2012高中物理 第四章机械能和能源12单元测试 教科版必修2

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1、第四章机械能和能源单元试卷(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分．每小题只有一个选项正确)1.如图所示，一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面，当它经过距离地面高为h的A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力)(　　)A.mv2　　　　　　B.mv2＋mghC.mv2－mghD.mv2＋mg(H－h)解析：小球平抛过程中，只有重力做功，机械能守恒，故小球在A点的机械能等于平抛起点的机械能，大小为mv2，故A正确．答案：A2．质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为

2、参考平面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为(　　)A．2mg　　　　　　B．mgC.mgD.mg解析：动能和重力势能相等时，下落高度为h＝，速度v＝＝，故P＝mg·v＝mg，B选项正确．答案：B3.如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球，给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中(　　)A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，由于除重力做功外，摩擦力

3、做负功，机械能减少，A、B错；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功，C对；小球动能的变化等于合外力做的功，即重力与摩擦力做的功，D错．答案：C4．一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t＝0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是(　　)A．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为Ep＝mgR(1＋cost)B．物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为Ek＝mv2－mgR(1－cost)C．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E＝mv2D．物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为E＝mv2＋m

4、gR(1－cost)解析：重力势能Ep＝mg(R－Rcosθ)，θ＝ωt＝t.则Ep＝mgR(1－cost)，物体的动能Ek＝mv2不变．机械能Ep＝mv2＋mgR(1－cost)．故D项正确．答案：D5.如图所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8m，bc＝0.4m，那么在整个过程中下列说法错误的是(　　)A．滑块动能的最大值是6JB．弹簧弹性势能的最大值是6JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6JD．滑块和弹簧组成的系统

5、整个过程机械能守恒解析：滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6J，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6J，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量，故为6J，所以B、C正确．由a→c时，因重力势能不能全部转变为动能，故A错．答案：A6.如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则(　　)A．小球运动的最大速度大于2B．小球运动中最大速度等于2C．弹簧的劲度系数为

6、D．弹簧的最大弹性势能为mgx0解析：小球到达O点时，根据机械能守恒得mv2＝mg×2x0.所以v＝2，然后先加速后减速运动到达最低点B，故最大速度比2要大，A选项正确，B错误．由于B点不是平衡位置，即kx0≠mg，C选项错误．小球从A点到达B点，弹簧和小球的系统机械能守恒，3mgx0＝E弹，且B点弹性势能最大，D选项错误．答案：A7.如图所示，粗细均匀、两端开口的U形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来打来阀门让液体自由流动，不计液体产生的摩擦阻力．当两液面高度相等时，左侧液面下降的速度为(　　)A.B.C.D.

7、解析：由于不考虑摩擦阻力，所以整个液柱与地球组成的系统机械能守恒(机械能当然是物体与地球所共有的，下文就省略“与地球组成的系统”这句话)．到左右支管液面相平为止，相当于有长h/2的液柱从左管移到右管(图中阴影部分)，因此系统的重力势能减少，动能增加．设长为h的液柱质量为m，由ΔEk＝－ΔEp得：(4m)v2＝mg·，得v＝.答案：A8.如图6示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比

8、为(　　)A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶1解析：设b摆至最低点时的速度为v，由机械能守恒定律可得：mgl(1－co