第8.13節(jié)章末測試卷(時(shí)間：75分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)1.兩個(gè)互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體通過一段位移過程中，力F1對物體做功8J，力F2對物體做功6J，則力F1和F2對物體做的總功為（）A．2J B．10J C．14J D．16J【答案】C【詳解】力F2對物體做功6J，力F1對物體做功8J，則力F1和F2對物體做的總功故選C。2.(2023·浙江1月選考)一位游客正在體驗(yàn)蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺(tái)縱身而下。游客從跳臺(tái)下落直到最低點(diǎn)過程中()A.彈性勢能減小 B.重力勢能減小C.機(jī)械能保持不變 D.繩一繃緊動(dòng)能就開始減小【答案】B【詳解】橡皮繩繃緊后彈性勢能一直增大，A錯(cuò)誤；游客高度一直降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，B正確；下落階段橡皮繩對游客做負(fù)功，游客機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為彈性勢能，C錯(cuò)誤；橡皮繩剛繃緊的一段時(shí)間內(nèi)，彈力小于重力，合力向下，游客的速度繼續(xù)增加，游客動(dòng)能繼續(xù)增加；當(dāng)彈力大于重力后，合力向上，游客動(dòng)能逐漸減小，D錯(cuò)誤。3.從地面豎直向上拋出一物體，取地面為重力勢能零點(diǎn)，該物體的機(jī)械能E和它的重力勢能隨高度h的變化如圖所示。取，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知（

）A．拋出時(shí)，物體的速度為 B．物體受到的阻力大小為5NC．在3m處，物體的動(dòng)能為40J D．在0~2m的過程中，物體的動(dòng)能減少了60J【答案】B【詳解】A．拋出時(shí)，物體的動(dòng)能為且物體的重力勢能為可知圖像的斜率表示重力，則有解得，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)功能關(guān)系，除了重力外的外力所做的功等于機(jī)械能的變化量，有物體受到的阻力大小為故B正確；C．在3m處，物體的機(jī)械能為在3m處，物體的重力勢能為在3m處，物體的動(dòng)能為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理有，在0~2m的過程中，物體的動(dòng)能變化量為則在0~2m的過程中，物體的動(dòng)能減少了50J，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示的輕質(zhì)動(dòng)滑輪下方懸掛質(zhì)量為3kg的物塊A、輕質(zhì)定滑輪下方懸掛質(zhì)量為0.5kg的物塊B，懸掛滑輪和物塊的輕質(zhì)細(xì)線均豎直。時(shí)刻將A、B由靜止釋放。摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計(jì)，細(xì)線足夠長，取，則從時(shí)刻至A下降的過程中，下列說法正確的是（

）A．B的機(jī)械能逐漸減小 B．A的加速度大小是B的2倍C．A、B動(dòng)能的增加量相等 D．A速度的增加量為3m/s【答案】D【詳解】A．物塊A下降過程中，物塊B上升的同時(shí)速度也增大，所以重力勢能和動(dòng)能都增大，即B的機(jī)械能逐漸增大，故A錯(cuò)誤；BC．細(xì)線的總長度不變，相等的時(shí)間內(nèi)物塊A下降的高度是B上升高度的一半，所以，A的速度大小是B的，A的加速度大小是B的，所以故B、C錯(cuò)誤；D．從時(shí)刻至A下降的過程中，對于A、B組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得其中求得故D正確。故選D。5.籃球是中學(xué)生喜歡的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小明在某次訓(xùn)練投球時(shí)從同一高度的A、B兩點(diǎn)先后將籃球拋出，籃球恰好都能垂直打在籃板上的P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，上述兩個(gè)過程中（）A．籃球從B點(diǎn)拋出擊中P點(diǎn)時(shí)速度大 B．籃球從B點(diǎn)拋出后速度的變化率大C．籃球從B點(diǎn)拋出時(shí)小明對球做的功少D．籃球從B點(diǎn)拋出時(shí)重力的瞬時(shí)功率小【答案】A【詳解】A．將籃球看成反向平拋運(yùn)動(dòng)，籃球在豎直方向下降的高度相同，在豎直方向有可知籃球從兩點(diǎn)下落的時(shí)間相同；在水平方向，可知，根據(jù)可知擊中P點(diǎn)時(shí)速度即水平方向的速度，故籃球從B點(diǎn)拋出擊中P點(diǎn)時(shí)速度大，故A正確；B．根據(jù)可知籃球從兩點(diǎn)拋出到擊中P點(diǎn)，速度變化率相同，都為重力加速度，故B錯(cuò)誤；C．將籃球看成反向平拋運(yùn)動(dòng)，籃球在豎直方向下降的高度相同，在豎直方向有說明從兩點(diǎn)拋出的豎直方向速度相同，但在水平方向有，根據(jù)故從B點(diǎn)拋出的速度更大，根據(jù)動(dòng)能定理有籃球從B點(diǎn)拋出時(shí)小明對球做的功更大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知從兩點(diǎn)拋出的豎直速度相同，故籃球從B點(diǎn)拋出時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等，故D錯(cuò)誤。故選A。6.某人把手中質(zhì)量為1kg的小球由靜止斜向上拋向空中，落地時(shí)的速度大小為4m/s。不計(jì)空氣阻力，則下列有關(guān)說法正確的是（）A．小球離開手后在空中飛行時(shí)重力一直是阻力B．小球離開手后在空中飛行時(shí)重力一直是動(dòng)力C．整個(gè)過程手對小球做功為8JD．整個(gè)過程合外力對小球做功為8J【答案】D【詳解】AB．小球離開手后在空中向上飛行時(shí)，重力是阻力；向下飛行時(shí)，重力是動(dòng)力，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)動(dòng)能定理可知整個(gè)過程合外力對小球做功為由于整個(gè)過程存在重力對小球做功，所以整個(gè)過程手對小球做功不是8J，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖甲，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊在水平向左的外力F作用下由靜止開始沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，時(shí)間內(nèi)的圖像為正弦曲線的一部分，如圖乙所示。物塊在時(shí)刻獲得最大速度，下列說法正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)和時(shí)間內(nèi)物塊位移相等B．和兩時(shí)刻物塊的加速度相同C．時(shí)間內(nèi)物塊所受合力對物塊做正功D．時(shí)間內(nèi)外力F做的功大于時(shí)間內(nèi)外力F做的功【答案】D【詳解】A．圖像與橫軸圍成的面積表示位移，可知內(nèi)物塊的位移小于內(nèi)物塊的位移，故A錯(cuò)誤；B．圖像某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)處的加速度，與時(shí)刻物塊的加速度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理，物塊初末速度均為零，所受合力對物塊做功為零，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)時(shí)間內(nèi)外力做功大小為，克服摩擦力做功為，由動(dòng)能定理得整理得設(shè)時(shí)間內(nèi)外力做功為，則整理得則故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)8.如圖所示，水平地面上方用長為L的輕繩豎直懸掛一小球，小球距離地面的高度也為L，小球質(zhì)量為m，在水平向右的恒力作用下，小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，與豎直方向的夾角；在同向水平恒力作用下，到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，以水平地面為重力零勢能面，已知，在Q點(diǎn)的機(jī)械能之比為，已知重力加速度為g，，則（）A．B．從P到Q，水平恒力做的功為C．小球到Q點(diǎn)時(shí)，力的功率為D．當(dāng)時(shí)，小球機(jī)械能之比為【答案】CD【詳解】A．在力作用下，從P到Q，對小球由動(dòng)能定理和功能關(guān)系，同理，在力作用下有，根據(jù)題意有，聯(lián)立解得，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從P到Q，水平恒力做的功為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在力作用下，小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為力的功率為選項(xiàng)C正確；D．當(dāng)時(shí)，結(jié)合以上分析可知小球機(jī)械能之比為選項(xiàng)D正確。故選CD。9.傾角為的光滑斜面固定在水平地面上，質(zhì)量的物塊用輕質(zhì)細(xì)繩跨過光滑的定滑輪和水平地面上質(zhì)量為的小車相連。初始時(shí)小車尾端在滑輪正下方距滑輪處，時(shí)刻小車開始以恒定的功率啟動(dòng)，并帶動(dòng)物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，時(shí)小車運(yùn)動(dòng)到A位置，此時(shí)細(xì)線與水平方向的夾角，已知整個(gè)過程中小車克服地面阻力做功為，忽略空氣阻力，取，則下列說法中正確的是（）A．整個(gè)過程中物塊和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量為B．在A位置時(shí)，小車的速度大小是物塊速度大小的倍C．小車運(yùn)動(dòng)到A位置時(shí)的速度大小為D．內(nèi)細(xì)繩對物塊做的功為【答案】BC【詳解】A．整個(gè)過程中物塊和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于除重力外的其它力做的功，即故A錯(cuò)誤；B．在A位置時(shí)，根據(jù)牽連速度規(guī)律有解得故B正確；C．小車運(yùn)動(dòng)到A位置時(shí)，根據(jù)能量守恒定律有結(jié)合上述解得小車運(yùn)動(dòng)到A位置時(shí)的速度大小為故C正確；D．內(nèi)，對物塊進(jìn)行分析，根據(jù)動(dòng)能定理有結(jié)合上述解得故D錯(cuò)誤。故選BC。10.2024年11月12日，第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海國際航展中心開幕。懸停在空中的直-20武裝直升機(jī)用鋼索將靜止在地面上的質(zhì)量為m的軍車豎直向上吊起。鋼索上的拉力F隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，已知時(shí)刻拉力的功率為P，此后拉力的功率保持不變。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．時(shí)刻軍車的加速度為B．時(shí)刻軍車的速度為C．向上吊起過程中軍車的最大速度為D．到時(shí)間內(nèi)軍車上升的高度為【答案】BC【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律可知，時(shí)刻軍車的加速度為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意，時(shí)刻軍車的速度為根據(jù)圖像可知時(shí)間內(nèi)拉力大小不變，即合力不變，加速度不變，軍車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則時(shí)刻軍車的速度為故B正確；C．向上吊起過程中軍車的最大速度在加速度等于0時(shí)取得，之后軍車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，拉力大小也不變，此時(shí)拉力大小與重力大小相等，即故C正確；D．到時(shí)間，根據(jù)動(dòng)能定理可知整理可得軍車上升的高度為故D錯(cuò)誤。故選BC。三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)11.(7分)某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。取重力加速度。(1)如圖乙所示，利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度cm；用天平測得滑塊和遮光條的總質(zhì)量，鉤碼的質(zhì)量；用刻度尺測得釋放前滑塊上遮光條到光電門的距離。(2)接通氣源，釋放滑塊，數(shù)字計(jì)時(shí)器上顯示遮光時(shí)間；滑塊從釋放到遮光條經(jīng)過光電門這一過程中，系統(tǒng)重力勢能減少量為J，動(dòng)能增加量為J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(3)①改變遮光條到光電門的距離，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到幾組不同的和對應(yīng)的遮光時(shí)間，在坐標(biāo)紙作出圖像如圖丙中所示；②在保證鉤碼的質(zhì)量和遮光條的寬度不變的情況下，該同學(xué)換用質(zhì)量不同的滑塊再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重復(fù)步驟①，得到的圖像如圖丙中所示。分析可知圖線對應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量（選填"大于"或"小于"）圖線對應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量?！敬鸢浮?1)0.630(2)0.170.16(3)小于【詳解】（1）[1]圖乙是20分度的游標(biāo)卡尺，根據(jù)圖示可知遮光條的寬度（2）[1][2]遮光條經(jīng)過光電門時(shí)，滑塊的速度系統(tǒng)減少的重力勢能代入數(shù)據(jù)可得增加的動(dòng)能為代入數(shù)據(jù)可得（3）[1]由機(jī)械能守恒可得整理可得由圖像可知圖線的斜率大于圖線的斜率，故圖線對應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量小于圖線對應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量。12.(9分)某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)請指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的一處明顯錯(cuò)誤：；(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證測量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)（）A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源(3)根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)如圖乙所示。已測出點(diǎn)1、2、3、4到打出的第一個(gè)點(diǎn)O的距離分別為，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為。理論上，若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式，則可驗(yàn)證重物下落過程機(jī)械能守恒（用題目中已測出的物理量表示）；(4)實(shí)際數(shù)據(jù)分析，重物動(dòng)能的增加量（選填“稍小于”、“等于”或“稍大于”）重力勢能的減少量；(5)某同學(xué)作出了圖像（圖丙），則由圖線得到的重力加速度（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)見解析(2)A(3)(4)稍小于(5)9.67【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的一處明顯錯(cuò)誤是把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接“直流電源”。（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證測量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放紙帶。故選A。（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得從點(diǎn)0之點(diǎn)3的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得聯(lián)立解得只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證該等式成立，就可驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒；（4）實(shí)際數(shù)據(jù)分析，重物動(dòng)能的增加量稍小于重力勢能的減少量；（5）根據(jù)可得可知圖線的斜率為解得13.(10分)一輛質(zhì)量為20kg的玩具賽車，在水平直跑道上從起點(diǎn)由靜止開始勻加速啟動(dòng)，達(dá)到額定功率后保持功率不變，其加速度a隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。已知賽車在跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的阻力恒為40N，賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離為550m，賽車到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。求：(1)賽車的額定功率；(2)賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所用的時(shí)間?！敬鸢浮?1)800W(2)35s【詳解】（1）賽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)解得F=80N勻加速結(jié)束時(shí)的速度賽車的額定功率P=Fv=800W（2）賽車能達(dá)到的最大速度從勻加速結(jié)束到到達(dá)終點(diǎn)的位移由動(dòng)能定理解得t2=30s賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所用的時(shí)間14.(13分)質(zhì)量的小物塊，由靜止從距斜面底端高的粗糙斜面上滑下，斜面傾角，小物塊到達(dá)斜面底端后速度大小不變滑上足夠長的長木板，小物塊與斜面、長木板間的動(dòng)摩擦因素均為，長木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因素為，長木板的質(zhì)量，小物塊滑上長木板立即受到大小的水平向右的恒力作用，當(dāng)小物塊與長木板速度相同時(shí)，撤去恒力F，求：(1)小物塊滑到斜面底端時(shí)的速度大?。?2)從滑上長木板開始，經(jīng)多長時(shí)間物塊、木板速度相同，此時(shí)物塊距木板左端的距離L；(3)最終木板距斜面末端的距離?！敬鸢浮?1)2m/s(2)1s，1m(3)6m【詳解】（1）小物塊滑到斜面底端過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得（2）從滑上長木板開始，經(jīng)t時(shí)間物塊、木板速度相同，則對小物塊研究解得對木板研究解得則解得此時(shí)物塊距木板左端的距離為（3）由于木板與物塊之間的滑動(dòng)摩擦力大于木板與地面之間的滑動(dòng)摩擦力，則共速后，二者一起做勻減速運(yùn)動(dòng)，則共速后，根據(jù)牛頓第二定律可得解得此過程中移動(dòng)距離為最終木板距斜面末端的距離為15.(15分)(2023·湖北卷)如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道eq\o(CDE,\s\up8(︵))在同一豎直平面內(nèi)，過C點(diǎn)的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。小物塊以某一水平初速度由A點(diǎn)切入擋板內(nèi)側(cè)，從B點(diǎn)飛