2015·广东学业水平考试)(多选)平抛运动中，关于物体重力做功，下列说法正确的有( )A．重力做正功B．重力不做功C．重力做负功D．重力做功与路径无关AD[从高处到低处，重力做正功．重力做功与路径无关．]6．(2014·广东学业水平考试)汽车从山脚行驶到山顶的过程中，下列说法正确的是( )A．重力对汽车做正功B．牵引力对汽车做正功C．支持力对汽车做正功D．汽车重力势能减小B[汽车的位置升高，重力对汽车做负功，汽车重力势能增大，选项A、D错误．牵引力与汽车前进的方向相同，对汽车做正功，选项B正确．支持力与汽车速度始终垂直，不做功，选项C错误．]1.对重力势能的理解(1)重力势能是标量，它的国际单位是：焦耳，符号为J.(2)重力势能的相对性：选择不同的参考面，同一物体在空间同一位置的重力势能就不同．2．重力做功的特点和与重力势能的关系(1)重力做功的特点：只与运动物体的起点和终点的位置高度有关，而与运动物体所经过的路径无关．(2)重力做功与重力势能的关系：重力做多少正功，重力势能就减少多少；克服重力做多少功，重力势能就增加多少．[最新模拟快练]1．(2018·佛山模拟)物体克服重力做了5 J的功，则它的重力势能( )A．增加5 J B．减小了5 JC．增加了－5 J D．不能确定答案：A2.(2019·韶关学测模拟)如图所示，斜坡式自动扶梯将质量为50 kg的小华从地面送到4 m高的二楼，g取10 m/s2，在此过程中小华的( )A．重力做功为2 000 J，重力势能增加了2 000 JB．重力做功为－2 000 J，重力势能增加了2 000 JC．重力做功为2 000 J，重力势能减小了2 000 JD．重力做功为－2 000 J，重力势能减小了2 000 JB[小华上升过程重力做负功W G＝－mgh＝－2 000 J，重力势能增加ΔE p＝mgh＝2 000 J．] 3．(2018·汕尾学考模拟)关于重力势能，下列说法中正确的是( )A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功答案：D4．(2018·信宜学考模拟)如图所示，质量为20 kg的小孩沿高5 m的滑梯由静止滑下，取g＝10 m/s2，在此过程中( )A．重力做功为100 J，重力势能减小了100 JB．重力做功为－100 J，重力势能增加了100 JC．重力做功为1 000 J，重力势能减小了1 000 JD．重力做功为－1 000 J，重力势能增加了1 000 J答案：C5．(2018·揭阳学考模拟)关于弹性势能的下列说法中正确的是( )A．发生了形变的物体，一定具有弹性势能B．拉开弓射箭，箭射得越远，说明弓的弹性势能越小C．弹簧的弹性势能只与形变量的大小有关，与其他物理量无关D．我们通常说物体具有的弹性势能是包含了弹簧在内的，是弹簧和物体共有的答案：D6.(2019·云浮学测模拟)如图所示，小朋友在玩蹦蹦杆游戏的过程中，关于杆上弹簧，下列说法中不正确的是( )A．弹簧恢复到原长时，弹性势能为零B．弹簧恢复原长过程中，弹性势能转化为其他形式的能C．弹簧形变量最大时，弹性势能不一定最大D．弹簧压缩过程中，其他形式的能转化为弹性势能答案：C7．(2019·汕头学测模拟)如图所示，两个相同的弹簧悬挂在天花板上．弹簧A下端挂一重物M，弹簧B受一竖直拉力F作用，两弹簧的伸长量相等，未超过弹性限度．则两弹簧弹性势能的关系为( )A．E p A>E p B B．E p A<E p BC．E p A＝E p B D．无法比较答案：C8．(2018·中山学考模拟)(多选)质量为m的小物块，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，如图所示．如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是( )A．mgh B．－mghC．增加mg(H＋h) D．减少mg(H＋h)答案：BD机械能守恒定律及其应用、能量守恒与能量转化和转移1．机械能包括动能和势能，重力做功时重力势能和动能可以转化，弹力做功时弹性势能和动能可以转化．2．机械能守恒定律：在只有重力做功的物体系统内，重力势能与动能可以相互转化，而总的机械能保持不变．3．能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变．4．能源和能源的利用(1)非再生能源不能再次产生，也不可能重复使用的能源．(2)人类利用的能源①常规能源：煤炭、石油、天然气．②有待开发和利用的新能源主要指：太阳能、地热能、风能、水能、核能．[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)小球以一定的速度从O点竖直上抛，从抛出到落回O点的过程中，忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )A．小球的重力势能一直在增加B．小球的动能一直在减小C．小球的动能一直在增加D．小球的机械能守恒答案：D2．(2019·广东学业水平考试)(多选)如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处从静止开始下落，不计空气阻力，以桌面为零势能面，则小球落到地面时( )A．机械能为mgHB．机械能为mghC．重力势能减少了mg(H＋h)D．动能增加了mg(H＋h)答案：ACD3．(2018·广东学业水平考试)能源的种类有很多，下列能源属于二次能源的是( ) A．电能B．石油C．天然气D．太阳能A[一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，石油、天然气、太阳能都属于一次能源；由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，电能属于二次能源．]4．(2018·广东学业水平考试)(多选)关于能源和能量，下列说法正确的有 ( ) A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B．能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量是不守恒的C．电磁波的传播过程也是能量传播的过程D．电动机是将电能转化为机械能的装置CD[自然界的能量是守恒的，但可利用的能源却越来越短缺．A、B错误．](2018·广东学业水平考试)如图所示，将一个质量为m的物体从水平桌面的A点以初速度v0抛出，以桌面为零势能面，不计空气阻力，当它到达B点时，其机械能为 ( )A.12mv20＋mgh B.12mv20C．mgH－mgh D.12mv20＋mg(H－h)B [只有重力做功，机械能守恒，在桌面机械能E A ＝12mv 20＋0，所以在B 点机械能不变，E B ＝E A ＝12mv 20.]5．(2016·广东学业水平考试)(多选)以下运动过程近似满足机械能守恒的有 ( ) A ．小朋友沿滑梯匀速下滑 B ．树叶从空中飘落 C ．运动员掷出的铅球 D ．熟透的苹果从树上落下CD [机械能守恒条件是：只有重力做功．小朋友沿滑梯匀速下滑，有摩擦力做功，机械能不守恒，树叶从空中飘落，有空气阻力做功，机械能不守恒．]6．(2017·广东学业水平考试)海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景．下列能源不．属于海洋能的是( ) A ．潮汐能 B ．波浪能 C ．太阳能D ．海流能C [太阳能不属于海洋能．]7.(2017·广东学业水平考试)(多选)如图所示，物块从表面粗糙的固定斜面顶端匀速下滑至底端，下列说法正确的有( )A ．物块的机械能减少B ．物块的机械能守恒C ．物块减少的重力势能全部转化为动能D ．物块减少的机械能全部转化为内能AD [物块从表面粗糙的固定斜面顶端匀速下滑至底端，物块的机械能减少，物块减少的机械能全部转化为内能，物块减少的重力势能部分转化为动能，部分转化为内能，A 、D 正确．]8．(2016·广东学业水平考试)(多选)忽略空气阻力，下列物体在运动过程中满足机械能守恒的有( )A ．电梯匀速下降B ．铅球从被抛出到落地前。
2017-2018学年河北省普通高中学业水平物理试卷(10月份)Word版含解析.pdf
2017-2018学年河北省普通高中学业水平物理试卷一、单项选择题（共20小题，每小题2分，共计40分．每小题只有一个选项是正确的）1．在物理学中，下列物理量中是矢量的是（）A．功率B．电流C．电势D．加速度2．在匀速行驶车厢内，有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，则小球（）A．可能落在A处B．一定落在B处C．可能落在C处D．以上都有可能3．教材中有这样一则笑话：一位女士由于驾车超速而被警察拦住．警察走过来对她说：“太太，您刚才的车速是60公里每小时!”．这位女士反驳说：“不可能的!我才开了7分钟，还不到一个小时，怎么可能走了60公里呢？”“太太，我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里您将驶过60公里．”“这也是不可能的．我沿着前面的弯路只要再行驶10公里就到家了，根本不需要再开过60公里．”下面选项中关于这则笑话中所涉及的物理量说法正确的是（）A．警察所说的“您刚才的车速是60公里每小时!”是指女士驾车的平均速度B．警察所说的“您刚才的车速是60公里每小时!”的实际意思是指下一小时女士真要开60公里C．女士所说的才开了7分钟是指时间间隔D．女士所说的10公里是指从现在地点到她家的位移4．如图所示，为一小物体上升过程中其速度随时间变化的图象，则（）A．0～t2时间内小物体匀加速上升B．t2时刻小物体改变运动方向C．t2～t3时间内，小物体匀减速上升D．t2时刻小物体上升到最高点5．一质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着（如图所示），则钢管受到几个力的作用（）A． 2 B． 3 C． 4 D． 56．亚里士多德认为：物体越重下落得越快．伽利略否定了这种看法．在同一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个金属球，金属球先于羽毛落到地面，根据伽利略的观点这主要是因为（）A．它们的重量不同B．它们的密度不同C．它们的材料不同D．它们受到的空气阻力影响不同7．下列关于摩擦力的说法中正确的是（）A．有弹力必有摩擦力B．有摩擦力必有弹力C．滑动摩擦力的公式F=μF N中的压力F N一定等于重力D．同一接触面上的弹力和摩擦力可能相互平行8．如图所示，击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力（）A．比球撞击球棒的力更早产生B．与球撞击球棒的力同时产生C．大于球撞击球棒的力D．小于球撞击球棒的力9．据法新社2011年3月20日消息，美国空军出动了3架B﹣2隐身轰炸机，直飞利比亚，向其一个主要机场投下了40枚炸弹，试图摧毁卡扎菲的主要空军力量．如果B﹣2轰炸机匀速水平飞行，每隔相同的时间间隔相对自身无初速的投放一枚炸弹，炸弹下落的过程中忽略空气的阻力，而且所有炸弹落地点处于同一水平面上，则以下说法正确的是（）A．相临两枚炸弹之间的速度差越来越大B．相临两枚炸弹之间的距离不变C．炸弹落地的时间间隔不相同D．所有炸弹落地点的水平距离相同10．如图所示，盘上小物体随盘做匀速圆周运动．则对小物体受力分析正确说法是（）A．小物体不受摩擦力的作用B．小物体受摩擦力的作用，且方向指向圆心C．小物体受摩擦力的作用，且方向与小物体运动的方向相同D．小物体受摩擦力的作用，且方向与小物体运动的方向相反11．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星．天文学家可以通过对木星的卫星以下哪几个量的研究，就可以精确地测算出木星的质量（）A．卫星的质量B．卫星的公转周期C．卫星的自转周期D．卫星绕木星的线速度12．据中新社3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接．某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，虚线为各自的轨道．由此假想图，可以判定（）A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率B．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D．“天宫一号”的角速度大于“神舟八号”的角速度13．2010年7月31日，在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心，美国“奋进”号航天飞机平安返航．在为期16天的国际空间站建设之旅的过程中，哪一阶段“奋进”号航天飞机的机械能最有可能是守恒的（）A．航天飞机垂直升空阶段B．航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C．航天飞机在空中减速后，进入在大气层向地球做无动力飞行过程中D．航天飞机降落前打开降落伞着陆的过程14．变速自行车通过变速器调整链条在轮盘和飞轮的挂入位置，从而达到提速或省力的效果，即链条挂在轮盘的大盘上或挂在飞轮的小盘速度快，链条挂在轮盘的小盘上或挂在飞轮的大盘上较省力．因此结合所学过的知识，下列哪些说法符合生活常识的（）A．刚开始起步时，链条应挂在轮盘的大盘上和飞轮的小盘上B．刚开始起步时，链条应挂在轮盘的小盘上和飞轮的大盘上C．运动员向上爬坡时，链条应挂在轮盘的大盘上和飞轮的小盘D．运动员向上爬坡时，链条应挂在轮盘的大盘上和飞轮的大盘15．下列说法正确的是（）A．公式E=适用于求一切电场中某点的电场强度B．公式E=只适用于求真空中某点的电场强度C．公式E=适用于一切点电荷周围某点的电场强度D．公式E=适用于求匀强电场的电场强度，d表示匀强电场中任意两点间的距离16．某学习小组在探究电阻阻值的实验中，对手头的四个电阻各进行了一次正确的测量，并把每个电阻两端的电压和通过它的电流用描点法在U﹣I坐标系中描述出来（如图所示）．则通过分析四个坐标点我们可以判定哪个点对应的电阻阻值最大（）A． a B． b C． c D． d17．某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律．她拿了一根有弹性的细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用铁棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．她量得盐水柱的长度是20cm，并测出此时盐水柱的电阻等于R．然后，她握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱长度变为40cm．如果溶液的电阻也遵从电阻定律，此时盐水柱的电阻值应为（）A．R B．R C．2R D．4R18．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中（如图所示）．通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（）A．液体将不会旋转B．液体将逆时针旋转C．液体将顺时针旋转D．不能确定液体的转动方向19．如图所示，在蹄形磁铁两磁极间放置一阴极射线管，一束电子从A端高速射向B端，当它经过蹄形磁铁产生的磁场时，受的洛伦兹力方向（）A．向上B．向下C．指向N极D．指向S极20．在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度，本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是（）A．，△t1=0.14s B．，△t2=0.06sC．，△t3=0.1s D．，△t4=0.04s二、双项选择题（共10小题，每小题3分，共计30分．每小题有两个选项是正确的，全部选对得3分，只选一个正确得2分，有错选不得分）21．如图所示是某辆汽车的速度计．汽车启动后经过l5s，速度计的指针指在图中所示的位置．由此可知（）A．图中指针表示15s内汽车的平均速度的大小是60 km/hB．图中指针表示第15s末汽车的瞬时速率是60 km/hC．图中小方框中125988表示该汽车已经行驶的总路程为125988kmD．图中小方框中125988表示该汽车已经行驶的总位移为125988km。
2017-2018学年高考物理一轮复习 专题六 机械能和能源学业水平过关
专题六机械能和能源一、单项选择题Ⅰ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．把一个质量为m的小球从同一高度分别由静止开始释放和以一定的初速度水平抛出，当小球到同一水平面时，两种情况重力做的功( )(导学号 57230116)A．水平抛时重力做的功较多B．由静止释放时重力做的功较多C．两种情况重力做功一样多D．无法确定解析：重力做功与路径无关，只决定于初、末位置的高度差，C选项正确．答案：C2．用吊车将质量为m的物体从地面吊到h高度处，在这个过程中( )(导学号57230117)A．物体克服重力做功mgh，重力势能增加mghB．物体克服重力做功mgh，重力势能减少mghC．重力对物体做功mgh，重力势能减少mghD．重力对物体做功mgh，重力势能增加mgh解析：上升，重力做负功，势能增加．答案：A3．一个100 g的球从1.8 m的高处落到一水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)( )A．重力做功为1.8 JB．重力做了0.55 J的负功C．球的重力势能一定减少0.55 JD．球的重力势能一定增加1.25 J解析：整个过程重力对球做正功，其大小为W＝mgΔh＝mg(h1－h2)＝0.55 J，A、B错误；重力做正功，重力势能减少，且重力做多少正功，重力势能就减少多少，故球的重力势能减少0.55 J，C正确，D错误．答案：C4．如图所示，三个斜面高度相同，倾角分别为30°、45°、60°，让同一个小球分别从三个斜面的顶端沿斜面滑到底端，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3，则下列关系正确的是( )(导学号 57230118)A ．W 1＜W 2＜W 3B ．W 1＝W 2＝W 3C ．W 1＝W 2＞W 3D ．W 1＝W 2＜W 3解析：小球三次运动的高度差相同，重力做功相同． 答案：B5．如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达h4的D 点时，速度为零．在这个过程中，重力做功为( )A.mgh4B.3mgh4C ．mghD ．0答案：B6．(2015·中山模拟)以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为F f ，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )(导学号 57230119)A ．0B ．－F f hC ．－2F f hD ．－4F f h解析：上升阶段和下降阶段空气阻力对小球做的功都是－F f h ，所以阻力做的总功为－2F f h ，C 正确．答案：C7．(2015·惠州模拟)关于重力势能，下列说法正确的是( ) A ．重力势能的大小只由重物本身决定 B ．重力势能恒大于零C ．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零D ．重力势能实际上是物体和地球所共有的解析：重力势能与零势能点的选择有关，重力势能是相对零势能点的高度差与重力的乘积，当物体处于零势能点以下时，重力势能为负，A 、B 、C 选项错误；重力势能是物体和地球共有的，D 选项正确．答案：D8．利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20 t ，因磁场间的相互作用列车浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是( ) A．20 J B．200 JC．2.0×107J D．2.0×104J解析：由E p＝mgh可得，其中m＝20×103kg，h＝0.1 m.答案：D9.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为10 J，力F2对物体做功为－5 J，则力F1与F2的合力对物体做功为( )A．7 J B．5 JC．3.5 J D．1 J解析：功是标量．答案：B10．如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为W甲、W乙．下列表述正确的是( )A．W甲＝W乙B．W甲＝－W乙C．W甲＞W乙D．W甲＜W乙答案：A11．某人以20 N的恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m，人放手后，小车还前进了2.0 m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为( ) A．100 J B．140 JC．60 J D．无法确定解析：人用20 N的推力推着小车在水平面上前进5.0 m，人做功W＝Fs＝100 J，人放手后，小车虽然继续前进2.0 m，但已无推力继续做功．故选A.答案：A12．用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a在水平方向上移动一段距离s，则向上的拉力对小球做的功为( )A．0 B．m(g＋a)sC．mas D．m(g－a)s解析：在力的方向上没有位移，故正确选项为A.答案：A13．在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧至其速度减为零时( )A．物体的重力势能最大 B．物体的动能最大C．弹簧的弹性势能最大 D．弹簧的弹性势能最小解析：当物体速度减为零时，动能为零，由于所处高度最低，故物体的重力势能最小，A、B错误．此时弹簧的压缩量最大，故弹簧的弹性势能最大，C正确，D错误．答案：C14．将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处，在这个过程中，g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A．重力做正功，重力势能增加1.0×104 JB．重力做正功，重力势能减少1.0×104 JC．重力做负功，重力势能增加1.0×104 JD．重力做负功，重力势能减少1.0×104 J解析：因为物体是从低处往高处运动，故重力做负功，重力势能增加，重力做功为W G ＝－mgh＝－100×10×10 J＝－1.0×104J，所以重力势能增加1.0×104J.答案：C15.物体在合力作用下做直线运动的vt图象如图所示．下列表述正确的是( )A．在0～1 s内，合力做正功B．在0～2 s内，合力总是做负功C．在1～2 s内，合力不做功D．在0～3 s内，合力总是做正功解析：根据动能定理，合力做的功等于物体动能的变化，在0～1 s内，动能增加，所以合力做正功，A正确.0～2 s内，动能先增加后减少，合力先做正功后做负功，B错误.1～2 s内，动能减少，合力做负功，C错误.0～3 s内，动能变化量为零，合力做功为零，D 错误．答案：A二、单项选择题Ⅱ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)16．若取地面为零势能面，天花板上某螺丝钉重力势能为1.5 J．若不计空气阻力，则该螺丝钉由静止掉下、着地前瞬间的动能为( )(导学号 57230120)A．0 B．1.5 JC．2.0 J D．3.0 J解析：根据机械能守恒定律，螺丝钉落地瞬间动能等于在天花板处势能．答案：B17.如图所示，质量为m的小球，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为( )A．mgh B．mgHC．mg(H＋h) D．mg(H－h)解析：小球未碰地之前机械化能守恒，即每一时刻的机械能都与初始时刻的机械能相等，都为mgH.答案：B18．水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为( )(导学号57230121)A．水流在推动水轮机前具有3×108J的能量B．水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量C．水流在推动水轮机后具有3×108J的能量D．水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J答案：D19．关于能量和能源，下列说法正确的是( )A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源解析：正因为能量的转化和转移具有方向性．所以能量不可以无止境开发，应厉行节约．答案：D20．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，利用了化学能的是( ) A．用潮汐发电B．用电灯照明C．用干电池作电源D．用电动机带动水泵将水抽到高处解析：潮汐发电是把机械能转成电能，电灯利用的是电能，电动机带动水泵将水抽到高处是电能转成势能．答案：C21．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块，则有关能量分析正确的是( )(导学号 57230122)A．子弹动能不变B．子弹和木块组成系统动能总和守恒C．子弹和木块组成系统机械能、热能的总量守恒D．子弹和木块组成系统机械能减少，减少的那部分消失了解析：子弹和木块组成的系统内，机械能转化为热能，它们的总和不变．答案：C22．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧的弹性势能逐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大解析：由物体处于静止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大．答案：D23．下列运动中机械能一定守恒的是( )A．自由落体运动B．在竖直方向上做匀变速运动C．在竖直方向上做匀速直线运动D．在水平面上做匀加速直线运动解析：机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功，只存在势能和动能的转化”．自由落体运动满足此条件，故机械能守恒；在竖直方向上做匀变速直线运动时，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以机械能不一定守恒；在竖直方向做匀速直线运动时，物体的动能不变，但重力势能在变化，所以机械能不守恒；在水平面上做匀加速直线运动时，物体的重力势能不变，但动能在增加，所以机械能不守恒，本题的正确选项是A.答案：A24．如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )A．重力势能减少，弹性势能增加B．重力势能增加，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少D．重力势能不变，弹性势能增加解析：弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增加；重力做正功，重力势能减少，故A正确．答案：A25．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：本题考查能量转化和守恒定律．由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，缓冲器的机械能减少，选项A错误，B正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项C、D错误．答案：B三、多项选择题(在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项符合题目要求)26．关于功的概念，以下说法正确的是( )A．力是矢量，位移是矢量，但是功是标量B．功有正、负之分，所以功也有方向性C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积解析：功有正、负之分，但是功是标量，所以功没有方向性，若某一个力对物体不做功，可能是物体没有发生位移，也可能是物体受力方向与位移方向垂直．答案：AD27．(2015·惠州模拟)下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是( )(导学号57230123)A．做匀速直线运动的物体B．做平抛运动的物体C．物体不受摩擦力D．物体只受重力解析：机械能守恒成立的条件是只有重力做功，B、D都满足只有重力做功的条件，B、D选项正确，不受摩擦力和做匀速直线运动的物体都不能说明只有重力做功，故不能判断此两种情况机械能是否守恒．答案：BD28．关于重力势能，下列说法正确的是( )A．某个物体处在某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功C．物体做匀速直线运动时，其重力势能可能改变D．只要重力做功，物体的重力势能一定变化解析：重力势能的大小与零势能面的选取有关，零势能面的选取不同，物体在同一位置重力势能的值就不同，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，A、B两项错误；物体做匀速直线运动时，物体的重力势能也可能发生改变，如物体做竖直向上的匀速直线运动时，物体的重力势能增加，C项正确；只要重力做功，物体的重力势能必然发生变化，重力做正功，物体的重力势能减少，重力做负功，物体的重力势能增加，D项正确．答案：CD29．一物体在水平方向的一对平衡力(均为恒力)作用下沿水平方向做匀速直线运动，若撤去一个水平力，则有( )A．物体的动能可能减少B．物体的动能可能不变C．物体的动能可能增加D．余下的一个力一定对物体做正功解析：物体原来匀速，若剩下的力的方向与速度相同，物体会做加速运动，那么物体的动能会增加，此时力做正功；若剩下的力的方向与速度相反，物体做减速运动，动能会减小，此时力做负功．答案：AC30.如图所示，在高为H 的平台上以初速v 0抛出一质量为m 的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h 的B 点时速度为v B ，小球的动能增量为( )(导学号 57230124)A.12mv 2B －12mv 20 B.12mv 20＋mgh C ．mgH －mghD ．mgh解析：重力做功使小球的动能增加，增量为mgh ，也即是动能的变化量：12mv 2B －12mv 20.答案：AD。
2017-2018学年高中物理粤教版必修2章末检测：第四章
章末检测(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分) 1．关于功和能，下列说法不正确的是( ) A ．滑动摩擦力对物体可以做正功B ．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功C ．做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功D ．只受重力作用的物体，在运动过程中机械能一定守恒 答案 C2．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于( )A ．物块动能的增加量B ．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C ．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D ．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和 答案 D3．从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考面)，则( )A ．所具有的重力势能相等B ．所具有的动能相等C ．所具有的机械能不等D ．所具有的机械能相等答案 D解析 因两小球质量不等，由重力势能表达式E p ＝mgh 可知，上升到同一高度时，所具有的重力势能不相等，选项A 错误；上升过程中只有重力做功，故小球机械能守恒，因初动能相同，机械能相等，故上升到同一高度时机械能相等，而动能不相等，选项B 、C 均错误，D 正确．4．一小石子从高为10 m 处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面)，g ＝10 m/s 2，则该时刻小石子的速度大小为( )A ．5 m/sB ．10 m/sC ．15 m/sD ．20 m/s答案 B解析 设小石子的动能等于它的重力势能时速度为v ， 根据机械能守恒定律得mgh ＝mgh ′＋12m v 2由题意知mgh ′＝12m v 2，所以mgh ＝m v 2故v ＝gh ＝10 m/s ，B 正确．5．质量为m 的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，如图1所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子所受拉力为7mg ，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )图1A ．mgR 8B ．mgR4C ．mgR 2D ．mgR答案 C解析 在最低点有7mg －mg ＝m v 21R ，在最高点有mg ＝m v 22R，由最低点到最高点的过程，根据动能定理得－2mgR －W f ＝12m v 22－12m v 21，由以上三个方程解得W f＝12mgR ，故C 正确． 6．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是( )答案 C解析 物体机械能的增量等于恒力做的功，恒力做功W F ＝Fh ，h ＝12at 2，则有外力作用时，物体机械能随时间变化关系为E ＝12Fat 2.撤去恒力后，物体机械能不变，故选项C 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图2所示，一根弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A 位置有一个小球从静止开始下落，在B 位置接触弹簧的上端，在C 位置小球所受弹力大小等于重力．在D 位置小球速度减小到零，在小球的下降阶段中，以下说法正确的是( )图2A ．小球、弹簧和地球组成的系统的机械能守恒B ．在B 位置小球动能最大C ．在C 位置小球动能最大D ．从A 到C 位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加 答案 AC8．如图3所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g .在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )图3A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能B ．运动员获得的动能为23mghC ．运动员克服摩擦力做功为23mghD ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh答案 BD解析 运动员的加速度为13g ，沿斜面：mg sin 30°－f ＝m ·13g ，f ＝16mg ，W f ＝16mg ·2h ＝13mgh ，所以A 、C 项错误，D 项正确；E k ＝mgh －13mgh ＝23mgh ，B 项正确．9．如图所示，A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h 处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小圆弧，A 图中的轨道是一段斜面，高度大于h ；B 图中的轨道与A 图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h ；C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h ；D 图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h .如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h 高度的是( )答案 AC解析 小球在运动过程中机械能守恒，A 、C 图中小球不能脱离轨道，在最高点速度为零，因而可以达到h 高度．但B 、D 图中小球都会脱离轨道而做斜抛运动，在最高点具有水平速度，所以在最高点的重力势能要小于mgh (以最低点为零势能面)，即最高点的高度要小于h ，选项A 、C 正确．10．某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 末达到额定功率，2 s 到14 s 保持额定功率运动，14 s 末停止摇控，让玩具车自由滑行，其v －t 图象如图4所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m ＝1 kg ，取g ＝10 m/s 2，则( )图4A ．玩具车所受阻力大小为2 NB ．玩具车在4 s 末牵引力的瞬时功率为9 WC ．玩具车在2 s 到10 s 内位移的大小为39 mD ．玩具车整个过程的位移为90 m 答案 BC解析 由图象可知在14 s 后的加速度a 2＝0－64 m/s 2＝－1.5 m/s 2，故阻力f ＝ma 2＝－1.5N ，A 错误；玩具车在前2 s 内的加速度a 1＝3－02m/s 2＝1.5 m/s 2，由牛顿第二定律可得牵引力F ＝ma 1－f ＝3 N ，当t ＝2 s 时达到额定功率P 额＝F v ＝9 W ．此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t ＝4 s 时功率为9 W ，B 正确；玩具车在2 s 到10 s 内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P 额t ＋fs 2＝12m v 22－12m v 21，解得s 2＝39 m ，故C 正确；由图象可知总位移s ＝12×3×2 m ＋39 m ＋6×4 m ＋12×4×6 m ＝78 m ，故D 错误．三、实验题(本题共2小题，共12分)11．(6分)使用如图5甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示．图乙中O 是打出的第一个点迹，A 、B 、C 、D 、E 、F ……是依次打出的点迹，量出OE 间的距离为l ，DF 间的距离为s ，已知打点计时器打点的周期是T ＝0.02 s ．图5(1)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的．(2)如果发现图乙中OA 距离大约是 4 mm ，则出现这种情况的原因可能是________________，如果出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是________________________________________________________________________．答案 (1)gl ＝s 28T2(2)先释放纸带，后接通电源 gl <s 28T212．(6分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：图6①安装好实验装置如图6所示．②将质量为200 g 的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10 g 、30 g 、50 g 的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g 的钩码挂在拉线P 上．④打开打点计时器的电源，释放小车，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N 个点的距离为40.0 cm ；打下第N 点时小车的速度大小为1.00 m/s ．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为________J ，小车动能的增量为________J ．(g ＝9.8 m/s 2)(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是(至少说出两种可能)：_______________________________________________________________________．答案 (1)0.196 0.1 (2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力 四、计算题(本题共4小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)小球自h ＝2 m 的高度由静止释放，与地面碰撞后反弹的高度为34h .设碰撞时没有动能的损失，且小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，求：(1)小球受到的空气阻力是重力的多少倍？ (2)小球从开始到停止运动的过程中运动的总路程． 答案 (1)17(2)14 m解析 设小球的质量为m ，所受阻力大小为f ．(1)小球从h 处释放时速度为零，与地面碰撞反弹到34h 时，速度也为零，由动能定理得mg ⎝⎛⎭⎫h －34h －f ⎝⎛⎭⎫h ＋34h ＝0 解得f ＝17mg(2)设小球运动的总路程为s ，且最后小球静止在地面上，对于整个过程，由动能定理得mgh －fs ＝0s ＝mgfh ＝7×2 m ＝14 m 14．(10分)一列车的质量是5.0×105 kg ，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW 加速行驶，当速度由10 m/s 加速到所能达到的最大速率30 m/s 时，共用了2 min ，则在这段时间内列车前进的距离是多少？答案 1.6 km解析 设列车在2 min 内前进的距离为l ，已知m ＝5.0×105 kg ，P ＝3 000 kW ，v ＝10 m/s ， v ′＝30 m/s ，t ＝2 min ， 由于P ＝F v列车速度最大时，a ＝0，所以阻力f ＝F ，则f ＝P v ′＝3×10630 N ＝1.0×105 N牵引力做功W ＝Pt ＝3×106×2×60 J ＝3.6×108 J 由动能定理知W －fs ＝12m v ′2－12m v 2代入数据求得s ＝1.6 km15．(10分)如图7所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R ＝0.5 m ，平台与轨道的最高点等高，一质量m ＝0.8 kg 的小球从平台边缘的A 处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P 点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP 与竖直线的夹角为53°，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g 取10 m/s 2，试求：图7(1)小球从平台上的A 点射出时的速度大小v 0；(2)小球从平台上的射出点A 到圆轨道入射点P 之间的水平距离L ； (3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小；(4)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q 时对轨道的内壁还是外壁有弹力，并求出弹力的大小．答案 (1)3 m/s (2)1.2 m (3)29 m/s (4)小球对外管壁有弹力，大小为6.4 N 解析 (1)小球从A 到P 的高度差为：h ＝R (1＋cos 53°) 从A 到P 是平抛运动，根据分运动公式，有： h ＝12gt 2，v y ＝gt ，tan 53°＝v y v 0 联立并代入数据解得：v 0＝3 m/s(2)从A 到P 是平抛运动，根据分位移公式，有L ＝v 0t 联立并代入数据解得：L ＝1.2 m(3)从A 到圆弧最低点，根据机械能守恒定律，有： 12m v 21＝mg ·2R ＋12m v 20代入数据解得：v 1＝29 m/s(4)小球从A 到达Q 时，根据机械能守恒定律可知：v Q ＝v 0＝3 m/s ； 在Q 点，根据牛顿第二定律有：N ＋mg ＝m v 20R解得：N ＝－mg ＋m v 20R ＝(－0.8×10＋0.8×320.5)N＝6.4 N ＞0根据牛顿第三定律，小球对外管壁有压力，压力大小为6.4 N ．16．(12分)如图8所示，倾角为37°的粗糙斜面AB 底端与半径R ＝0.4 m 的光滑半圆轨道BC 平滑相连，O 点为轨道圆心，BC 为圆轨道直径且处于竖直方向，A 、C 两点等高．质量m ＝1 kg 的滑块从A 点由静止开始下滑，恰能滑到与O 点等高的D 点，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．图8(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C 点，求滑块从A 点沿斜面滑下时的初速度v 0的最小值； (3)若滑块离开C 点的速度大小为4 m/s ，求滑块从C 点飞出至落到斜面上所经历的时间t ．答案 (1)0.375 (2)2 3 m/s (3)0.2 s解析 (1)滑块从A 点到D 点的过程中，根据动能定理有 mg (2R －R )－μmg cos 37°·2Rsin 37°＝0－0，解得：μ＝12tan 37°＝0.375．(2)若使滑块能到达C 点，根据牛顿第二定律有 mg ＋N ＝m v 2CR ，由N ≥0得v C ≥Rg ＝2 m/s ，滑块从A 点到C 点的过程中，根据动能定理有 －μmg cos 37°·2R sin 37°＝12m v 2C －12m v 20， 则v 0＝v 2C ＋4μgR cot 37°≥2 3 m/s ，故v 0的最小值为23m/s ． (3)滑块离开C 点后做平抛运动，有x ＝v C ′t ，y ＝12gt 2，由几何知识得tan 37°＝2R －y x ，整理得：5t 2＋3t －0.8＝0，解得t ＝0.2 s(t ＝－0.8 s 舍去)．。
2016-2017学年高中物理 第4章 机械能和能源 2 功率学业分层测评 教科版必修2
2 功率(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于功率的说法中正确的是( ) A ．由P ＝Wt知，力做的功越多，功率越大 B ．由P ＝Fv 知，物体运动得越快，功率越大 C ．由W ＝Pt 知，功率越大，力做的功越多D ．由P ＝Fv cos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大【解析】 在公式P ＝W t中，只有P 、W 、t 中两个量确定后，第三个量才能确定，故选项A 、C 错误；在P ＝Fv 中，P 与F 、v 有关，故选项B 错误；在P ＝Fv cos α中，P 还与α有关，故选项D 正确．【答案】 D2．一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从t ＝0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，在t ＝T 时刻F 的功率是( )A.F 2T 2mB ．F 2T mC.F 2T 2mD ．F 2T 22m【解析】 木块加速度a ＝F m ，t ＝T 时速度v ＝aT ＝FT m ，瞬时功率P ＝Fv ＝F 2Tm.【答案】 B3．一个质量为m 的小球做自由落体运动，那么，在前t 秒内重力对它做功的平均功率P 及在t 秒末重力做功的瞬时功率P 分别为(t 秒末小球未着地)( )【导学号：67120071】A ．P ＝mg 2t 2，P ＝12mg 2t 2B ．P ＝mg 2t 2，P ＝mg 2t 2C ．P ＝12mg 2t ，P ＝mg 2tD ．P ＝mg 2t ，P ＝2mg 2t【解析】 前t 秒内重力做功的平均功率P ＝W t＝mg ·12gt 2t＝12mg 2tt 秒末重力做功的瞬时功率 P ＝Fv ＝mg ·gt ＝mg 2t .故C 正确．【答案】 C4．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( ) A ．减小速度，得到较小的牵引力 B ．增大速度，得到较小的牵引力 C ．减小速度，得到较大的牵引力 D ．增大速度，得到较大的牵引力【解析】 汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F ＝Pv可知，在P 一定时，要增大牵引力，必须减小速度．【答案】 C5．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图426所示，则作用在小车上的牵引力F 的功率随时间变化的规律是下图中的( )图426【解析】 车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P ＝Fv ＝F (v 0＋at )，故选项D 正确．【答案】 D6．汽车以恒定功率P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v ，则下列判断正确的是( )A ．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B ．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C ．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D ．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动【解析】 汽车在恒定功率下的启动中，力的大小与v 的大小有关，由P ＝Fv 知v ↑F ↓a ↓，当a ＝0时，F ＝f ，做匀速运动，故选C.【答案】 C7．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动，则( )A ．不断增大牵引力和牵引力的功率B ．不断减小牵引力和牵引力的功率C ．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率D ．不能判断牵引力功率怎样变化【解析】 汽车保持匀加速直线运动，所受合力不变，其中牵引力也不变，但速度增大，牵引力的功率增大，C 对，A 、B 、D 错．【答案】 C8．质量为m ＝5×103kg 的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍．让汽车保持额定功率为60 kW ，从静止开始行驶．(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度v m 及汽车车速v 1＝2 m/s 时的加速度． (2)若汽车以v 2＝6 m/s 的速度匀速行驶，求汽车的实际功率．(g 取10 m/s 2) 【解析】 (1)由P ＝Fv ＝fv m 得v m ＝P f ＝P μmg ＝60×1030.1×5×103×10m/s ＝12 m/s.由P ＝Fv 得F ＝P v，当v 1＝2 m/s 时F 1＝P v 1＝60×1032N ＝3×104N由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma ，所以a ＝F 1－μmg m ＝3×104－0.1×5×103×105×103m/s 2＝ 5 m/s 2.(2)P ＝fv 2＝μmgv 2＝0.1×5×103×10×6 W ＝3×104W ＝30 kW.【答案】 (1)12 m/s 5 m/s 2(2)30 kW[能力提升]9．汽车在平直公路上以速度v 0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．下面四个图象中，哪个图象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( )【导学号：67120072】【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． 【答案】 C10．(多选)如图427所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 段是与ab 段相切的水平直线，则下述说法正确的是( )图427A ．0～t 1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B ．t 1～t 2时间内汽车牵引力逐渐减小C ．t 1～t 2时间内的平均速度为12(v 1＋v 2)D ．在全过程中t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t 2～t 3时间内牵引力最小 【解析】 由题图可知，0～t 1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，由P ＝F ·v 可知，汽车的功率均匀增大，A 错误；t 1～t 2时间内汽车以额定功率行驶，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，B 正确；因t 1～t 2时间内，ab 图线与t 轴所围面积大于ab 直线与t 轴所围面积，故该过程中的平均速度大于12(v 1＋v 2)，C 错误；0～t 1时间内，牵引力恒定，功率均匀增大，t 1时刻以后牵引力逐渐减小，到t 2时刻牵引力等于阻力，达到最小，而t 1时刻达到额定功率后，功率保持不变，D 正确．【答案】 BD11．如图428所示，质量为2 kg 的物体在大小为24 N 、沿斜面向上的力F 作用下，由静止开始沿光滑斜面体向上运动，斜面的倾角为30°，斜面足够长(g 取10 m/s 2)．求：图428(1)5 s 内拉力对物体做功的功率； (2)5 s 末拉力对物体做功的功率； (3)5 s 末物体克服重力做功的功率． 【解析】 物体在斜面上运动的加速度大小a ＝F －mg sin θm ＝24－20×0.52m/s 2＝7 m/s 25 s 内发生的位移s ＝12at 2＝12×7×52m＝87.5 m5 s 末物体的速度v 1＝at ＝35 m/s 5 s 内拉力做的功W ＝F ·s ＝24×87.5 J＝2 100 J.5 s 内拉力做功的功率P ＝W t＝420 W.5 s 末拉力做功的功率P 5＝F ·v 1＝24×35 W＝840 W.5 s 末物体克服重力做功的功率P ′＝mgv 1sin 30°＝20×35×12 W ＝350 W.【答案】 (1)420 W (2)840 W (3)350 W12. (2016·成都高一检测)一辆汽车质量为2×103kg ，最大功率为3×104W ，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v 2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为6×103N ，其行驶过程中牵引力F 与车速的倒数1v的关系如图429所示．试求：图429(1)根据图线ABC 判断汽车做什么运动？ (2)v 2的大小；(3)整个运动中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10 m/s 时发动机的功率为多大？【导学号：67120073】【解析】 (1)图线AB 表示牵引力F 不变，阻力f 不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC 的斜率表示汽车的功率P ，P 不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v 2，此后汽车做匀速直线运动．(2)汽车速度为v 2时，牵引力为F 1＝2×103N ，所以v 2＝P m F 1＝3×1042×103m/s ＝15 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大，阻力f ＝P m v 2＝3×10415N ＝2 000 Na ＝F m －f m ＝6－2×1032 000m/s 2＝2 m/s 2.(4)与B 点对应的速度为v 1＝P m F m ＝3×1046×103m/s ＝5 m/s当汽车的速度为10 m/s 时处于图线BC 段，故此时的功率为最大功率P m ＝3×104 W.【答案】 (1)见解析 (2)15 m/s (3)2 m/s 2(4)3×104W。
2017-2018学年高中物理 阶段验收评估(四)机械能和能源 教科版必修2
阶段验收评估（四）机械能和能源(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．人们有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬天叶子又会全部掉光，使温暖的阳光照入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用。
炎热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到明显的凉意，关于树木周围比较凉爽的现象，下列说法中正确的是( )A．树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低B．树木吸收阳光，使自己温度升高，周围温度降低C．树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低D．白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热解析：选C 植物发生光合作用，消耗掉太阳能转化成化学能，根据能量守恒，阳光的能量转化成化学能，所以树木下会比较凉爽，故C正确。
2.同一个物体，分别沿两个光滑斜面由B、C匀速提升到A。
如图1所示，若沿两个斜面的拉力分别为F B、F C。
两个过程中拉力做的功分别为W B、W C。
则( )图1A．W B>W C F B<F CB．W B＝W C F B<F CC．W B>W C F B＝F CD．W B＝W C F B＝F C解析：选B 设斜面高度为h，倾角为θ，物体的质量为m。
则根据平衡条件拉力F＝mg sin θ，由题图知斜面AC的倾角θ较大，对应的拉力F C较大；根据动能定理W－mgh＝0，即沿斜面匀速上升过程拉力做的功W＝mgh，故W B＝W C。
所以选项B正确。
3.如图2所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。
若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )图2A ．物体到海平面时的重力势能为mghB ．重力对物体做的功为－mghC ．物体在海平面上的动能为12mv 02＋mgh D ．物体在海平面上的机械能为12mv 02 解析：选C 物体到达海平面时位于参考平面上，重力势能为零，A 错；物体运动过程下落了h 高度，重力做功mgh ，B 错；根据机械能守恒定律mgh ＋12mv 02＝12mv 2，即物体在海平面上的机械能E 2＝12mv 2＝mgh ＋12mv 02，C 对，D 错。
山东省2017-2018学年夏季普通高中学业水平考试物理试卷 Word版含解析
山东省2017-2018学年夏季普通高中学业水平考试物理试卷 Word版含解析2017-2018学年山东省夏季普通高中学业水平考试物理试卷一、选择题（共16小题，每小题3分，满分48分）1.在国际单位制中，功率的单位是（）A。
千克B。
XXXC。
XXXD。
XXX2.下列计时数据指时间间隔的是（）A。
某中学上午8:00上第一节课B。
XXX的新闻联播19:00点开播C。
某场足球赛16:30开赛D。
XXX在第28届奥运会上，以12.91s的成绩获得110m栏冠军3.在物理学发展史上，发现万有引力定律的科学家是（）A。
XXXB。
XXXC。
XXXD。
XXX许4.一质点做直线运动的v-t图象如图所示，下列关于质点运动的描述，正确的是（）A。
在～1s内做匀速直线运动B。
在～1s内做匀加速直线运动C。
在1～5s内保持静止D。
在1～5s内做匀加速直线运动5.轻重不同的两石块从同一高度同时由静止开始下落。
如果忽略空气阻力的影响，关于两石块的运动情况，下列说法正确的是（）A。
重的石块先落地B。
轻的石块先落地C。
重的石块所受重力大，加速度大D。
两石块不论轻重，都具有相同的加速度6.如图所示，小行星绕太阳沿椭圆轨道运动，在经过轨道上的a、b、c、d四个位置时，受太阳引力最大的是（）A。
aB。
bC。
cD。
d7.一物体由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内的位移为x，则它在时间2t内的位移为（）A。
2xB。
4xC。
6xD。
8x8.如图所示，放置在粗糙水平地面上的物体，受到F1=8N，F2=2N的两个水平推力的作用处于静止状态。
则地面对物体的摩擦力大小为（）A。
10NB。
8NC。
6ND。
2N9.某新型战机在跑道上由静止开始做加速直线运动。
测得战机5s末的速度为40m/s，10s末飞离跑道时的速度为70m/s，在跑道上共运动了500m。
则它在跑道上运动的平均速度为（）A。
35m/sB。
40m/sC。
50m/sD。
70m/s10.下列说法正确的是（）A。
2016-2017学年高中物理 第4章 机械能和能源 5 机械能守恒定律学业分层测评 教科版必修2
5 机械能守恒定律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情况如照片所示，其中最合适的是( )【解析】 开始释放时，重锤要靠近打点计时器，纸带应保持竖直方向，故D 正确． 【答案】 D2．下列说法正确的是( )A ．物体沿水平面做匀加速运动，机械能一定守恒B ．起重机匀速提升物体，机械能一定守恒C ．物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒D ．跳伞运动员在空中匀速下落过程中，机械能一定守恒【解析】 A 项，势能不变动能增加；B 项，动能不变势能增加；C 项，只有重力做功机械能守恒；D 项，动能不变势能减小，综上所述选项C 正确．【答案】 C3．如图457所示，在水平台面上的A 点，一个质量为m 的物体以初速度v 0被抛出，不计空气阻力，则它到达B 点时速度的大小是( )【导学号：67120085】图457A.2gh B ．v 20＋2gh C.v 20－2ghD ．v 02h g【解析】 若选桌面为参考面，则12mv 20＝－mgh ＋12mv 2B ，解得v B ＝v 20＋2gh .【答案】 B4．如图458所示，一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧，地面上质量为m 的物块(可视为质点)向右滑行并冲上斜面．设物块在斜面最低点A 的速率为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则物块运动到C 点时弹簧的弹性势能为( )图458A ．mghB ．mgh ＋12mv 2C ．mgh －12mv 2D ．12mv 2－mgh 【解析】 由机械能守恒定律可得物块的动能转化为其重力势能和弹簧的弹性势能，有12mv 2＝mgh ＋E p ，故E p ＝12mv 2－mgh . 【答案】 D图4595．如图459所示的光滑轻质滑轮，阻力不计，M 1＝2 kg ，M 2＝1 kg ，M 1离地高度为H ＝0.5 m ．M 1与M 2从静止开始释放，M 1由静止下落0.3 m 时的速度为( )A. 2 m/s B ．3 m/s C ．2 m/sD ．1 m/s【解析】 对系统运用机械能守恒定律得，(M 1－M 2)gh ＝12(M 1＋M 2)v 2，代入数据解得v＝ 2 m/s ，故A 正确，B 、C 、D 错误．【答案】 A6．(多选)由光滑细管组成的轨道如图4510所示，其中AB 、BC 段均为半径为R 的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m 的小球，从距离水平地面高为H 的管口D 处由静止释放，最后能够从A 端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是( )图4510A ．小球落到地面相对于A 点的水平位移值为2RH －2R 2B ．小球落到地面相对于A 点的水平位移值为22RH －4R 2C ．小球能从细管A 端水平抛出的条件是H ＞2RD ．小球能从细管A 端水平抛出的最小高度H min ＝52R【解析】 小球从D 到A ，根据机械能守恒定律知，mg (H －2R )＝12mv 2，小球从A 出发后平抛，有12gt 2＝2R ，水平位移x ＝vt ＝22RH －4R 2，则B 正确，A 错误；竖直平面内小球在细管中可以过最高点A 的最小速度为0，根据机械能守恒定律知，小球要到达A 点且水平抛出，则需要满足H ＞2R ，则C 正确，D 错误．【答案】 BC7．(2016·九江高一检测)在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)下列物理量中需要用工具直接测量的有( ) A ．重物的质量 B ．重力加速度 C ．重物下落的高度D ．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度(2)实验中，如果以v 22为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出的v 22h 图线应是________，才能合乎实验验证的要求，v 22h 图线的斜率等于________的数值．【解析】 (1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，只需要用刻度尺测量重物下落的高度．重物的质量不用测量．重力加速度不需要测量．通过计算可以得到与重物下落高度对应的重物的瞬时速度．故选C.(2)在验证机械能守恒定律的实验中，有：mgh ＝12mv 2，则有：v22＝gh ，由于g 是常数，所以v 22h 图线为过原点的倾斜直线，图线的斜率等于g .【答案】 (1)C(2)过原点的倾斜直线 重力加速度g8．在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学实验时，手总是抖动，找不出一条起始点迹清晰的纸带，该同学便选取一段纸带进行测量，如图4511所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 是以2个计时点为1个计数点，其测量结果是AB ＝4.53 cm ，AC ＝10.58 cm ，AD ＝18.17 cm ，AE ＝27.29 cm ，AF ＝37.94 cm(g 取9.8 m/s 2)．(1)若重物质量为m ，从B 到E 重力势能减少了多少？(2)从B 到E 动能增加了多少？ (3)试对实验结果进行分析．图4511【解析】 (1)ΔE p ＝mg Δh ＝mg ·BE ＝m ×9.8×(27.29－4.53)×10－2J ＝2.23m J ； (2)由匀变速运动的速度特征得v B ＝v AC ＝AC 2T ＝10.58×10－22×0.04m/s ＝1.32 m/s ，v E ＝v DF ＝DF2T＝－－22×0.04m/s ＝2.47 m/s.又根据E k ＝12mv 2有E k B ＝12×m ×1.322J＝0.87m J ，E k E ＝12×m ×2.472 J ＝3.05m J ，故ΔE k ＝E k E －E k B ＝(3.05m －0.87m )J ＝2.18m J.(3)动能增加量为 2.18m J ，略小于重力势能减少量，考虑实验误差，在实验误差允许的范围内，动能的增加等于重力势能的减少量，即机械能守恒．【答案】 见解析[能力提升]9．(多选)如图4512所示，在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是( )【导学号：67120086】图4512A ．物体落到海平面时的势能为mghB ．重力对物体做的功为mghC ．物体在海平面上的动能为12mv 20＋mghD ．物体在海平面上的机械能为12mv 2【解析】 若以地面为参考平面，物体落到海平面时的势能为－mgh ，所以A 选项错误；此过程重力做正功，做功的数值为mgh ，因而B 正确；不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能守恒，有12mv 20＝－mgh ＋E k ，在海平面上的动能为E k ＝12mv 20＋mgh ，C 选项正确；在地面处的机械能为12mv 20，因此在海平面上的机械能也为12mv 20，D 选项正确．【答案】 BCD10．(多选)如图4513所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r ＝0.4 m ，最低点有一小球(半径比r 小很多)，现给小球以水平向右的初速度v 0，如果要使小球不脱离圆轨道运动，那么v 0应当满足(g 取10 m/s 2)( )图4513A ．v 0≥0B ．v 0≥4 m/sC ．v 0≥25m/sD ．v 0≤22m/s【解析】 当小球沿轨道上升的最大高度等于r 时，由机械能守恒定律得12mv 20＝mgr ，得v 0＝22m/s ；当小球恰能到达圆轨道的最高点时有mg ＝m v 2R又由机械能守恒12mv 20＝mg 2r ＋12mv 2解得v 0＝25m/s. 所以满足条件的选项为CD. 【答案】 CD11．如图4514所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB 是长为R 的水平直轨道，BCD 是圆心为O 、半径为R 的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B 点．在外力作用下，一小球从A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达B 点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C ，重力加速度为g .求：图4514(1)小球在AB 段运动的加速度的大小； (2)小球从D 点运动到A 点所用的时间．【解析】 (1)设小球在C 点的速度大小为v C ，根据牛顿第二定律有，mg ＝m v 2CR小球从B 点运动到C 点，根据机械能守恒定律， 12mv 2B ＝12mv 2C ＋2mgR ， 在AB 段设加速度的大小为a ，由运动学公式，有v 2B ＝2aR ，联立解得AB 段运动的加速度的大小a ＝52g .(2)设小球在D 处的速度大小为v D ，下落到A 点时的速度大小为v ，由机械能守恒定律有：12mv 2B ＝12mv 2D ＋mgR . 12mv 2B ＝12mv 2， 设小球从D 点运动到A 点所用的时间为t ，由运动学公式得，gt ＝v －v D 联立解得：t ＝(5－3)Rg. 【答案】 (1)52g (2)(5－3)R g12．山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如图4515，图中A 、B 、C 、D 均为石头的边缘点，O 为青藤的固定点，h 1＝1.8 m ，h 2＝4.0 m ，x 1＝4.8 m ，x 2＝8.0 m ．开始时，质量分别为M ＝10 kg 和m ＝2 kg 的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A 点水平跳至中间石头．大猴抱起小猴跑到C 点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的D 点，此时速度恰好为零．运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g 取10 m/s 2.求：图4515(1)大猴从A 点水平跳离时速度的最小值； (2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小.【导学号：67120087】【解析】 本题考查了平抛运动、机械能守恒定律和圆周运动的综合应用，考查了考生的分析综合能力，运动过程和受力分析是解答关键．思路大致如下：根据平抛运动求猴子的最小速度，根据机械能守恒定律求猴子荡起时的速度，利用圆周运动，结合几何关系，求青藤的拉力．(1)设猴子从A 点水平跳离时速度最小值为v min ，根据平抛运动规律，有h 1＝12gt 2① x 1＝v min t ②由①②式，得v min ＝8 m/s.③(2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时速度为v C ，有 (M ＋m )gh 2＝12(M ＋m )v 2C ④v C ＝2gh 2＝80 m/s≈9 m/s.⑤(3)设拉力为F T ，青藤长度为L ，在最低点，由牛顿第二定律得F T －(M ＋m )g ＝M ＋m v 2CL⑥由几何关系 (L －h 2)2＋x 22＝L 2⑦ 故L ＝10 m ⑧综合⑤⑥⑧式并代入数据得F T ＝216 N. 【答案】 (1)8 m/s (2)9 m/s (3)216 N。
2017-2018学年高中物理 第四章 机械能和能源检测试题 教科版必修2
第四章机械能和能源(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】一、选择题(共9小题,第1～4题为单项选择题,第5～9题为多项选择题,每小题6分,共54分)1.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是( A )A.货物受到的支持力变小B.货物受到的摩擦力变小C.货物受到的支持力对货物做负功D.货物受到的摩擦力对货物做负功解析:货物处于平衡状态,受到重力mg、支持力N和摩擦力f,则根据平衡条件有mgsin θ=f,N=mgcos θ,当θ增大时,f增大,N减小,故A正确,B错误.货物受到的支持力的方向与瞬时速度方向相同,所以支持力对货物做正功,故C错误.摩擦力的方向与位移方向垂直,不做功,故D错误.2.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑,在这个过程中( C )A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.机械能转化为内能,总能量守恒D.机械能和内能之间没有转化解析:汽车关闭发动机后,匀速下滑,重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡,摩擦力做功,汽车摩擦生热,温度升高,有部分机械能转化为内能,机械能减少,但总能量守恒,选项C正确.3.有报道说:我国一家厂商制作了一种特殊的手机,在电池电能耗尽时,摇晃手机,即可产生电能维持通话,摇晃过程是将机械能转化为电能;如果将该手机摇晃一次,相当于将100 g的重物缓慢举高20 cm所需的能量,若每秒摇两次,则摇晃手机的平均功率为(g取10 m/s2) ( B )A.0.04 WB.0.4 WC.4 WD.40 W解析:摇晃手机的平均功率P== W=0.4 W,故B对.4.汽车由静止开始运动,若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动,则( A )A.不断增大牵引力功率B.不断减小牵引力功率C.保持牵引力功率不变D.不能判断牵引力功率如何变化解析:汽车做匀加速运动,牵引力F=ma+f不变,根据P=Fv知,汽车的功率不断增大,A正确.5.某人将物体由静止开始举高,物体获得速度.下列说法中正确的是( ABD )A.物体所受合外力做的功等于物体动能的增加量B.此人对物体做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和C.物体所受合外力做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和D.克服重力做的功等于物体重力势能的增加量解析:由动能定理可知A正确,C错误;人对物体所做的功等于物体机械能的增加量,即等于物体动能与重力势能的增加量之和,B正确;克服重力做的功等于物体重力势能的增加量,D正确.6.汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g取10 m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.现突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下来车子运动情况的描述正确的是( CD )A.先做匀减速运动,再做匀速运动B.先做加速度增大的减速运动,再做匀速运动C.先做加速度减小的减速运动,再做匀速运动D.最后的速度大小是8 m/s解析:汽车匀速行驶时,P=F v,得牵引力F==N=5×103N,则阻力F′=5×103N.当功率只有40 kW时,牵引力减小,汽车做减速运动,但不是匀减速运动,选项A 错误;由于功率突然减小,故牵引力发生突变,减小到某一值,然后牵引力从某一最小值开始增大,加速度减小,而后匀速,速度大小为v′== m/s=8 m/s,故选项B错误,选项C,D正确.7.宇宙飞船运动中需要多次“轨道维持”.所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行“轨道维持”,由于飞船受轨道上稀薄空气的影响,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况将会是( AD )A.重力势能和机械能都逐渐减小B.动能逐渐增大,机械能不变C.动能逐渐减小,机械能不变D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大解析:由于飞船受轨道上稀薄空气的影响,机械能逐渐减小,高度减小,根据G=m有v=,可得动能逐渐增大,选项A,D正确.8.如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的( AC )A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgHC.机械能损失了mgHD.机械能损失了mgH解析:物块以大小为g的加速度沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中F合=mg,由受力分析知摩擦力f=mg,当上升高度为H时,位移x=2H,由动能定理得ΔE k=-2mgH;由功能关系知ΔE=W f=-mgx=-mgH,选项A,C正确.9.质量为m1,m2的两物体,静止在光滑的水平面上,质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子,经过一段时间后,两物体的速度大小分别为v1和v2,位移分别为s1和s2,如图所示.则这段时间内此人所做的功的大小等于( BC )A.Fs2B.F(s1+s2)C.m2+(m+m1)D.m2解析:人做的功等于绳子对m1,m2做的功之和,即W=Fs1+Fs2=F(s1+s2),A错,B对;根据动能定理知,人做的功等于m1,m2,m动能的增加量,所以W=(m1+m)+m2,C对,D错.二、非选择题(共46分)10.(8分)(2017·天津卷,9)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(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz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.A.OA,AD和EG的长度B.OC,BC和CD的长度C.BD,CF和EG的长度D.AC,BD和EG的长度解析:(1)选用质量和密度较大的金属锤、限位孔对正都可以降低摩擦力对实验结果造成的误差,所以A,B正确;动能与重力势能表达式中都含有质量m,可以约去,故不需要测量出质量m 的具体数值,C错误;重锤下落之前应该用手拉住纸带上端而不是用手托住重锤,D错误.(2)测出BC和CD的长度就可以计算出打下C点时的速度v C,再测出OC的长度,就可验证mgh OC=m是否成立,所以B正确;测出BD,EG的长度可计算出打下C,F两点时的速度v C和v F,再测出CF的长度,就可验证mgh CF=m-m是否成立,所以C正确.答案:(1)AB (2)BC11.(11分)(2016·全国Ⅱ卷,22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(甲)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接,向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.(1)实验中涉及下列操作步骤:①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是(填入代表步骤的序号).(2)图(乙)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为m/s.比较两纸带可知, (填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.解析:(1)启动打点计时器前,应把纸带拉直以减小因纸带受到摩擦力而产生的误差.实验时应先接通打点计时器的电源,再释放物块.故正确的操作顺序是④①③②.(2)物块脱离弹簧前,在弹簧弹力作用下沿光滑水平面加速运动,脱离弹簧后做匀速运动,故物块脱离弹簧时的速度即为匀速运动时的速度,由纸带数据可知v M=m/s=1.29 m/s.弹簧被压缩后的弹性势能转化成了物块的动能,由纸带数据知M纸带对应的物块最终的速度大,则动能也大,故对应的弹簧被压缩后的弹性势能大.答案:(1)④①③②(2)1.29 M12.(15分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接,导轨半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩后静止在A处,释放后在弹力的作用下获得向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能到达最高点C.求:(1)弹簧对物块的弹力做的功W;(2)物块从B至C由于摩擦而产生的热量Q;(3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小E k.解析:(1)设物块经过B点时的速度为v1,则由动能定理得W=m根据牛顿第二定律得N-mg=m两式联立得W=3mgR.(2)设物块经C点时的速度为v2,由题意知mg=m则由能量守恒定律有m=m+2mgR+Q所以物块从B至C由于摩擦而产生的热量Q=m-m-2mgR=mgR.(3)根据机械能守恒定律2mgR=E k-m,故物块落回水平面时的动能E k=m+2mgR=mgR.答案:(1)3mgR (2)mgR (3)mgR13.(12分)如图所示,水平地面BC与光滑曲面AB相切于B点,与内壁光滑的细圆管CD相切于C点,管口D正下方直立一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定,上端恰好与管口D齐平.将质量为m的小物块(可视为质点)放在弹簧上端且缓慢下压弹簧,当弹簧压缩的长度x1=(其中g为重力加速度大小),对应弹簧的弹性势能E p1=时,由静止开始释放物块,物块进入管口D后沿DCBA轨道运动且不脱离轨道.已知物块速度最大时弹簧的弹性势能E p2=,物块与BC间的动摩擦因数μ=0.8,BC长度L0=,圆管CD的半径R=.求:(1)物块的最大速度v m的大小;(2)物块第一次到达C点时的速度大小v C;解析:(1)物块的速度最大时,其受到的弹力与重力等大反向,设物块的速度最大时,弹簧的压缩量为x2,从静止开始运动到速度最大的过程中,物块上升的高度为h,由能量守恒定律有E p1-E p2=mgh+m由共点力平衡有kx2=mg由几何关系有x1=x2+h解得v m=3g;(2)物块释放后第一次到达C点的过程,由能量守恒定律有E p1=mg(x1+R)+m解得v C=g.答案:(1)3g(2)g。
山东省2018年冬季2017级普通高中学业水平合格考试物理(含答案)
机密★启用前山东省2018年冬季2017级普通高中学业水平合格考试物理试题本试卷共6页。
满分100分。
考试用时90分钟。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考籍号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
答案写在试卷上无效。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案:不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题:本大题共20小题,第1-10小题每题2分,第1120小题每题3分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列诗句划线部分描绘的情境中,以流水为参考系的是A.明月松间照,清泉石上流B.人在桥上走,桥流水不流C.黄河之水天上来,奔流到海不复回D.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山2.下列各组中的物理量均为矢量的是A.位移、力B.时间、加速度C.质量、功D.电势、电场强度3.足球比赛中,运动员用脚将足球踢出,以下判断正确的是A.脚对球的力大于球对脚的力B.脚对球的力小于球对脚的力C.脚对球的力与球对脚的力方向相同D.脚对球的力与球对脚的力方向相反4.如图所示的月球车在月球表面进行探测时,下列说法正确的是A.月球车速度越大,惯性越大B.月球车静止在月面上时没有惯性C.月球车在月面上加速度越大,惯性越大D.月球车的惯性只与质量有关,与其它因素无关5.2015年8月,在北京举行的田径世锦赛女子跳高决赛中,俄罗斯选手库吉娜以2.01m的成绩获得冠军。
如图所示,库吉娜起跳离地后,关于她在空中运动时所处状态的判断,正确的是A.上升过程失重,下降过程超重B.上升过程超重,下降过程失重C.上升和下降过程都处于失重状态D.上升和下降过程都处于超重状态6.点电荷Q周围的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,虚线是以点电荷Q为圆心的圆周。
2017_2018学年高中物理阶段验收评估(四)机械能和能源粤教版
阶段验收评估（四）机械能和能源(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．人们有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬天叶子又会全部掉光，使温暖的阳光照入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用。
炎热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到明显的凉意，关于树木周围比较凉爽的现象，下列说法中正确的是( )A．树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低B．树木吸收阳光，使自己温度升高，周围温度降低C．树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低D．白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热解析：选C 植物发生光合作用，消耗掉太阳能转化成化学能，根据能量守恒，阳光的能量转化成化学能，所以树木下会比较凉爽，故C正确。
2.同一个物体，分别沿两个光滑斜面由B、C匀速提升到A。
如图1所示，若沿两个斜面的拉力分别为F B、F C。
两个过程中拉力做的功分别为W B、W C。
则( )图1A．W B>W C F B<F CB．W B＝W C F B<F CC．W B>W C F B＝F CD．W B＝W C F B＝F C解析：选B 设斜面高度为h，倾角为θ，物体的质量为m。
则根据平衡条件拉力F＝mg sin θ，由题图知斜面AC的倾角θ较大，对应的拉力F C较大；根据动能定理W－mgh＝0，即沿斜面匀速上升过程拉力做的功W＝mgh，故W B＝W C。
所以选项B正确。
3.如图2所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。
若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )图2A ．物体到海平面时的重力势能为mghB ．重力对物体做的功为－mghC ．物体在海平面上的动能为12mv 02＋mgh D ．物体在海平面上的机械能为12mv 02 解析：选C 物体到达海平面时位于参考平面上，重力势能为零，A 错；物体运动过程下落了h 高度，重力做功mgh ，B 错；根据机械能守恒定律mgh ＋12mv 02＝12mv 2，即物体在海平面上的机械能E 2＝12mv 2＝mgh ＋12mv 02，C 对，D 错。
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专题六机械能和能源一、单项选择题Ⅰ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．把一个质量为m的小球从同一高度分别由静止开始释放和以一定的初速度水平抛出，当小球到同一水平面时，两种情况重力做的功( )(导学号 )A．水平抛时重力做的功较多B．由静止释放时重力做的功较多C．两种情况重力做功一样多D．无法确定解析：重力做功与路径无关，只决定于初、末位置的高度差，C选项正确．答案：C2．用吊车将质量为m的物体从地面吊到h高度处，在这个过程中( )(导学号 ) A．物体克服重力做功mgh，重力势能增加mghB．物体克服重力做功mgh，重力势能减少mghC．重力对物体做功mgh，重力势能减少mghD．重力对物体做功mgh，重力势能增加mgh解析：上升，重力做负功，势能增加．答案：A3．一个100 g的球从1.8 m的高处落到一水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)( )A．重力做功为 JB．重力做了 J的负功C．球的重力势能一定减少 JD．球的重力势能一定增加 J解析：整个过程重力对球做正功，其大小为W＝mgΔh＝mg(h1－h2)＝ J，A、B错误；重力做正功，重力势能减少，且重力做多少正功，重力势能就减少多少，故球的重力势能减少J，C正确，D错误．答案：C4．如图所示，三个斜面高度相同，倾角分别为30°、45°、60°，让同一个小球分别从三个斜面的顶端沿斜面滑到底端，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3，则下列关系正确的是( )(导学号 )A ．W 1＜W 2＜W 3B ．W 1＝W 2＝W 3C ．W 1＝W 2＞W 3D ．W 1＝W 2＜W 3解析：小球三次运动的高度差相同，重力做功相同． 答案：B5．如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达h4的D 点时，速度为零．在这个过程中，重力做功为( )C ．mghD ．0答案：B6．(2015·中山模拟)以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为F f ，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )(导学号 )A ．0B ．－F f hC ．－2F f hD ．－4F f h 解析：上升阶段和下降阶段空气阻力对小球做的功都是－F f h ，所以阻力做的总功为－2F f h ，C 正确．答案：C7．(2015·惠州模拟)关于重力势能，下列说法正确的是( ) A ．重力势能的大小只由重物本身决定 B ．重力势能恒大于零C ．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零D ．重力势能实际上是物体和地球所共有的解析：重力势能与零势能点的选择有关，重力势能是相对零势能点的高度差与重力的乘积，当物体处于零势能点以下时，重力势能为负，A 、B 、C 选项错误；重力势能是物体和地球共有的，D 选项正确．答案：D8．利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20 t ，因磁场间的相互作用列车浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是( ) A．20 J B．200 JC．×107J D．×104J解析：由E p＝mgh可得，其中m＝20×103kg，h＝0.1 m.答案：D9.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为10 J，力F2对物体做功为－5 J，则力F1与F2的合力对物体做功为( )A．7 J B．5 JC． J D．1 J解析：功是标量．答案：B10．如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为W甲、W乙．下列表述正确的是( )A．W甲＝W乙B．W甲＝－W乙C．W甲＞W乙D．W甲＜W乙答案：A11．某人以20 N的恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m，人放手后，小车还前进了2.0 m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为( ) A．100 J B．140 JC．60 J D．无法确定解析：人用20 N的推力推着小车在水平面上前进5.0 m，人做功W＝Fs＝100 J，人放手后，小车虽然继续前进2.0 m，但已无推力继续做功．故选A.答案：A12．用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a在水平方向上移动一段距离s，则向上的拉力对小球做的功为( )A．0 B．m(g＋a)sC．mas D．m(g－a)s解析：在力的方向上没有位移，故正确选项为A.答案：A13．在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧至其速度减为零时( )A．物体的重力势能最大 B．物体的动能最大C．弹簧的弹性势能最大 D．弹簧的弹性势能最小解析：当物体速度减为零时，动能为零，由于所处高度最低，故物体的重力势能最小，A、B错误．此时弹簧的压缩量最大，故弹簧的弹性势能最大，C正确，D错误．答案：C14．将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处，在这个过程中，g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A．重力做正功，重力势能增加×104 JB．重力做正功，重力势能减少×104 JC．重力做负功，重力势能增加×104 JD．重力做负功，重力势能减少×104 J解析：因为物体是从低处往高处运动，故重力做负功，重力势能增加，重力做功为W G ＝－mgh＝－100×10×10 J＝－×104J，所以重力势能增加×104J.答案：C15.物体在合力作用下做直线运动的vt图象如图所示．下列表述正确的是( )A．在0～1 s内，合力做正功B．在0～2 s内，合力总是做负功C．在1～2 s内，合力不做功D．在0～3 s内，合力总是做正功解析：根据动能定理，合力做的功等于物体动能的变化，在0～1 s内，动能增加，所以合力做正功，A正确.0～2 s内，动能先增加后减少，合力先做正功后做负功，B错误.1～2 s内，动能减少，合力做负功，C错误.0～3 s内，动能变化量为零，合力做功为零，D 错误．答案：A二、单项选择题Ⅱ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)16．若取地面为零势能面，天花板上某螺丝钉重力势能为 J．若不计空气阻力，则该螺丝钉由静止掉下、着地前瞬间的动能为( )(导学号 )A．0 B． JC． J D． J解析：根据机械能守恒定律，螺丝钉落地瞬间动能等于在天花板处势能．答案：B17.如图所示，质量为m的小球，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为( )A．mgh B．mgHC．mg(H＋h) D．mg(H－h)解析：小球未碰地之前机械化能守恒，即每一时刻的机械能都与初始时刻的机械能相等，都为mgH.答案：B18．水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为( )(导学号 ) A．水流在推动水轮机前具有3×108J的能量B．水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量C．水流在推动水轮机后具有3×108J的能量D．水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J答案：D19．关于能量和能源，下列说法正确的是( )A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源解析：正因为能量的转化和转移具有方向性．所以能量不可以无止境开发，应厉行节约．答案：D20．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，利用了化学能的是( ) A．用潮汐发电B．用电灯照明C．用干电池作电源D．用电动机带动水泵将水抽到高处解析：潮汐发电是把机械能转成电能，电灯利用的是电能，电动机带动水泵将水抽到高处是电能转成势能．答案：C21．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块，则有关能量分析正确的是( )(导学号 )A．子弹动能不变B．子弹和木块组成系统动能总和守恒C．子弹和木块组成系统机械能、热能的总量守恒D．子弹和木块组成系统机械能减少，减少的那部分消失了解析：子弹和木块组成的系统内，机械能转化为热能，它们的总和不变．答案：C22．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧的弹性势能逐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大解析：由物体处于静止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大．答案：D23．下列运动中机械能一定守恒的是( )A．自由落体运动B．在竖直方向上做匀变速运动C．在竖直方向上做匀速直线运动D．在水平面上做匀加速直线运动解析：机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功，只存在势能和动能的转化”．自由落体运动满足此条件，故机械能守恒；在竖直方向上做匀变速直线运动时，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以机械能不一定守恒；在竖直方向做匀速直线运动时，物体的动能不变，但重力势能在变化，所以机械能不守恒；在水平面上做匀加速直线运动时，物体的重力势能不变，但动能在增加，所以机械能不守恒，本题的正确选项是A.答案：A24．如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )A．重力势能减少，弹性势能增加B．重力势能增加，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少D．重力势能不变，弹性势能增加解析：弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增加；重力做正功，重力势能减少，故A正确．答案：A25．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：本题考查能量转化和守恒定律．由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，缓冲器的机械能减少，选项A错误，B正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项C、D错误．答案：B三、多项选择题(在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项符合题目要求)26．关于功的概念，以下说法正确的是( )A．力是矢量，位移是矢量，但是功是标量B．功有正、负之分，所以功也有方向性C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积解析：功有正、负之分，但是功是标量，所以功没有方向性，若某一个力对物体不做功，可能是物体没有发生位移，也可能是物体受力方向与位移方向垂直．答案：AD27．(2015·惠州模拟)下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是( )(导学号 ) A．做匀速直线运动的物体B．做平抛运动的物体C．物体不受摩擦力D．物体只受重力解析：机械能守恒成立的条件是只有重力做功，B、D都满足只有重力做功的条件，B、D选项正确，不受摩擦力和做匀速直线运动的物体都不能说明只有重力做功，故不能判断此两种情况机械能是否守恒．答案：BD28．关于重力势能，下列说法正确的是( )A．某个物体处在某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功C．物体做匀速直线运动时，其重力势能可能改变D．只要重力做功，物体的重力势能一定变化解析：重力势能的大小与零势能面的选取有关，零势能面的选取不同，物体在同一位置重力势能的值就不同，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，A、B两项错误；物体做匀速直线运动时，物体的重力势能也可能发生改变，如物体做竖直向上的匀速直线运动时，物体的重力势能增加，C项正确；只要重力做功，物体的重力势能必然发生变化，重力做正功，物体的重力势能减少，重力做负功，物体的重力势能增加，D项正确．答案：CD29．一物体在水平方向的一对平衡力(均为恒力)作用下沿水平方向做匀速直线运动，若撤去一个水平力，则有( )A．物体的动能可能减少B．物体的动能可能不变C．物体的动能可能增加D．余下的一个力一定对物体做正功解析：物体原来匀速，若剩下的力的方向与速度相同，物体会做加速运动，那么物体的动能会增加，此时力做正功；若剩下的力的方向与速度相反，物体做减速运动，动能会减小，此时力做负功．答案：AC30.如图所示，在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时速度为v B，小球的动能增量为( )(导学号 )mv 2B －12mv 2mv 20＋mghC ．mgH －mghD ．mgh解析：重力做功使小球的动能增加，增量为mgh ，也即是动能的变化量：12mv 2B －12mv 20.答案：AD。