2017_2018學(xué)年高中物理階段驗(yàn)收評(píng)估（四）機(jī)械能和能源粵教版.docx

階段驗(yàn)收評(píng)估（四） 機(jī)械能和能源(時(shí)間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第15題只有一項(xiàng)符合題目要求，第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1人們有在房前種樹(shù)的習(xí)慣，夏天大樹(shù)長(zhǎng)出茂密的葉子，為人們擋住炎炎烈日，冬天葉子又會(huì)全部掉光，使溫暖的陽(yáng)光照入屋內(nèi)，可以起到冬暖夏涼的作用。炎熱的夏天，我們?cè)诮?jīng)過(guò)有樹(shù)的地方時(shí)，也會(huì)感到明顯的涼意，關(guān)于樹(shù)木周圍比較涼爽的現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是()A樹(shù)木把大部分太陽(yáng)光反射出去，使地面溫度降低B樹(shù)木吸收陽(yáng)光，使自己溫度升高，周圍溫度降低C樹(shù)木吸收陽(yáng)光，將陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使環(huán)境溫度變低D白天大樹(shù)將熱量存起來(lái)，晚上再將熱量放出來(lái)，所以白天在樹(shù)林里感覺(jué)涼爽而晚上感覺(jué)到熱解析：選C植物發(fā)生光合作用，消耗掉太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，根據(jù)能量守恒，陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，所以樹(shù)木下會(huì)比較涼爽，故C正確。2.同一個(gè)物體，分別沿兩個(gè)光滑斜面由B、C勻速提升到A。如圖1所示，若沿兩個(gè)斜面的拉力分別為FB、FC。兩個(gè)過(guò)程中拉力做的功分別為WB、WC。則()圖1AWBWCFBFCBWBWCFBWCFBFCDWBWCFBFC解析：選B設(shè)斜面高度為h，傾角為，物體的質(zhì)量為m。則根據(jù)平衡條件拉力Fmgsin ，由題圖知斜面AC的傾角較大，對(duì)應(yīng)的拉力FC較大；根據(jù)動(dòng)能定理Wmgh0，即沿斜面勻速上升過(guò)程拉力做的功Wmgh，故WBWC。所以選項(xiàng)B正確。3.如圖2所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上。若以海平面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是()圖2A物體到海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mghB重力對(duì)物體做的功為mghC物體在海平面上的動(dòng)能為mv02mghD物體在海平面上的機(jī)械能為mv02解析：選C物體到達(dá)海平面時(shí)位于參考平面上，重力勢(shì)能為零，A錯(cuò)；物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程下落了h高度，重力做功mgh，B錯(cuò)；根據(jù)機(jī)械能守恒定律mghmv02mv2，即物體在海平面上的機(jī)械能E2mv2mghmv02，C對(duì)，D錯(cuò)。4一木塊靜止在光滑的水平面上，將一個(gè)大小恒為F的水平拉力作用在該木塊上，經(jīng)過(guò)位移x時(shí)，拉力的瞬時(shí)功率為P；若將一個(gè)大小恒為2F的水平拉力作用在該木塊上，使該木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移x時(shí)，拉力的瞬時(shí)功率是()A.P B2PC2P D4P解析：選C在光滑水平面上，大小為F和大小為2F的水平恒力分別作用在同一物體上時(shí)，產(chǎn)生的加速度大小之比為12，從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)相同的位移x，速度之比應(yīng)該是1，根據(jù)PFv，可求出拉力的瞬時(shí)功率之比應(yīng)為12，C正確。5如圖3甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。取g10 m/s2，則()圖3A物體的質(zhì)量m1.0 kgB物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20C第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W4.0 JD前2 s內(nèi)推力F做功的平均功率P1.5 W解析：選D物體在第3 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此有F3mg2 N；第2 s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，有F2mgma，其中加速度a2 m/s2，解得m0.5 kg，0.4，A、B錯(cuò)誤。第2 s內(nèi)的位移為1 m，物體克服摩擦力做的功Wmgx2.0 J，C錯(cuò)誤。前2 s內(nèi)拉力做功為3 J，故平均功率為1.5 W，D正確。6.如圖4所示，滑塊A和B疊放在固定的斜面體上，從靜止開(kāi)始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。已知B與斜面體間光滑接觸，則在A、B下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖4AB對(duì)A的支持力不做功BB對(duì)A的作用力不做功CB對(duì)A的摩擦力做正功DB對(duì)A的摩擦力做負(fù)功解析：選BCB對(duì)A的支持力豎直向上，A和B是一起沿著斜面下滑的，所以B對(duì)A的支持力與運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角大于90，所以B對(duì)A的支持力做負(fù)功，所以A錯(cuò)誤；B對(duì)A的作用力包括B對(duì)A的支持力和摩擦力的作用，它們的合力的方向垂直斜面向上，與運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以B對(duì)A的作用力不做功，故B正確；B對(duì)A的摩擦力是沿著水平面向左的，與運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角小于90，所以B對(duì)A的摩擦力做正功，故C正確，D錯(cuò)誤。7.由光滑細(xì)管組成的軌道如圖5所示，其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小球，從距離水平地面高為H的管口D處?kù)o止釋放，最后能夠從A端水平拋出落到地面上。下列說(shuō)法正確的是()圖5A小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是H2RB小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度HminC小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為2D小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為2解析：選AD小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的最小速度為0，由機(jī)械能守恒得mg(Hmin2R)0，故D點(diǎn)的最小高度Hmin2R，要使小球能從A點(diǎn)水平拋出，需H2R，A對(duì)，B錯(cuò)；由機(jī)械能守恒定律，mg(H2R)mvA2，解得vA。而2Rgt2，xvAt，故x2，C錯(cuò)，D對(duì)。8.如圖6所示，質(zhì)量為m的木塊沿粗糙斜面勻加速下滑h高度，速度由v1增大到v2，所用時(shí)間為t。在此過(guò)程中()圖6A木塊的重力勢(shì)能減少mghB木塊的重力勢(shì)能減少mv22mv12C木塊與斜面增加的內(nèi)能為mghmv22mv12D木塊沿斜面下滑的距離為t解析：選ABD木塊重力勢(shì)能的減少量Epmgh，故A正確；由動(dòng)能定理可知，木塊動(dòng)能的變化量等于重力勢(shì)能減少量與摩擦力做的功之和，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的變化量，故B錯(cuò)誤；由能量守恒定律得：mghQmv22mv12，則木塊與斜面增加的內(nèi)能：Qmghmv22mv12，故C正確；木塊沿斜面下滑的距離stt，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共16分)9. (6分)為了測(cè)定一根輕彈簧壓縮最短時(shí)能儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能的大小，可以將彈簧固定在一帶有凹槽軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖7所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，最后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)：圖7(1)需要測(cè)定的物理量為_(kāi)。(2)計(jì)算彈簧最短時(shí)彈性勢(shì)能的關(guān)系式是Ep_。解析：(1)需要測(cè)定的物理量有：鋼球質(zhì)量m、桌面高度h、鋼球落點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離s。(2)彈簧最短時(shí)的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為鋼球平拋時(shí)的初動(dòng)能，Epmv02，而根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有hgt2，sv0t得，v0，故Epmv02。答案：(1)鋼球質(zhì)量m、桌面高度h、鋼球落點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離s(2)10(10分)某同學(xué)做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞，損壞的是前端部分。剩下的一段紙帶上各相鄰點(diǎn)間的距離已測(cè)出標(biāo)在圖8中，單位是cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2，重物質(zhì)量為m。圖8(1)重物在2點(diǎn)時(shí)的速度v2_，在5點(diǎn)時(shí)的速度v5_，此過(guò)程中動(dòng)能增加量Ek_，重力勢(shì)能減少量Ep_。由以上可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)判斷下列圖像正確的是(其中Ek表示重物動(dòng)能的變化量，h表示重物下落的高度)()解析：(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可以求出重物在2點(diǎn)時(shí)的速度v2 m/s1.50 m/s和重物在5點(diǎn)時(shí)的速度v5 m/s2.075 m/s，所以動(dòng)能增加量為Ekmv52mv221.03m J，重物從2點(diǎn)到5點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量為Epmgh25m9.8(3.23.64.0)102 J1.06m J，由以上可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒。(2)重物機(jī)械能守恒，應(yīng)有重物減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加的動(dòng)能，即Ekmgh，可見(jiàn)重物增加的動(dòng)能與下落的距離成正比，選項(xiàng)C正確。答案：(1)1.50 m/s2.075 m/s1.03m J1.06m J在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒(2)C三、計(jì)算題(本題共2小題，共36分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(16分)如圖9甲所示，質(zhì)量m1 kg的物體靜止在光滑水平面上，t0時(shí)刻，物體受到一個(gè)變力F作用，t1 s時(shí)，撤去力F，某時(shí)刻物體滑上傾角為37的粗糙斜面；已知物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到斜面最高點(diǎn)的vt圖像如圖乙所示，不計(jì)其他阻力，求：圖9(1)變力F做的功。(2)物體從斜面底端滑到最高點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做功的平均功率。(3)物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度。解析：(1)物體1 s末的速度v110 m/s，根據(jù)動(dòng)能定理得：WFmv1250 J。(2)物體在斜面上升的最大距離：x110 m5 m物體到達(dá)斜面時(shí)的速度v210 m/s，到達(dá)斜面最高點(diǎn)的速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理：mgxsin 37Wf0mv22解得：Wf20 J，20 W。(3)設(shè)物體重新到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v3，則根據(jù)動(dòng)能定理：2Wfmv32mv22解得：v32 m/s此后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)原出發(fā)點(diǎn)的速度為2 m/s。答案：(1)50 J(2)20 W(3)2 m/s12. (20分)如圖10所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半球形容器，用輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接A、B兩球，懸掛在容器邊緣兩側(cè)，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2倍，現(xiàn)將A球從容器邊緣處由靜止釋放，已知A球始終不離開(kāi)球面，且細(xì)繩足夠長(zhǎng)，容器固定。若不計(jì)一切摩擦。求：圖10(1)A球沿球面滑至最低點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)A球沿球面運(yùn)動(dòng)的最大位移大小。解析：(1)當(dāng)A球經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)，速度沿切線方向水平向左，這是A球的實(shí)際速度，也是合速度，將其分