1、第七章章末跟踪测评(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(17为单选，810为多选，每小题5分，共50分)1下列有关动能的说法正确的是()A物体只有做匀速运动时，动能才不变B物体做平抛运动时，水平方向速度不变，物体的动能也不变C物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加D物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化C解析 物体只要速率不变，动能就不变，故选项A错误；动能是标量，不能分解，做平抛运动的物体动能逐渐增大，故选项B错误；物体做自由落体运动时，其合力等于重力，重力做正功，物体的动能增加，故选项C正确；物体的动能变化时，速度一定变化，速度变化时，动能不一定变化，故选
2、项D错误2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Ek，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块所受摩擦力做的功Wf为()AWfEkBWfEkWCWfEkWDWfWEkD解析 对物块从A到B应用动能定理有WWfEk，解得WfWEk，选项D正确3物块P位于光滑的斜面上，斜面Q位于光滑的水平地面上(如图所示)，从地面上看，在物块P沿斜面Q下滑的过程中，斜面Q对物块P的作用力 ()A垂直于接触面，做功为零B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零D不垂直于接触面，做功不为零B解析 物块P在下滑过程中和斜面之间有一对
3、相互作用力F和F，如图所示如果把斜面Q固定在水平桌面上，物块P的位移方向和弹力方向垂直，这时斜面对物块P不做功但此题告诉的条件是斜面放在光滑的水平面上，可以自由滑动，此时弹力方向仍然垂直于斜面，但是物块P的位移方向却是从初位置指向末位置，如图所示，弹力和位移方向不再垂直而是成一钝角，所以弹力对物块P做负功，选项B正确4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 ()A先做匀减速运动，再做匀速运动B先做
4、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6 m/sC解析 汽车匀速行驶时，PFv，得牵引力F N5103 N，则阻力F5103 N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/s8 m/s，选项B、D错误，C正确5空中某点，将三个相同小球以大小相同的初速度v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列说法正确的是()A重力做功相同B重力的平均功率相同C竖直上抛的小球的重力平均功率最
5、大D落地时重力的瞬时功率相同A解析 由于做功只跟高度差有关，从抛出点到落地点高度差相同，故做功相同，但由运动学知，竖直下抛时间最短、竖直上抛时间最长，故选项A正确，B、C错误；由于水平抛出的小球落地时速度方向不是竖直方向，故选项D错误6一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去力F，其vt图象如图所示动摩擦因数为，则下列关于力F的大小和F做的功W的大小关系式，正确的是 ()AFmg BF2mgCWmgv0t0 DWmgv0t0D解析 由题图知，加速阶段a1，减速阶段a2，力Fmgma1，且mgma2，解得F3mg，F做的功为W3mgL3mgv0t0mgv0t0，选项D正确
6、7空降伞兵在某次跳伞训练中，打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动，其加速度为a，下降的高度为h，伞兵和装备系统的总质量为m，取重力加速度为g.此过程中伞兵和装备系统的()A动能减少了mah B动能增加了mghC重力势能减少了mghD重力势能增加了mghC解析 系统做匀加速直线运动，速度增大，动能增加，由牛顿第二定律知，系统所受的合力Fma，由动能定理知动能的增加量等于合力做功，为mah，选项A、B错误；系统的高度下降了h，重力做功为mgh，所以重力势能减少了mgh，选项C正确，D错误8如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点质量为m的物体从斜面上的B点
7、由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上下列说法正确的是 ()A物体最终将停在A点B物体第一次反弹后不可能到达B点C整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能BC解析 物体由B点静止下滑，则表明重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，因此物体最终将停在A点下方，由于斜面粗糙，物体第一次反弹后不可能到达B点，选项B正确，A错误；由于物体最终静止在A点下方，弹簧有弹性势能，故整个过程中重力势能的减少量一部分克服摩擦力做功，一部分转化为弹簧的弹性势能，选项C正确；假设运动到C点，物体动能最大，此时F弹Ffmgsin ，由于在C点，物体速度不为零，仍
8、要向下运动，运动到v0时，即D点时，弹簧的弹性势能最大，由C点运动到D点的过程中，物体的最大动能和重力势能转化为弹性势能和克服摩擦力做的功，由于mgsin mg cos (由题知sin cos )，因此最大动能小于弹性势能，最大弹性势能为初状态弹性势能(C点处)与从C点到D点转化的弹性势能之和，故整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能，选项D错误9在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度) ()A他的动能减少了FhB他的重
9、力势能减少了mghC他的机械能减少了(Fmg)hD他的机械能减少了FhBD解析 在水中受合力大小为Fmg，方向向上，合力的功W(Fmg)h，选项A错误；机械能减少了Fh，选项C错误10(多选)自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池相连，电动车运动时开启充电装置，发电机可以向蓄电池充电为测试电动车的工作特性，某人做了如下实验：关闭电动车的动力装置，使车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行第一次实验中，关闭充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图中甲所示；第二次实验中，启动充电装置，其动能随位移变化的关系如图中乙所示，不计空气阻力，则由图象可确定 ()A第一次实验中，电动
10、车受到的阻力大小为50 NB第二次实验中，蓄电池中充入的总电能为200 JC充电时蓄电池充入电能的多少与电动车运动距离的大小成正比D第一次运动中电动车做匀减速运动，第二次电动车做加速度逐渐减小的减速运动ABD解析 第一次实验中，由能量守恒定律可求得摩擦发热为500 J，然后根据能量转化关系有FxQ，从而求得阻力大小为50 N，选项A正确；第二次实验中，滑行的距离变为第一次的，说明地面阻力做功变为原来的，蓄电池中充入的总电能为200 J，选项B正确；分析运动和受力知，选项C错误，D正确二、填空题(共2小题，共12分)11(5分)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
11、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甲(1)实验中涉及到下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源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，_(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的
12、弹性势能大(结果保留三位有效数字)乙解析 (1)由题意知，正确顺序为(2)脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则v102 m/s1.29 m/s.由能量守恒可知，物体的末动能越大，则弹簧被压缩时的弹性势能越大，则EpMEpL答案 (1) (2)1.29M12(7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，图中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下表(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(m/s)5.595.084.58(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_
13、m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能增量Ep_J，动能减少量Ek_J.(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_解析 (1)由v5 m/s4.08 m/s.(2)从t2到t5时间内，Epmgh0.29.8(26.6824.1621.66)102 J1.42 J，Ekm(vv)0.2(5.5924.082) J1.46 J.(3)由于空气阻力的存在，故EpEk.答案 (1)4.08(2)1.421.46(3)存在空气阻力三、计算题(共4小题，共48分)13(10分)一质量为500 t的机车
14、，以恒定功率375 kW由静止出发，经过5 min，速度达到最大值54 km/h，设机车所受阻力F阻恒定不变，g取10 m/s2，试求：(1)机车受到的阻力F阻的大小；(2)机车在这5 min内行驶的路程解析 (1)已知P0375 kW3.75105 W，vmax54 km/h15 m/s，根据P0Fvmax时FF阻，得P0F阻vmax，机车受到的阻力F阻 N2.5104 N.(2)机车在这5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功根据P0，得牵引力做的功为WFP0t，根据动能定理有P0tF阻smv0，解得s m2 250 m.答案 (1)2.5104N(2)2 250
15、m14(12分)如图所示，某吊车装置的水平轨道上有一质量为M的小车，且O点为钢丝绳的悬点，质量为m的重物用钢丝绳连接，悬挂在小车的正下方，重心到O的距离为L，从A点到B点，重物与小车一起向右做匀速运动，重物到达B点时，小车突然停止，重物向右摆动到最高点C，上升的高度为h，整个运动过程中，钢丝绳始终拉直，不计钢丝绳质量和空气阻力，重力加速度为g.求：(1)从B到C过程中，重物克服重力所做的功W; (2)从A到B过程中，重物运动的速度大小v；(3)从A到C过程中，小车对轨道的最大压力Fm.解析 (1)从B到C过程中，重物克服重力所做的功为Wmgh. (2) 从A到B过程中，重物运动的速度即为重物向
16、上摆的初速度，从B到C应用动能定理得mgh0mv2，解得v.(3)重物在B点开始摆动，小车对轨道的压力最大，设重物受钢丝绳的拉力为F，由牛顿第二定律有Fmgm，钢丝绳对小车的拉力大小也为F，所以小车受到的支持力为FNFMg，解得FNMgmg，由牛顿第三定律可知，小车对轨道的压力与小车受到的支持力等大答案 (1)mgh(2)(3) Mgmg15(12分)如图所示，跨过同一高度处的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h0.2 m，开始时让连接A的细线与水平杆的夹角53.由静止释放A，在以后的运动过程中，A所能获得的最大速度为多少？(sin 530
17、.8，cos 530.6，g取10 m/s2，且B不会与水平杆相碰)解析 物体A被拉至左侧定滑轮的正下方时获得最大速度，此时物体B的瞬时速度为零在从物体A刚被释放到物体A运动至左侧定滑轮正下方的过程中，B下降的高度是，对系统应用机械能守恒定律，有mv2mg.解得A所能获得的最大速度为v m/s1 m/s.答案 1 m/s16(14分)如图所示，竖直光滑四分之三圆轨道BCD固定在水平面AB上，轨道圆心为O，半径R1 m，轨道最低点与水平面相切于B点，C为轨道最高点，D点与圆心O等高一质量m1 kg的小物块从水平面上以速度v08 m/s竖直向上抛出，物块从D点进入圆轨道，最终停在A点物块与水平面间
18、的动摩擦因数0.4，g取10 m/s2.求：(1)物块运动到D点时的速度；(可以保留根式)(2)物块运动到C点时对轨道的压力大小；(3)物块从B点运动到A点所用的时间及A、B间的距离解析 (1)由机械能守恒定律有mvmgRmv，代入数据解得vD2 m/s.(2)由机械能守恒定律有mvmg2Rmv，由牛顿第二定律有Fmg，由以上两式并代入数据解得F14 N，由牛顿第三定律，物块对轨道的压力FN14 N.(3)由机械能守恒定律知，物块运动到B点速度vBv08 m/s，由动能定理有mgxAB0，解得xAB8 m.由牛顿第二定律有mgma，又t，代入数据解得t2 s.答案 (1)2 m/s(2)14 N(3)2 s8 m