【人教版】2016版高中物理必修2：全套同步测试卷(Word版,含答案)

自由落体实验 甲

斜面小车实验 乙

验证机械能守恒定律 验证机械能守恒定律

(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些，理由是_____________． (2)下图是该实验中得到的一条纸带，测出每两个计数点间的距离，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s，物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据：________________________．

(3)下图是采用甲方案得到的一条纸带，在计算图中N点的速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是________．(填选项前的字母)

A．vN＝gnT dn＋1－dn－1C．vN＝ 2T

xn＋xn＋1B．vN＝ 2TD．vN＝g(n－1)T

四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)

11

14．(10分)(2016·高考全国卷丙)如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆

42弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，RR

BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经24A点沿圆弧轨道运动．

(1)求小球在B、A两点的动能之比；

(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．

15.(10分)三峡水力发电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约100 m，水的流量约1.35×104m3/s.船只通航需要约3 500 m3/s的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能．(g取10 m/s2)

(1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多少？

(2)根据对家庭生活用电量的调查，三口之家平均每户同时用电的功率为0.5 kW，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电？

16．(12分)电动机带动水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：

(1)小木块的位移； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的内能；

(5)因传送小木块，电动机多输出多少能量？

参考答案与解析

1．[导学号94770099] [解析]选C.自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错；功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能，B、D错；由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高，C对．

2．[导学号94770100] [解析]选C.由平抛运动知识可知，当小球落到斜面上时：水平11方向的位移x＝v0t，竖直方向的位移y＝gt2，根据Ek＝mv2，斜面倾角为θ＝30°，且初动

220

能E1＝6 J，联立以上各式解得，小球落到斜面上时的动能E2为14 J，C正确．

3．[导学号94770101] [解析]选D.由静止释放B直至B获得最大速度的过程中，由于弹簧随着A、B一起运动导致弹力变大，所以A、B的合力以及加速度都在减小，速度增大，B物体受到细线的拉力一直在增大，A错误；B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量和A的动能的增加量之和，故B错误；根据动能定理可知A物体动能的增加量等于细线对A做的功与弹簧弹力对A做的功的代数和，C错误；根据功能关系可判断D正确．

4．[导学号94770102] [解析]选D.由运动的合成与分解可知滑块A和B在绳长方向的速度大小相等，有vA sin 60°＝vB cos 60°，解得vA＝

3

v，将滑块A、B看成一系统，系统的3

2v21212

机械能守恒，设滑块B下滑的高度为h，有mgh＝mvA＋mvB，解得h＝，由几何关系223g4v2

可知绳子的长度为L＝2h＝，故选项D正确．

3g

5．[导学号94770103] [解析]选A.0～t1，消防员做自由落体运动，t1～t2，消防员做加速度减小的加速运动，t2时，F＝mg，a＝0，此时速度最大，所以A正确；t2～t4，消防员做减速运动，t4时，消防员停止运动，v＝0，F＝mg，则a＝0，所以B、C错误；t2～t4，消防员的势能减小，动能也减小，所以机械能不守恒，故D错误．

6．[导学号94770104] [解析]选A.环形槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到槽的最低点．

7．[导学号94770105] [解析]选D.由牛顿第二定律可知，mg－f＝ma＝mg/2，则f＝mg/2；物块机械能的减少量取决于空气阻力和弹簧的弹力对物块做的功，物块和弹簧组成的系统机械能的减少量取决于空气阻力对物块做的功：Wf＝f(H＋h)＝mg(H＋h)/2，即D正确．

8．[导学号94770106] [解析]选AD.物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少，动能增加，A正确．物体在下滑过程中，斜面做加速运动，其机械能增加，B错误．物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90°，所以斜面对物体的作用力做负功，C错误．对物体与斜面组成的系统，只有物体的重力和物体与斜面间的弹力做功，机械能守恒，D正确．

9．[导学号94770107] [解析]选ABC.若把斜面从C点锯断，物体到达最高点时水平速度不为零，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后不能升高h；若把斜面弯成半圆弧状，物体在升高h之前已经脱离轨道．但两种情况下机械能均守恒．

10．[导学号94770108] [解析]选BCD.由题意得，物块滑动前支持力属于沿运动轨迹

切线方向的变力，由微元法可知在这个过程中支持力做正功，而且根据动能定理，在缓慢抬高A端的过程中，W－mgLsin α＝0，可知W＝mgLsin α，所以A项错，B项正确．由平衡条件得在滑动前静摩擦力f静＝mgsin θ，当θ↑时，f静↑，所以C项正确．在整个过程中，根据除了重力以外其他力做功等于机械能的变化量可知D项正确．

11．[导学号94770109] [解析]选BCD.小球从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中，1只有重力和弹力做功，因此小球和轻质弹簧组成的系统的机械能守恒，即mv2＝mgh＋Ep，

201

由此得到Ep

20

2

向上的匀速直线运动，在竖直方向上有2gh＝v20sinθ(θ为v0与水平方向的夹角)，解得v0＝

2gh

，由此可知，选项D错误． sin θ

12．[导学号94770110] [解析]选BD.当A即将接触地面时，物体B对地面无压力，对B受力分析可知，细绳拉力等于轻弹簧弹力F＝2mg，选项C错误；然后对A受力分析可得：F－mg＝ma，可得a＝g，方向竖直向上，选项A错误；A下落过程中，A与弹簧整体机械11

能守恒，可得mgh＝Ep＋mv2，弹簧的弹性势能Ep＝mgh－mv2，选项B正确；拉力的瞬

22时功率为P＝Fv＝2mgv，选项D正确．

13．[导学号94770111] [解析](1)机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好，所以甲方案好．

（sDE－sAB）＋（sEF－sBC）

(2)处理纸带数据时，为减小误差一般采用逐差法，即a＝，

6T2代入数值，解得a＝4.8 m/s2(4.7 m/s2～4.9 m/s2均可)．该纸带是采用乙实验方案得到的，这是因为物体运动的加速度比重力加速度小很多．

(3)匀变速运动中某一段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度．因为所取计时起点O的速度不一定为零，同时物体在下落过程中由于受到阻力作用，下落的加速度要小于重力加速度，所以A、D错误，B、C正确．

[答案](1)甲 甲方案中摩擦力较小 (2)4.8 m/s2 乙物体运动的加速度a＝4.8 m/s2

14．[导学号94770112] [解析](1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒得

R

EkA＝mg①

4

设小球在B点的动能为EkB，同理有 5R

EkB＝mg②

4

由①②式得EkB∶EkA＝5∶1.③

(1分) (1分) (1分)