第四章機械能及其守恒定律單元測試高一下學(xué)期物理粵教版必修第二冊學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．質(zhì)量為m的物體從桌面邊緣豎直向上拋出，桌面比地面高h，物體到達的最高點距桌面高為H，若以地面為參考面，則物體落地時的重力勢能和整個過程中重力所做的功為(

)A．0，mgh B．-mgh，mg(h+H)C．0，mgH D．-mgh，

mg(h+2H)2．如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距桌面，高處的A點由靜止釋放，自由下落到地面上的B點，桌面離地高為。選擇桌面為參考平面，則小球（）A．在A點時的重力勢能為 B．在A點時的機械能為C．在B點時的重力勢能為 D．在B點時的機械能為3．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動，其圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g=10m/s2,則以下說法正確的是（）A．汽車在前5s內(nèi)牽引力為4000N B．汽車速度為25m/s時的加速度為5m/s2C．汽車的額定功率為100kW D．汽車的最大速度為80m/s4．如圖所示，固定斜面的傾角為30°，質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的（）A．動能損失了mgH B．勢能損失了mgHC．機械能損失了mgH D．機械能損失了2mgH5．質(zhì)量為的電動汽車由靜止開始沿水平直公路行駛，達到的最大速度為，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動汽車的牽引力F與對應(yīng)的速度v，并描繪出圖象如圖所示，圖中、均為直線，若電動汽車行駛過程中所受的阻力恒定，由圖象可知，下列說法正確的是（）A．電動汽車由靜止開始先做變加速直線運動，后做勻速直線運動B．電動汽車的額定功率為C．電動汽車由靜止開始經(jīng)過，速度達到D．電動汽車行駛速度為時，加速度大小為6．如圖所示，一質(zhì)量為的物體，在地面上以速度斜向上拋出，拋出后物體落在比地面低的海平面上，若以地面為零勢能面，且不計空氣阻力，則（

）A．重力對物體做的功大于B．物體在海平面的重力勢能為C．物體在海平面上的機械能為D．物體在海平面上的動能為7．關(guān)于功和功率的說法中,正確的是(

)A．由可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率B．因為功有正功和負功之分，所以功是矢量C．由可知，汽車的功率與它的速度成正比D．正功表示做功的力為動力，負功表示做功的力為阻力二、多選題8．在下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是（）A．重力勢能是物體和地球所共有的，而不是物體自己單獨所具有的B．同一高度，將物體以速度v0向不同的方向拋出，落地時物體減少的重力勢能一定相等C．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D．在地球上的物體，它的重力勢能一定等于零9．在《探究功與物體速度變化的關(guān)系》的實驗中，誤差的主要來源有（）A．橡皮筋的長度、粗細不一，使橡皮筋的拉力與橡皮筋的條數(shù)不成正比B．沒有計算出功的具體數(shù)值C．沒有平衡阻力或平衡阻力時木板與水平面間的夾角偏小或偏大D．沒有計算出速度的具體數(shù)值10．關(guān)于摩擦力做功的說法中，正確的是（）A．滑動摩擦力可以不做功B．互為作用和反作用的一對摩擦力，各自所做的功一定相等C．摩擦力不是做負功，就是不做功D．物體克服摩擦力做功時速度有可能還在增大三、實驗題11．用落體運動“驗證機械能守恒定律”，為進行該實驗，備有下列器材可供選擇：A．鐵架臺B．電磁打點計時器C．復(fù)寫紙片D．紙帶E．低壓直流電源F．天平G．秒表H．導(dǎo)線I．重物其中不必要的器材是（填對應(yīng)的字母）；缺少的器材是。12．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過輕質(zhì)細繩繞過輕質(zhì)動滑輪與拉力傳感器相連，動滑輪下懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，滑塊上遮光條寬度為d．實驗時，滑塊由靜止釋放，測得遮光條通過光電門的時間為Δt，拉力傳感器的讀數(shù)為F．（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度，其讀數(shù)為cm；（2）某同學(xué)在“探究繩子拉力對滑塊做功與滑塊動能變化的關(guān)系”實驗時，記錄滑塊的初位置與光電門的距離L及擋光條通過光電門的時間Δt，測得多組L和Δt值．應(yīng)用圖象法處理數(shù)據(jù)時，為了獲得線性圖象應(yīng)作圖象（選填“”、“”或“”），該圖象的斜率k=；（3）該同學(xué)通過實驗發(fā)現(xiàn)：繩子拉力F做的功總大于滑塊動能的變化量．若實驗數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確，出現(xiàn)該情況的可能原因是．A．鉤碼質(zhì)量m未遠小于滑塊質(zhì)量MB．滑塊運動過程中克服阻力做功C．氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平D．沒有考慮動滑輪的質(zhì)量（4）若用上述裝置研究系統(tǒng)（含滑塊、鉤碼）機械能守恒，設(shè)滑塊由靜止開始的釋放點與光電門的距離為L、擋光條通過光電門的時間為Δt，則滿足關(guān)系式（用已知量符號表示）時，運動過程中系統(tǒng)機械能守恒．13．學(xué)校物理興趣小組驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示，電火花計時器打點的周期。（1）實驗中，電火花計時器接的是（選填“6V”或“220V”）的交流電源；（2）下列操作中，有利于減小實驗誤差的是；A．兩限位孔在同一豎直線上B．先釋放紙帶，后接通電源C．精確測量重錘的質(zhì)量（3）實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，O為打出的第一個點，A、B、C、D、E為依次打下的點，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，電火花計時器打D點時重錘的速度大小為，重錘下落的加速度大小為。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）張同學(xué)根據(jù)如圖乙所示的紙帶算出了電火花計時器打某點時重錘的瞬時速度，測出O點與該點的距離h，以h為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，作出圖像，從而驗證機械能守恒定律。若所有操作均正確，重力加速度大小為g，則在誤差允許的范圍內(nèi)，圖線的“斜率”為；（5）王同學(xué)根據(jù)打出的另一條紙帶，發(fā)現(xiàn)重錘重力勢能的減少量小于其動能的增加量，他認為這是空氣阻力造成的。王同學(xué)的觀點（選填“正確”或“錯誤”），其原因是。14．某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究做功和物體動能變化的關(guān)系”的實驗，所用小車的質(zhì)量m＝0.25kg，打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz。(1)下列說法中正確的是()A．平衡摩擦力時，應(yīng)把橡皮筋掛在小車上，使小車能在木板上勻速滑動B．實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車C．實驗中在每次增加橡皮筋的條數(shù)時應(yīng)使連入鐵釘間的橡皮筋形變程度相同，并使小車每次都從同一位置釋放D．在通過紙帶求速度時，應(yīng)在紙帶上選出一段清晰的點跡求出平均速度即可(2)正確平衡好摩擦力進行實驗時，在橡皮筋彈力作用下，合力對小車所做的功（填“大于”“小于”或“等于”）橡皮筋彈力所做的功；若第一、三次分別用一條、三條并在一起的相同橡皮筋做實驗，且兩次橡皮筋的伸長相同，則第三次實驗中橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的倍。(3)下圖是該同學(xué)在正確實驗過程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個讀數(shù)點間還有一個點沒有畫出來，A、B、C、D、E、F各點到O點的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，則由紙帶可知本次實驗中橡皮筋對小車做的功是J?！兜谒恼聶C械能及其守恒定律單元測試高一下學(xué)期物理粵教版必修第二冊》參考答案題號12345678910答案ADCCDDDABACAD1．A【詳解】以地面為參考面，則物體落地時的重力勢能為零；整個過程中物體的位移大小是h，方向向下，故重力所做的功為故選A。2．D【詳解】AB．若選擇桌面為參考平面，點在參考平面的上方處，所以小球在A點時的重力勢能為由于小球在點時動能為零，故機械能為故AB錯誤；CD．由于點在參考平面的下方處，所以小球在點的重力勢能為在點的機械能為故C錯誤，D正確。故選D。3．C【詳解】A．汽車前5s內(nèi)做勻加速運動，加速度由牛頓第二定律解得選項A錯誤；BCD．汽車在5s末達到額定功率當(dāng)汽車速度達到最大時，牽引力和阻力相等汽車速度為25m/s時的加速度時，有解得選項BD錯誤，選項C正確。故選C。4．C【詳解】A．已知物體上滑的加速度大小為g，由動能定理得：動能損失等于物體克服合外力做功為故A錯誤；B．根據(jù)重力所做的功等于重力勢能改變量的負值，有即勢能增加了mgH，故B錯誤；CD．設(shè)摩擦力的大小為f，根據(jù)牛頓第二定律得解得：則物塊克服摩擦力做功為根據(jù)功能關(guān)系可知機械能損失了mgH，故C正確，D錯誤。故選C。5．D【詳解】A．AB段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運動，在B點達到額定功率后，先做加速度減小的變加速直線運動，最后做勻速直線運動，故A錯誤；B．額定功率故B錯誤；C．勻加速運動的加速度到達B點時的速度所以做勻加速的時間若電動汽車一直做勻加速運動2s，則由靜止開始經(jīng)過2s的速度由于達到額定功率后，電動汽車做加速度減小的加速運動，所以動汽車由靜止開始經(jīng)過，速度小于，故C錯誤；D．當(dāng)最大速度時，牽引力為故恒定阻力為600N，故D正確。故選D。6．D【詳解】A．重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的高度差有關(guān)，拋出點與海平面的高度差為，并且重力做正功，所以整個過程重力對物體做功為A錯誤；B．以地面為零勢能面，海平面低于地面，所以物體在海平面上時的重力勢能為B錯誤；C．整個過程只有重力做功，機械能守恒，即初末狀態(tài)的機械能相等，以地面為零勢能面，拋出時的機械能為所以物體在海平面時的機械能也為，C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知有物體在海平面上的動能為，D正確。故選D。7．D【詳解】由可知，只要知道W和t就可求出在時間t內(nèi)的平均功率，選項A錯誤；功雖然有正功和負功之分，但是功無方向，是標(biāo)量，選項B錯誤；由P=Fv可知，在牽引力一定的情況下，汽車的功率與它的速度成正比，選項C錯誤；正功表示做功的力與位移方向夾角小于90°，則為動力，負功表示做功的力與位移方向夾角大于90°，則為阻力，選項D正確.8．AB【詳解】A．根據(jù)重力勢能的定義可以知道，重力勢能是地球和物體共同具有的，故A正確；B．同一高度，將物體以速度v0向不同的方向拋出，落地時物體下落的高度是相等的，所以物體減少的重力勢能一定相等，故B正確；C．物體的重力勢能與所選的零勢能面有關(guān)，重力勢能等于零的物體，高度也可以很高，也可以對別的物體做功；故C錯誤；D．物體的重力勢能與所選的零勢能面有關(guān)，當(dāng)不是取地面為零勢能面時，它的重力勢能就不等于零，故D錯誤。故選AB。9．AC【詳解】ABD．此實驗中是根據(jù)橡皮條的個數(shù)來計算外力對小車做的功，而不計算功的具體數(shù)值或者速度的數(shù)值，若橡皮筋的長度、粗細不一，使橡皮筋的拉力與橡皮筋的條數(shù)不成正比，這樣會造成誤差，故A正確，BD錯誤；C．沒有平衡阻力或平衡阻力時木板與水平面間的夾角偏小或偏大，都會造車實驗的誤差，故C正確。故選AC。10．AD【詳解】A．恒力做功的表達式滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反，但與運動方向可以相同，也可以相反，物體受滑動摩擦力也有可能位移為零，故可能做負功，也可能做正功，也可以不做功，故A正確；B．互為作用和反作用的一對摩擦力大小相等，但物體在各自的作用下通過的距離未知，無法判斷它們所做的功的大小，故B錯誤；C．摩擦力可以做負功，可以不做功，也可以做正功，故C錯誤；D．物體克服摩擦力做功時速度有可能減小，也有可能還在增大，故D正確。故選AD。11．EFG刻度尺、低壓交流電源【詳解】[1]實驗中打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表，打點計時器使用的是交流電源，所以低壓直流電源不需要，驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減少量是否相等，兩邊都有質(zhì)量，所以天平不需要。故選EFG。[2]為了測量點跡的距離，需要刻度尺，所以缺少的器材是刻度尺、低壓交流電源。12．0.355BC【詳解】（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度，其讀數(shù)為：0.3cm+0.05mm×11=0.355cm；（2）由動能定理：，則，則為了獲得線性圖象應(yīng)作圖像；該圖象的斜率；（3）因此實驗中應(yīng)用了力傳感器，則不需要鉤碼質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M，選項A錯誤；滑塊運動過程中克服阻力做功，使得滑塊動能的變化量小于繩子拉力F做的功，選項B正確；氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平，滑塊要克服重力做功，使得滑塊動能的變化量小于繩子拉力F做的功，選項C正確；因此實驗中應(yīng)用了力傳感器，則動滑輪的質(zhì)量對實驗無影響，選項D錯誤；故選BC.（4）拉力對系統(tǒng)做功：W=mgL；滑塊的速度，則鉤碼的速度為；則系統(tǒng)動能的增量：；則若運動過程中系統(tǒng)機械能守恒，則滿足關(guān)系式：.點睛：本題考查探究功和動能變化關(guān)系的實驗，關(guān)鍵是明確合力的功、動能的變化如何測量，知道實驗中加力傳感器的作用；搞清實驗中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.13．220VA1.759.632g錯誤空氣阻力會造成，而不是【詳解】（1）[1]實驗中，電火花計時器接的是220V的交流電源；（2）[2]A.兩限位孔在同一豎直線上，可減小紙帶與打點計時器之間的摩擦，從而減小誤差，選項A正確；B.實驗中應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，選項B錯誤；C.實驗要驗證的關(guān)系是兩邊消掉m，則不需要