1、第八章把关测试卷一、选择题(共12小题，共40分.18题只有一项符合题目要求，每题3分.912题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选得0分)1取水平地面为零势能面，一小球从距地面某高度处自由下落，经过时间t到达A处，在A处小球的重力势能与动能的比值4，再经过时间t到达B处，则在B处小球的动能与重力势能的比值为()A5 B4C3 D22快步走是一种非常有效的健身运动之一，时速在4.5 km以上的步行称为快步走，质量为60 kg的某人绕运动场以1分钟走100米共计125步的速率进行快步走，每走一步重心离地的最大高度约为6 cm，该人快走的平均功率()A50 W B60 WC7
2、5 W D100 W3如图所示，甲、乙两小球质量相同且均可视为质点，小球甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，小球乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下下列判断正确的是()A两小球到达底端时的速度相同B两小球由静止到运动到底端的过程中重力做功不相同C两小球到达底端时动能相同D两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率4如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力F拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离，在此过程中()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对
3、A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量CA对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量5如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始做加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到最大值vmax，此过程中物体速度的倒数与加速度a的关系图像如图乙所示仅在已知功率P的情况下，根据题目及图像所给信息可知以下说法正确的是()A可求出f和vmaxB可求出mC不能求出fD可求出物体做加速运动的时间6质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等从t
4、0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示重力加速度g取10 m/s2，则()A物体在t12 s末速度大小为6 m/sB物体在t0到t9 s这段时间内的位移大小为54 mC在t6 s到t9 s这段时间内拉力F做功为0D在t8 s末拉力的功率为24 W7(必背好题)一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g.这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这一过程中()A物体克服重力做功0.9mgHB物体克服摩擦力做功0.6mgHC物体的动能损失了1.5mgHD物体的重力势能减少了mgH8如图甲所示，轻质弹簧竖直放
5、置，下端固定在水平地面上一质量为m的小物块从轻弹簧上方且离地高度为h1的A点由静止释放，小物块下落过程中的动能Ek随离地高度h变化的关系如图乙所示，其中h1h2段图线为直线已知重力加速度为g，则以下判断中正确的是()A当小物块离地高度为h2时，小物块的加速度恰好为零B当小物块离地高度为h3时，小物块的动能最大，此时弹簧恰好处于原长状态C小物块从离地高度为h2处下落到离地高度为h3处的过程中，弹簧的弹性势能增加了mg(h2h3)D小物块从离地高度为h1处下落到离地高度为h4处的过程中，其减少的重力势能恰好等于弹簧增加的弹性势能9在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B，它们的质量分
6、别为m1和m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A，使它以加速度a沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C，在此过程中()A物块A运动的距离为B拉力的最大值为(m1m2)gsin m1aC拉力做功的功率一直增大D弹簧弹性势能先减小后增大10一滑块从固定的斜面底端冲上粗糙的斜面，到达某一高度后返回斜面底端下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、动能Ek、重力势能Ep、机械能E随时间t或x(偏离出发点的距离)变化的图像，选斜面底端为零势能面则下列图像可能正确的是()11如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨
7、过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带顺时针匀速转动，在b下降h高度(未与地面相碰)过程中，下列说法正确的是()A物块a重力势能增加mghB摩擦力对a做的功大于a机械能的增加量C摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和D任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等12如图所示为某一传送装置，与水平面夹角为37，传送带以4 m/s的速率顺时针运转，某时刻在传送带上端A处无初速度放上一质量为1 kg的小物块(可视为质点)，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，传送带上端A与下端B距离为3.5 m，则小物块从A到B的过程中(g取
8、10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)()A运动的时间为2 sB小物块对传送带做的总功为0C小物块与传送带相对位移大小为1.5 mD小物块与传送带之间因摩擦而产生的内能为3 J二、实验题(共14分)13(6分)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图(b)给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB_ m/s，打出P点时小车的速度大小vP_ m/s.(结果均保留2位小数)若要验证动能定理，除了需测量钩码的
9、质量和小车的质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为_14(8分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，结果保留三位有效数字)时刻t2t3t4t5速度(ms1)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能的增量Ep_J，动能的减少量Ek_J；(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，即验证了机械能守恒定律，造成Ep和Ek不等的主要原因是_三、
10、计算题(本题共4个题，共46分有必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写答案不得分)15(10分)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度v80 m/s.已知飞机质量m7.0104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的，重力加速度g取10 m/s2.求飞机滑跑过程中：(1)加速度a的大小；(2)牵引力的平均功率P.16(12分)一竖直的弹射装置将一质量为m的物体竖直向上射出，已知物体的初速度大小为v030 m/s，g取10 m/s
11、2，忽略空气阻力，假设以过弹射装置口的平面为零势能面求：(1)当物体的动能为重力势能的一半时，物体距离弹射装置口的高度(2)当物体的重力势能为动能的一半时，物体速度的大小17(10分)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像现利用这架照相机对某家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s已知该汽车的质量为1 000 kg，额定功率为90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1 500 N.(1)试利用图示，求该汽车的加速度大小(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多
12、长时间？(3)汽车所能达到的最大速度是多大？18(14分)如图所示，在游乐节目中，一质量为m60 kg的选手以v07 m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角37时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v2 m/s匀速向右运动已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L6 m，传送带两端点A、B间的距离s7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量( g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)选手放开抓手时的速度大小；(2)选手
13、在传送带上从A运动到B的时间；(3)选手在传送带上克服摩擦力做的功第八章把关测试卷1答案：B解析：设开始时小球离地面的高度为H，根据自由落体运动的规律可知，前后两段时间内小球下落的高度之比为13，分别设为h和3h，有4，解得H5h，到达B点时，有4，选项B正确2答案：C解析：该人走一步克服自身重力做的功Wmgh60100.06 J36 J，走125步时，该人克服重力做的总功W总W12536 J1254 500 J，则该人快步走的平均功率P W75 W，故C正确3答案：C解析：根据机械能守恒定律可得两小球到达底端时速度大小均为v，但速度方向不同，所以选项A错误；两小球由静止到运动到底端的过程重力
14、做功相同，则两小球到达底端时动能相同，所以选项C正确，B错误；两小球到达底端时，甲小球沿重力方向的分速度为零，所以甲小球的重力做功的瞬时功率为零，乙小球有沿重力方向的分速度，所以乙小球重力做功的瞬时功率大于零，所以选项D错误4答案：B解析：虽然A、B间的摩擦力是作用力与反作用力，但A、B对地的位移不同，所以两个摩擦力做的功不相等，因此C项错误；对A由动能定理可知B项正确；对B由动能定理可知D项错误；因为A、B间的摩擦力做的总功不为0，对A、B整体利用动能定理可得A项错误5答案：A解析：当加速度为零时，物体做匀速运动，此时牵引力大小等于阻力大小，速度为最大值，由题图乙可知最大速度vmax m/s
15、10 m/s；功率PFv，而Ffma，两式联立可得a，则物体速度的倒数与加速度a的关系图线的斜率为k，纵轴截距为，斜率未知，纵轴截距可通过题图乙得出，因此可求出f和vmax，选项A正确，B、C错误物体做变加速运动，质量未知，无法求解物体做加速运动的时间，选项D错误6答案：D解析：物体受到的滑动摩擦力为fmg0.2210 N4 N，03 s内，F1f，物体静止，位移x10，36 s内由牛顿第二定律可得a m/s22 m/s2，位移为x2at2232 m9 m，6 s末速度为vat23 m/s6 m/s，69 s，F3f，物体做匀速运动，x3vt18 m，912 s，受力与36 s相同，所以加速度
16、相同，12 s末速度vvat6 m/s23 m/s12 m/s，故A错误09 s内的总位移为xx1x2x309 m18 m27 m，B错误在t6 s到t9 s这段时间内物体做匀速直线运动，拉力F做功WF3x3418 J72 J，故C错误物体在t8 s末速度大小为v6 m/s，拉力的功率为PF3v46 W24 W，故D正确7答案：C解析：重力势能的增加量等于克服重力做的功，物体克服重力做功mgH，故重力势能增加了mgH，故A、D错误；物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有mgsin 37fma，解得fmamgsin 370.3mg，物体克服摩擦力做功为Wff0.5mgH，故B错误；上滑过程中的合力大
17、小F合ma0.9mg，动能减少量等于克服合力做的功，为EkF合1.5mgH，故C正确8答案：D解析：由题意可知，当小物块离地高度为h2时，小物块刚好开始接触弹簧，此时小物块只受到重力作用，故此时的加速度大小为重力加速度g，故A错误；当小物块离地高度为h3时，由题图乙可知小物块的动能达到最大，小物块的速度达到最大，此时有mgkx，弹簧的压缩量为xh2h3，故B错误；小物块从离地高度为h2处下落到离地高度为h3处的过程中，重力势能减少了mg(h2h3)，由能量守恒定律可知，小物块减少的重力势能转化为小物块增加的动能和弹簧增加的弹性势能，即弹簧增加的弹性势能小于mg(h2h3)，故C错误；由题图乙可
18、知，当小物块离地高度为h4时，小物块的动能为零，由能量守恒定律可知，小物块减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能，故D正确9答案：BCD解析：设开始时弹簧压缩量x1，对物块A，有m1gsin kx1，得x1，当物块B刚要离开挡板C时，有m2gsin kx2，得x2，所以物块A运动的距离为xx1x2，故A错误；物块B刚要离开挡板C时拉力最大，对A，有Fm1gsin kx2m1a，解得拉力的最大值为F(m1m2)gsin m1a，故B正确；从A开始运动到弹簧恢复原长前，对A有Fm1gsin kxm1a，x减小，F增大，由PFv知拉力的功率增大，弹簧恢复原长后，对A有Fm1gsin kxm1a，
19、x增大，F增大，由PFv知拉力的功率增大，所以拉力做功的功率一直增大，故C正确；弹簧从压缩到恢复原长再伸长，弹性势能先减小后增大，故D正确10答案：AB解析：滑块在斜面上运动的过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，回到出发点时的速度比出发时的初速度小，故A正确上滑时，根据动能定理，有(mgsin f)xEkEk0，下滑时，根据动能定理，有(mgsin f)(x0x)Ek，x0为滑块冲上斜面的最大距离，Ek x图像是直线，上滑时图像的斜率绝对值大，故B正确在上滑过程中，上滑的位移大小为x1v0ta1t2，重力势能为Epmgx1sin mgsin ，Ep t
20、图像为抛物线；下滑过程中，重力势能为Epmg，H为上滑的最大高度，t0是上滑的时间，此为开口向上的抛物线方程，故C错误由于物体克服摩擦力做功，其机械能不断减小，根据功能关系得上滑时EE0fx，下滑时EE02fx0fx，返回出发点时的机械能不为零，故D错误11答案：ABC解析：开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsin mbgmg，则ma.b下降h，则a上升hsin ，则a重力势能的增加量为maghsin mgh，故A正确；根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增加量，所以摩擦力做功大于a机械能的增加量，因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等
21、于系统动能的增加，故B、C正确；任意时刻a、b的速率都相等，对b，重力的瞬时功率Pbmgv，对a有Pamagvsin mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D错误12答案：BD解析：小物块放上传送带，滑动摩擦力的方向先沿斜面向下，根据牛顿第二定律得a1gsin 37gcos 378 m/s2，则小物块的速度从零加速到传送带的速度所需的时间为t1 s0.5 s，经过的位移为x1a1t80.52 m1 m，由于mgsin 37mgcos 37，速度相等后，小物块所受的滑动摩擦力沿斜面向上，可知小物块与传送带不能保持相对静止，继续做匀加速运动根据牛顿第二定律得a2gsin 37gcos
22、374 m/s2，根据vt2a2tLx1，即4t24t3.51，解得t20.5 s，则tt1t21 s，故A错误小物块对传送带做的总功即是滑动摩擦力对传送带所做的功，为Wmgcos vt1mgcos vt20，故B正确.00.5 s内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带向上运动，相对位移x1vt1x11 m,0.51 s内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向下运动，相对位移x2(Lx1)vt20.5 m，小物块相对于传送带的位移大小xx1x20.5 m，故C错误小物块与传送带之间因摩擦而产生的内能Qmgcos 37(x1x2)3 J，故D正确13答案：0.361.80
23、B、P之间的距离解析：打下B点的时刻为打下与B点相邻左、右两点的中间时刻，则打下B点时小车的速度应为这两点间小车的平均速度，即vB102 m/s0.36 m/s；同理打下P点时小车的速度为vP102 m/s1.80 m/s.在验证动能定理时，如果选取B到P的过程，则由mgxBP(Mm)v(Mm)v可知，要验证动能定理还需要求得B、P两点间的距离14答案：(1)3.48(2)1.241.28(3)存在空气阻力解析：(1)根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有：v5 m/s3.48 m/s.(2)从t2到t5时间内，动能的减少量为：Ekmvmv0.2(4.9923.48
24、2) J1.28 J重力势能的增加量Epmgh0.29.8(0.236 80.211 60.186 6) J1.24 J.(3)由上述计算得EpEk，由于空气阻力的存在，导致动能减少量没有全部转化为重力势能15答案：(1)2 m/s2(2)8.4106 W解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v22ax解得a2 m/s2.(2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，依题意可得F阻mg设飞机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有FF阻ma设飞机滑跑过程中的平均速度为，有在滑跑阶段，牵引力的平均功率PF联立式得P8.4106 W.16答案：(1)30 m(2)10 m/s解析：(1)设距离弹射
25、装置口的高度为h时，Ep2Ek由机械能守恒定律知EpEkmv在距离弹射装置口的高度为h处物体的重力势能Epmgh解得h30 m.(2)设当速度为v时，Ek2Ep，Ekmv2由机械能守恒定律知EkEpmv解得v10 m/s.17答案：(1)1.5 m/s2(2)20 s(3)60 m/s解析：(1)由题图可得汽车在第1个2.0 s时间内的位移x19 m，第2个2.0 s时间内的位移x215 m，汽车的加速度a1.5 m/s2.(2)由FFfma得，汽车牵引力FFfma(1 5001 0001.5) N3 000 N，汽车做匀加速运动的末速度v m/s30 m/s，匀加速运动保持的时间t1 s20 s.(3)汽车所能达到的最大速度vm m/s60 m/s.18答案：(1)5 m/s(2)3 s(3)360 J解析：(1)设选手放开抓手时的速度为v1，由动能定理得mg(LLcos )mvmv代入数据得v15 m/s(2)设选手放开抓手时的水平速度为v2v2v1cos 选手在传送带上减速过程中agvv2at1x1t1匀速运动的时间t2sx1vt2选手在传送带上的运动时间tt1t2联立得t3 s(3)由动能定理得WFfmv2mv解得WFf360 J故克服摩擦力做的功为360 J.
