2020年5月教科版理综物理名师指点复习精品：必修2 章末质量检测（二）含答案.pdf

旗开得胜 读万卷书 行万里路 1 章末质量检测(五) (时间：45 分钟) 一、选择题(本题共 8 小题，15 题为单项选择题，68 题为多项选择题) 1.下列说法中正确的是( ) A.汽车在光滑的水平面上运动时，驾驶员通过操作方向盘，可以使汽车转弯 B.在某一过程中，只要物体的位移为 0，任何力对该物体所做的功都为 0 C.物体的速度为 0 时，其加速度可能不为 0 D.静摩擦力对受力物体可以做正功，滑动摩擦力对受力物体一定做负功 解析 汽车在水平面上转弯时， 向心力的来源是静摩擦力， 所以在光滑水平面上， 通过操作方向盘，也不能使汽车转弯，A 项错误；B 选项容易片面地理解为W Fx，因为位移x0，所以W0，但该公式只适用于恒力做功，例如汽车绕赛车 场一圈回到出发点，虽然汽车的位移为零，但牵引力对汽车做了功，牵引力做的 功为牵引力乘以路程，B 项错误；物体的速度与加速度大小没有必然联系，例如 汽车启动的瞬间，虽然汽车的速度为 0，但加速度不为 0，C 项正确；摩擦力可 以对物体做正功、做负功或不做功，D 项错误 旗开得胜 读万卷书 行万里路 2 答案 C 2.(2018河南周口二模)如图 1 所示，物块A、B在外力F作用下一起沿水平地面 做匀速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静 摩擦力做功的说法正确的是( ) 图 1 A.静摩擦力做正功，滑动摩擦力做负功 B.静摩擦力不做功，滑动摩擦力做负功 C.静摩擦力做正功，滑动摩擦力不做功 D.静摩擦力做负功，滑动摩擦力做正功 解析 把物块A、B看成一个整体，一起沿水平地面做匀速直线运动，所以地面 对A的滑动摩擦力大小Ff1F，由牛顿第三定律可知，A对地面的滑动摩擦力大 小Ff2也等于F，但由于地面没有位移，所以A对地面的滑动摩擦力不做功；以A 为研究对象，由于A做匀速直线运动，所以B对A的摩擦力大小为F，方向与物 体运动的方向相同，因为A相对于B静止，则B对A的摩擦力为静摩擦力，故B 对A的静摩擦力做正功，故选项 C 正确。

旗开得胜 读万卷书 行万里路 3 答案 C 3.汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，经过一段时间t达到最大速 度v，若所受阻力始终不变，则在t这段时间内 ( ) A.汽车牵引力恒定 B.汽车牵引力做功为Pt C.汽车加速度不断增大 D.汽车牵引力做功为 1 2mv 2 解析 根据PFv知，因为速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律得a FFf m ，知加速度减小，故选项 A、C 错误；因为功率不变，则牵引力做功W Pt，由动能定理可知，牵引力与阻力的合力做的功等于动能的变化量，所以牵引 力做功不等于 1 2mv 2，故选项 B 正确，D 错误 答案 B 4.如图 2 所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于 O点将小球拉至A点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小球运动到O 旗开得胜 读万卷书 行万里路 4 点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时，速度大小为v已知重力加速度为 g，下列说法正确的是( ) 图 2 A.小球运动到B点时的动能等于mgh B.小球由A点到B点重力势能减少 1 2mv 2 C.小球由A点到B点克服弹力做功为mgh D.小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh 1 2mv 2 解析 小球由A点到B点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧伸 长，弹簧的弹性势能增大，小球动能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和等于 小球重力势能的减小量，即小球动能的增加量小于重力势能的减少量mgh，A、 B 项错误，D 项正确；弹簧弹性势能的增加量等于小球克服弹力所做的功，C 项 错误。

旗开得胜 读万卷书 行万里路 5 答案 D 5.如图 3 所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态 的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态现让圆环由 静止开始下滑， 已知弹簧原长为L， 圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为 2L(未 超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( ) 图 3 A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了3mgL C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 解析 在圆环下滑到最大距离的过程中，弹簧弹力对圆环做功，圆环的机械能不 守恒，选项 A 错误；利用几何关系可知圆环下落的距离为3L，此时圆环的重力 势能的减少量为 Epmg3L3mgL，根据功能关系，弹簧弹性势能的增 旗开得胜 读万卷书 行万里路 6 加量等于圆环重力势能的减少量，即Ep3mgL，选项 B 正确；圆环下落到 最大距离时速度为零，所受合力不为零，选项 C 错误；把圆环和弹簧看成一个系 统，系统的机械能守恒，即圆环的重力势能与弹簧的弹性势能、圆环的动能之和 保持不变，选项 D 错误。

答案 B 6.运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随 位移变化图线如图 4 所示已知冰壶质量为 19 kg，g取 10 m/s2，则以下说法 正确的是( ) 图 4 A.0.05 B.0.01 C.滑行时间t5 s D.滑行时间t10 s 旗开得胜 读万卷书 行万里路 7 解析 对冰壶由动能定理得mgx0 1 2mv 2 0，得 1 2mv 2 0 mgx 9.5 J 19105 J 0.01，选项 A 错误，B 正确；冰壶运动时有ag0.1 m/s2，由运动学公式x 1 2at 2得t10 s，选项 C 错误，D 正确 答案 BD 7.(多选)(2019成都市诊断性检测)如图 5 甲所示， 一固定在地面上的足够长斜面， 倾角为 37，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质 滑轮与物体B连接，B的质量M1 kg，绳绷直时B离地面有一定高度在t 0 时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜 面向上运动的vt图像如图乙所示，若B落地后不反弹，g取 10 m/s2，sin 37 0.6，cos 370.8，则下列说法正确的是( ) 图 5 A.物体A开始上滑的加速度大小为 8 m/s2 旗开得胜 读万卷书 行万里路 8 B.物体A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功W3 J C.0.25 s 时物体A的重力的瞬时功率为 3 W D.物体A与斜面间的动摩擦因数为 0.5 解析 开始时A、B具有大小相同的加速度，由vt图像可知，在 00.5 s 过程 中，A、B的加速度大小为a1 2 0.5 m/s 24 m/s2，故选项 A 错误；B落地前设 绳的拉力大小为T，对B由牛顿第二定律有MgTMa1，解得TMgMa1 6 N，则由图可知B落地前A的位移为x 1 2v mt0.5 m，故绳的拉力对A做 的功为WTx60.5 J3 J，故选项 B 正确；由图可知B落地后A的加速度大 小为a2 2 0.25 m/s 28 m/s2， mgcos 37mgsin 37ma2， 解得0.25， 故选项 D 错误；在 00.5 s 时间内，Mgmgcos 37mgsin 37(M m)a1，解得m0.5 kg，0.25 s 时A的速度为v1 m/s，重力的瞬时功率P mgvsin 373 W，故选项 C 正确。

答案 BC 8.(2019浙江宁波模拟)如图 6 是某设计师设计的游乐场滑梯轨道简化模型图，如 图所示， 在倾角53的长直轨道AC上的B点轻放一小车，B点到C点的距离 L04 m， 开始下滑到C点后进入弧形的轨道CDEF， 其中CDE是半径为R5 m、 旗开得胜 读万卷书 行万里路 9 圆心角为 106的圆弧，EF为半径R5 m、圆心角为 53的圆弧，已知小车的质 量为 60 kg，车与轨道AC间存在摩擦，动摩擦因数0.5，轨道CDEF可视为 光滑轨道，不计其他阻力，g取 10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，下列说 法正确的是( ) 图 6 A.小车滑至C点的速度为 6 m/s B.小车到达D点时对轨道的压力为 1 560 N C.小车刚好能沿着轨道滑到F点 D.若小车从长直轨道上距C点L0 9 m 开始由静止下滑，则小车能在F点水平 抛出 解析 由B到C根据动能定理，mgL0sin 53mgL0cos 53 1 2mv 2 C，解得vC 210 m/s，选项 A 错误；到达D点时， 1 2mv 2 CmgR(1cos 53) 1 2mv 2 D， 旗开得胜 读万卷书 行万里路 10 解得vD45 m/s，则在D点有FNmgm v2D R ，解得FN1 560 N，选项 B 正确；假设小球能到达F点，则 1 2mv 2 CmgR(1cos 53) 1 2mv 2 F，解得vF0， 可知小车刚好能到达F点，选项 C 正确；研究从B到F点，由动能定理mgLsin 53mgR(1cos 53)mgLcos 53 1 2mv F2，得vF50 m/s，在F点 有mgFNm vF2 R ，解得FN0，即此时小车能在F点水平抛出，选项 D 正确。

答案 BCD 二、非选择题 9.(2019巴中市一诊)某同学用如图 7 所示装置做“探究动能定理”实验装置中 装有细沙的沙桶通过细线绕过定滑轮连接在小车上，小车后端固定穿过打点计时 器的纸带 图 7 (1)实验时先不挂沙桶，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这 旗开得胜 读万卷书 行万里路 11 样做的目的是______________________________________________________ _________________________________________________________________ (2)挂上装有细沙的沙桶后，通过实验得到如图 8 所示的纸带纸带上O为小车 运动起始时刻所打的点，在纸带上标出了连续的 3 个计数点A、B、C，相邻两个 计数点之间都有 4 个点迹没有标出，测出各计数点到O点之间的距离xOA16.3 cm，xOB25.3 cm，xOC36.3 cm实验时小车所受细线的拉力大小为 0.2 N， 小车质量为 0.1 kg则通过计算可知，从O至B的运动过程中，小车所受合外 力做的功W________J， 小车动能的变化量 Ek________J(结果保留至小数点后 3 位)。

(3)在第(2)问中若实验前已经测得未装沙时小桶的质量为 5103 kg，实验时该 同学放入沙桶中细沙的质量为__________kg(g取 10 m/s2) 图 8 解析 (1)实验时先调整垫木的位置， 使小车不挂托盘时能在倾斜的长木板上做匀 速直线运动，这样做的目的是为了平衡摩擦力 (2)对O到B的过程， 小车的合外力即为绳的拉力， 则WTxOB0.050 6 J0.051 旗开得胜 读万卷书 行万里路 12 J，打B点的瞬时速度为vB xAC 2T （36.316.3）102 20.1 m/s1 m/s，则动能 的变化为 Ek 1 2Mv 2 B00.050 J (3)根据纸带由匀变速直线运动的判别式可得a x T2 0.110.09 0.12 m/s22 m/s2，对沙桶由牛顿第二定律得(mm0)gT(mm0)a，其中沙桶质量m0 0.005 kg，解得m0.02 kg 答案 (1)见解析 (2)0.051 J 0.050 J (3)0.02 kg 10.一运动员驾驶一辆赛车在长直赛道上进行性能测试， 从驶入长直赛道近似认为 由静止开始以恒定功率启动，经过 10 s，车速表显示的速度为 54 km/h，当显示 的速度为 144 km/h 时。