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人教物理必修二第七单元机械能守恒定律测试题（共2套含解析）
资料简介
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2018-2019学年高一下学期第七单元训练卷
物 理 （一）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项是符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．从空中某点以速度v0水平抛出一个质量为m的石块，不计空气阻力，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，石块所受重力的瞬时功率为( )
A．mgv0 B．2mgv0 C． D．0
2．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。如图所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离x与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦。据此可知，下列说法中正确的是( )
A．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好
B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好
C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好
D．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大
3．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( )
A． B．
C． D．mgR
4．以水平速度v飞行的子弹依次穿过两块竖直放置的由同种材料制成的钢板，若子弹穿透两块钢板后速度分别为0.8v和0.6v，则两块钢板的厚度之比为（ ）
A．1 : 1 B．9 : 7 C．8 : 6 D．16 : 9
5．一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列说法正确的是( )
A．铁球的重力势能大于木球的重力势能
B．铁球的重力势能等于木球的重力势能
C．铁球的重力势能小于木球的重力势能
D．上述三种情况都有可能
6．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动，当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )
A．tan θ和 B．和
C．tan θ和 D．和
7．一台电动机工作时的功率是10 kW，要用它匀速提升27000 kg的货物，提升的速度为( )
A．0.37 m/s B．0.037 m/s C．3.7 m/s D．以上都不对
8．如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h。开始时两者均静止，然后放手，B由A的顶端沿着斜面滑至地面。若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W。下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断。根据你的判断，W的合理表达式应为( )
A．W＝0 B．
C．
D．
9．质量一定的物体( )
A．速度发生变化时其动能一定变化
B．速度发生变化时其动能不一定变化
C．速度不变时其动能一定不变
D．动能不变时其速度一定不变
10．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上、乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A．力F对甲物体做功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
11．我国自行研制的新一代ZBL－09式步兵装甲车已达到国际领先水平，已成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，经过较短的时间t和距离s速度便可达到最大值vm。设在加速过程中发动机的功率恒为P，装甲车所受阻力恒为Ff，以下说法正确的是( )
A．装甲车加速过程中，牵引力对它做功为Pt
B．装甲车的最大速度
C．装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动
D．装甲车的质量
12．质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是( )
A．斜面对物体m的支持力一定做正功
B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功
C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功
D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功
二、实验题（本题共2小题，第13小题8分，第14小题12分，共20分）
13．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)在实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面的操作正确的是 。
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 。
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量。(根据如图所示的纸带回答)
14．如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00 kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0 mm、42.0 mm、58.0 mm、74.0 mm、90.0 mm、106.0 mm，已知电动机铭牌上标有“1440 r/min”的字样，由此验证机械能守恒。根据以上内容，回答下列问题：
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________ s，图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”)。
(2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vC＝________ m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD＝________ m/s；记号C，D之间圆柱棒的动能的变化量为________ J，重力势能的变化量为________ J，由此可得出的结论是______。(g＝9.8 m/s2，结果保留两位有效数字)
三、解答题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
15. (8分)人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的，当下丘脑温度高于37 ℃时，人体散热机制(如血管舒张、出汗等)就活跃起来，已知人体温度在37 ℃时蒸发18 g汗水所需要能量E＝4.3×103 J。现有一中年人慢步行走时新陈代谢功率为35 W，此人慢步行走时体温保持在37 ℃，行走用时1小时出汗约30.2 g，试求此人通过传导辐射等方式(不包括出汗)产生的散热功率。
16．(10分)一列火车在运行中保持额定功率2500 kW不变，已知火车的总质量是1000 t，所受力恒为1.56×105 N。求：
(1)火车的加速度是1 m/s2时的速度；
(2)火车的速度是12 m/s时的加速度；
(3)火车的最大速度。
17. (14分)滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8 m。某运动员从轨道上的A点以3 m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60 kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度为h和H，且h＝2 m，H＝2.8 m，g取10 m/s2。求：
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小vB；
(2)轨道CD段的动摩擦因数μ；
(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？
2018-2019学年高一下学期第七单元训练卷
物 理（一）答 案
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项是符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】B
2．【答案】B
【解析】在刹车过程中，由动能定理可知：－μmgx＝0－mv2，得，可知甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度a＝μg，乙车刹车性能好，以相同的车速开始刹车，乙车先停下来，B正确。
3．【答案】C
【解析】小球在最低点有7mg－mg＝，在最高点有mg＝，由最低点到最高点的过程，根据动能定理得，联立解得Wf＝mgR，故C正确。
4．【答案】B
【解析】设子弹所受的阻力大小为f，根据动能定理得：，，解得d1 : d2＝9 : 7
5．【答案】C
6．【答案】D
【解析】以速度v上升的过程中，由动能定理可得：，以初速度上升的过程中，由动能定理可得：，联立解得，。
7．【答案】B
【解析】因为货物匀速上升，故绳子的拉力等于货物的重力，根据功率的公式P＝Fv＝mgv，解得v＝≈0.037 m/s，选项B正确。
8．【答案】D
【解析】忽略一切摩擦力，斜面放在光滑的水平面上，物体对斜面有压力，所以在物体下滑有过程中斜面将后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角大于θ，此时斜面对物体的支持力与B相对于地的位移方向成钝角，所以斜面的支持力对B做负功，故A，C错误；功的单位为1 J＝1 N·m，按照单位制，可得的单位是N·m，而的单位是m，故D正确，B错误。
9．【答案】BC
10．【答案】BC
【解析】由功的公式W＝Flcosα＝F·s可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；根据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－Ffs＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误。
11．【答案】ABC
【解析】因为在运动的过程中，功率不变，知牵引力做功W＝Pt，故A正确；当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P＝Ffvm知，最大速度，故B正确；当装甲车的速度为v时，牵引力：F＝，随速度的增大而减小；根据牛顿第二定律得，，随牵引力的减小而减小，所以当装甲车的速度增大时，加速度减小，装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动，故C正确；根据动能定理得，Pt－Ffs＝mv2，则装甲车的质量，故D不正确。
12．【答案】ACD
【解析】物体所受的支持力始终垂直斜面向上，由于位移方向水平向左，因此支持力一定做正功；摩擦力做的功有三种可能性：当加速度a＝gtan α时，物体所受的摩擦力为零，摩擦力不做功；当加速度a＞gtan α
时，物体所受的摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；当加速度a＜gtan α时，物体所受的摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功．故选项A，C，D正确。
二、实验题（本题共2小题，第13小题8分，第14小题12分，共20分）
13．【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ
【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源；(2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可，故D正确；(3)放开小车后，小车做加速运动，当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时橡皮筋仍处于伸长状态，B正确；(4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸带的GJ段进行测量。
14．【答案】(1)0.042 左 (2)1.2 1.6 0.56 0.57 在误差允许范围内，圆柱棒的机械能是守恒的
【解析】(1)T＝＝s ≈ 0.042 s，左端相邻笔迹间间距大，故左端是悬挂端。
(2)vC＝m/s≈1.2 m/s，同理可得vD＝1.6 m/s，ΔEk＝≈0.56 J，ΔEp＝ ≈ 0.57 J。在误差允许范围内，圆柱体的机械能是守恒的。
三、解答题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
15.【解析】此人利用出汗排放的热量J ≈ 7.2×103 J
利用出汗排热的功率＝2 W
此人通过传导辐射产生的散热功率P2＝P总－P1＝35 W－2 W＝33 W。
16．【解析】(1)由牛顿第二定律：F－Ff＝ma1
又P＝Fv1
解得：v1 ≈ 2.16 m/s。
(2)由牛顿第二定律，有F－Ff＝ma2
又P＝Fv2
解得：a2 ≈ 5.2×10－2 m/s2。
(3)当F＝Ff时，火车达到最大速度，由P＝Ffvmax
得vmax＝16 m/s。
17.【解析】(1)由题意可知：。
(2)由B点到E点，由动能定理可得：
解得：μ＝0.125。
(3)设运动员能到达左侧的最大高度为h′，从B到第一次返回左侧最高处，根据动能定理得：
解得h′＝1.8 m
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