2020高中物理第七章机械能守恒定律章末检测卷(含解析)新人教版必修2
2020高中物理第七章机械能守恒定律章末综合检测新人教版必修2
章末综合检测(A卷)一、选择题(本题9小题，每小题6分，共54分。
1～6题只有一个选项符合题目要求，7～9题有多个选项符合题目要求)1．如图所示四幅图中，动能与势能没有发生相互转化的是( )解析：汽车匀速运动，动能不变，动能与势能没有发生相互转化；其他三个图都发生了动能与势能的相互转化，故本题选A。
答案： AP拴接，如图所示，)轻质弹簧的一端与固定的竖直板2．(2019·山东枣庄三中期末考试AA静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑相连，物体另一端与物体BBBB获得最轮与物体，直至相连。
开始时用手托住，让细线恰好伸直，然后由静止释放大速度。
下列有关该过程的分析正确的是 ( )B物体的机械能一直增大 A．1BB物体重力势能的减少量．物体的动能增加量等于B B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量 C．AA物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量．细线拉力对做的功等于D BBB的机所以从开始到解析：一直做负功，速度达到最大的过程中，细线的拉力对B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，项错误；对于械能一直减小，故A B物体动能的增加量等于它所受重力与拉力做功之和，不等于它的重力势能的减少量，故B BA的机械能以及弹簧的弹项错误；整个系统中，根据功能关系可知，减少的机械能转化为B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C项错误；性势能，故系统机械能的A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，A做的功，故D项正确。
增加量等于细线拉力对答案： DAB以0.5 kg的物体以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为3．质量为2 kg的物体EE，则( 和) 10 m/s的速度向西运动，它们的动能分别为BA kk EE A．＝BA kk EE B．>BA kk EE．<C BA kk D．因运动方向不同，无法比较动能12EmvEEEE，A＝＝25 J，＝25 J 解析：根据＝，而且动能是标量，所以知，BBAA kkkkk2项正确。
2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图是用落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带．有关尺寸已在图中注明．我们选取n点来验证机械能守恒定律．下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是()A．n点是第n个点，则v n＝gnTB．n点是第n个点，则v n＝g(n－1)TC．v n＝D．v n＝2.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是()A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭3.质量为m的物体，沿倾角为a的光滑斜面由静止下滑，下滑时间t(s)后重力势能减少量为 ( ) A．mg2t2sinαB．mg2t2C．mg2t2D．mg2t2sin2α4.如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力对物体做功为()A． 7 JB． 1 JC． 5 JD． 3.5 J5.如图所示，在多数情况下，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开．经过一段时间后，降落伞张开，运动员做减速运动．假若降落伞受到阻力与速度大小成正比，即F f＝kv，降落伞张开前所受的阻力忽略不计．已知跳伞运动员和跳伞总质量为m.则下列说法中正确的是()A．降落伞张开以后，运动员运动过程中加速度一直在增大B．降落伞刚张开时，运动员处于超重状态C．若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时重力做功的功率也增加一倍D．运动员运动过程中机械能始终减小6.人用手托着质量为m的“小苹果”，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v(苹果与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是()A．手对苹果的作用力方向竖直向上B．苹果所受摩擦力大小为μmgC．手对苹果做的功为mv2D．苹果对手不做功7.使用家电时，以下做法中，有利于节约用电的是()A．停用空调时，只通过遥控器关机B．使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃C．看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关D．使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档8.如图所示，倾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端水平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物体未到达地面)，在此过程中()．A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少mglC．物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D．软绳重力势能的减少大于其动能增加与克服摩擦力所做功之和9.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C．若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度的弹性势能均为正值D．若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值10.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F f，则从抛出点到回至原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A． 0B．－F f hC．－2F f hD．－4F f h11.在水平面上有一弯曲的槽道A，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，如图所示，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时刻与小球的运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A．零B．FRC．πFRD． 2πFR12.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()A．增大B．不变C．减小D．先增大后减小二、填空题(共3小题)13.一根长3 m，质量为10 kg的钢管平放在水平面上，现将钢管竖立在水平面上，要克服重力做功________，钢管的重力势能增加________．14.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是________．℃将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.℃作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．℃如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．℃用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．15.质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s,1 s内钢球重力势能减少了________ J(g 取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上方1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在水平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J.三、实验题(共1小题)16.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________ m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔE k＝________ J，系统势能的减少量ΔE p＝______ J.(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______ m/s2.四、计算题(共3小题)17.通过探究得到弹性势能的表达式为E p＝kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题：图11放在地面上的物体上端系在一劲度系数k＝400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图11所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.18.长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？19.如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m 的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态．现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2.若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力的大小和方向．答案解析1.【答案】C【解析】2.【答案】C【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A 错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误.故选C.3.【答案】D【解析】物体下滑的加速度a＝g sinα，t时刻物体下滑的距离s＝at2＝g sinα·t2，下滑的高度h＝s sinα，则物体重力势能的减少ΔE p＝mgh＝mg2t2sin2α.4.【答案】A【解析】力F1与F2的合力做的功等于F1与F2做功的代数和，即W合＝W1＋W2＝(4＋3) J＝7 J.5.【答案】B【解析】降落伞张开后运动员做减速运动，说明运动员受到的空气的阻力大于重力，F f＞mg，合力的方向向上．随速度的减小，运动员受到的阻力减小，加速度a＝减小，所以张开降落伞后运动员做加速度减小的减速运动，故A错误；降落伞刚张开时，运动员向下做减速运动，加速度的方向向上，运动员处于超重状态，故B正确；若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时，根据mg＝F f可知阻力也增大一倍，又：F f＝kv，所以：v＝＝，可知匀速运动的速度将增大一倍，重力做功的功率：P＝mgv，可知将增加三倍，故C错误；在运动员下落的过程中，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开，近似为自由落体运动，该过程中的机械能是守恒的．故D错误．6.【答案】C【解析】苹果的加速度方向为水平方向，苹果的合力方向在水平方向上，苹果受到重力和手的作用力，而重力在竖直方向，故手的作用力应为斜上方，故A错误；由于苹果和手相对静止，故其受到的摩擦力为静摩擦力，不能确定是否等于μmg，故B错误；由动能定理可知，合外力做的功等于动能的改变量；竖直方向重力不做功；故手对苹果做的功为mv2，故C正确；由于手发生了位移，且受到水平方向的摩擦力，故苹果对手做功，故D错误．7.【答案】C【解析】停用空调时，可以通过遥控器关机，但对节约用电无作用，可以拔除电源，因为待机电路要耗少部分电，故A错误；使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃会耗电多，当内外温差较小时较省电，故B错误；看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关，可以给待机电路断电，省电，故C正确；使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档，耗电较多，故D错误．8.【答案】B9.【答案】C【解析】如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该减小，当它变短时，它的弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，A、B错；由于弹簧处于自然长度时的弹性势能最小，若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度时的弹性势能均为正值，C对，D错．10.【答案】C【解析】上升过程：空气阻力对小球做功W1＝－F f h.下落过程：空气阻力对小球做功W2＝－F f h.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W＝W1＋W2＝－2F f h.11.【答案】C12.【答案】B【解析】设摩擦力为F f，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律则得：F合＝nF－F f＝ma，解得：加速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．故B正确，A、C、D错误．13.【答案】150 J 150 J【解析】将钢管竖直立在水平地面上，钢管的重心上升的高度为：h＝1.5 m克服重力做的功为：W＝mgh＝10×10×1.5 J＝150 J根据功能关系可知，钢管重力势能增加量就等于克服重力做的功．所以钢管重力势能增加了150 J.14.【答案】℃℃℃℃【解析】实验步骤应包括仪器安装、进行实验、数据处理几个环节，所以正确顺序应该是℃℃℃℃.15.【答案】250 4 750 4 700－250h＝gt2＝×10×12m＝5 m减少的重力势能ΔE p＝mgh＝5×10×5 J＝250 J1 s末钢球离地面的高度为h1＝(100－5) m＝95 m1 s末钢球的重力势能为E p1＝mgh1＝5×10×95 J＝4 750 J1 s末钢球离地面上方1 m处的平面的高度为h2＝(95－1) m＝94 m此时钢球的重力势能为E p2＝mgh2＝5×10×94 J＝4 700 J1 s末钢球离出发点的竖直距离为5 m此时钢球的重力势能为E p3＝5×10×(－5) J＝－250 J.16.【答案】(1)2.4 m/s(2)0.576 J0.588 J0.588 J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．17.【答案】22 J 2 J18.【答案】19.【答案】2 N，竖直向上。
教师课件：2020学年高中物理第七章机械能守恒定律章末检测卷新人教版必修2
第七章 机械能守恒定律章末检测卷(三)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(共13小题，每小题4分，共52分。
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。
)1.如图1所示，小车在与水平方向成α角的恒力F 作用下，沿水平地面向右运动一段距离l ，此过程中力F 对小车所做的功为( )图1A.FlB.Fl sin αC.Fl cos αD.Fl tan α答案 C2.总质量约为3.8吨“嫦娥三号”探测器在距月面3 m 处关闭反推发动机，让其以自由落体方式降落在月球表面。
4条着陆腿触月信号显示，“嫦娥三号”完美着陆月球虹湾地区。
月球表面附近重力加速度约为1.6 m/s 2，4条着陆腿可视作完全相同的四个轻弹簧，在软着陆后，每个轻弹簧获得的弹性势能大约是( )图2A.28 500 JB.4 560 JC.18 240 JD.9 120 J解析 由机械能守恒定律，mgh ＝4E p ，解得E p ＝mgh4＝4 560 J ，选项B 正确。
答案 B3.某运动员臂长为L ，将质量为m 的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v 0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( ) A.m （gL ＋v 20）2B.mgL ＋12mv 2C.12mv 20 D.mgL ＋mv 2解析 设运动员对铅球做功为W ，由动能定理得W －mgL sin 30°＝12mv 20，所以W ＝12mgL ＋12mv 20。
答案 A4.如图3是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )图3A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态解析 由整体法、隔离法结合牛顿第二定律，可知A 正确，B 错误；由动能定理可知C 错误；因返回舱具有竖直向上的加速度，因此处于超重状态，D 错误。
第七章《机械能守恒定律》检测题2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2
第七章《机械能守恒定律检测题》一．选择题（共10小题）1．（2021春•黄浦区校级期末）如图桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下。
取桌面处的重力势能为零，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h）B．mgh，增加mg（H+h）C．mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）2．（2021春•杭州期末）如图所示，某极限运动员完成一项约4万米高空跳伞的壮举。
直播画面显示，热气球升至3.9×104m高空后，他脱离气球开始无初速下落。
开始下落后46s 时，速度达到1150km/h；在距着陆点1524m高时，他打开了降落伞；又经过几分钟，他平稳着陆。
假设重力加速度恒定，地球自转及气流影响不计，则（）A．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员做自由落体运动B．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员的机械能守恒C．打开降落伞之后的一段时间内，运动员处于超重状态D．整个下落过程，运动员所受重力的功率一直增大3．（2021春•苏州月考）某自行车赛运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离，重力对他做功4000J，他克服阻力做功200J。
则运动员在该段下坡过程（）A．动能增加了4000J B．机械能减小了200JC．机械能减小了3800J D．重力势能减小了3800J4．（2021•香坊区校级四模）如图所示，光滑的固定圆弧槽的槽口与一个固定半球顶点相切，半球底面水平，小滑块（可视为质点）从圆弧槽最高点由静止滑下，滑出槽口时速度方向为水平方向。
已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，不计空气阻力，则R1和R2应满足的关系是（）A．R1≤R2B．R1≥R2C．R1≥D．R1≤5．（2021•沙坪坝区校级模拟）如图所示，质点在恒力E作用下做曲线运动，从M点运动到N点，质点的速度方向恰好改变了90°，在此过程中（）A．质点的速度一直增大B．质点的动能先增大后减小C．质点可能做匀速圆周运动D．F的方向可能与M、N两点的连线垂直6．（2021春•黄浦区校级期末）一物体从静止开始自由下落，在第1s末和第4s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为（）A．1：4B．4：1C．1：16D．16：1 7．（2021•天津模拟）2020年11月24日“嫦娥五号”探测器成功发射，开启了我国首次地外天体采样返回之旅，如图为行程示意图。
高中物理(人教)必修2 第七章 机械能守恒定律 章末检测(含详解)
机械能守恒定律章末检测时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)1．用水平拉力F＝1 000N拉质量为M＝500kg的大车移动10m，用相同的水平拉力拉质量为m＝50kg的小车也移动10m，则两次拉车所做的功相比较()A．拉大车做的功多B．拉小车做的功多C．两次做功一样多D．因水平面的粗糙程度不知，两车速度大小不知，无法判定解析某个力的功等于力的大小，位移的大小及力和位移之间夹角的余弦三者的乘积，与物体是否受其他力，及物体的运动性质等因素无关，故只有C选项正确．答案 C2．如图石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10J，下列说法正确的是()A．由A到B，石块的重力势能减少了10JB．由A到B，功减少了10JC．由A到B,10J的功转化为石块的动能D．由A到B,10J的重力势能转化为石块的动能解析物体自由下落，重力做的功等于物体重力势能的减少量，故A选项正确；功是能转化的量度，故B、C选项错误；由动能定理可知重力做功，从而动能增加，故D选项正确．答案AD3．下列说法正确的是()A．物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B．物体处于平衡状态时机械能一定守恒C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体做了功D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现解析物体的机械能守恒时，一定只有重力和弹簧的弹力做功，但不一定只受重力和弹簧弹力的作用．答案CD4．如图所示，为一汽车在平直的公路上，由静止开始运动的速度图象，汽车所受阻力恒定．图中OA为一段直线，AB为一曲线，BC为一平行于时间轴的直线，则()A．OA段汽车发动机的功率是恒定的B．OA段汽车发动机的牵引力恒定C．AB段汽车发动机的功率可能是恒定的D．BC段汽车发动机的功率是恒定的解析OA段汽车做匀加速运动，牵引力恒定，功率是逐渐增大的．答案BCD5．如图所示，在电梯中的斜面上放置了一滑块，在电梯加速上升的过程中，滑块相对斜面静止．则在该过程中()A．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能B．滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能C．斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功D．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能解析物体克服重力所做的功等于物体增加的重力势能，故A选项错误；合力对物体所做的功等于物体动能的增量，故B选项错误；斜面对物体的摩擦力沿斜面向上，因此摩擦力做正功，C选项错误；斜面对滑块的弹力、摩擦力对滑块做的总功等于滑块机械能的增量，因此D选项正确．答案 D6．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角静止的皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为F f，使皮带以速度v匀速向右运动，则在运动过程中，下列说法正确的是()A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B．人对皮带不做功C．人对皮带做功的功率为mg vD．人对皮带做功的功率为F f v解析 皮带之所以能运动起来，是人对皮带的摩擦力充当了动力，故A 正确．摩擦力的大小与阻力相等，故人对皮带做功的功率为F f v .答案 AD7．如图所示，小球自a 点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由a →b →c 的运动过程中( )A ．小球在b 点时的动能最大B ．小球的重力势能随时间均匀减少C ．小球从b 到c 运动过程中，动能先增大后减小，弹簧的弹性势能一直增大D ．到达c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量解析 小球由a →b 做自由落体运动，重力势能减少，ΔE p ＝mg Δh ＝mg ·12gt 2＝12mg 2t 2，故选项B 错误；由b →c 过程中，速度先增大，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大，接着再做变减速运动．故小球动能先增大后减小，而弹性势能一直增大，选项C 正确；到达c 点时球速为零，由机械能守恒定律可知选项D 正确．答案 CD8．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( )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整个过程机械能减少解析 滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，故D 选项错误；以c 点为参考点，则a 点的机械能为6J ，在c 点时滑块的速度为零，重力势能为零，所以弹簧的弹性势能为6J ，从c 到b 的过程中弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故B 、C 选项正确；滑块从a 到c 的过程中，重力势能不能完全转化为动能，故A 选项错误．答案 BC9．(2012·天津一中)如图所示，两个34圆弧轨道固定在水平地面上，半径R 相同，A 轨道由金属凹槽制成，B 轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A 和B 由静止释放，小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示，则下列说法正确的是( )A ．若h A ＝hB ≥2R ，则两小球都能沿轨道运动到最高点B ．若h A ＝h B ＝3R 2，由于机械能守恒，两个小球沿轨道上升的最大高度均为3R 2C ．适当调整h A 和h B ，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D ．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A 小球的最小高度为5R 2，B 小球在h A >2R 的任何高度均可解析 小球沿B 轨道运动到最高点时，由机械能守恒有mgh B ＝2mgR ＋12m v 2B，而小球能通过最高点的最小速度可以为零，所以h B ≥2R ，即可使小球到达轨道最高点，而小球沿A 轨道运动时，在最高点有最小速度，即由重力提供向心力mg ＝m v 2A R ，得v A ＝gR ，由机械能守恒，得mgh A ＝2mg R ＋12m v 2A ，解得h A ＝52R ，故选项A 错误；若h A ＝h B ＝3R 2时，小球沿B 轨道可上升到3R 2处；而小球沿A 轨道不能上升到3R 2处，因为小球上升到3R 2处的动能不能为零，故选项B 错误；小球若沿最高点飞出恰好落在轨道的右端口处，则有R ＝12gt 2，R ＝v t ，解得v ＝ gR 2，而小球沿A 轨道运动在最高点的速度不能小于gR ，选项C 错误；由以上分析可知，小球能从最高点飞出对A 轨道来说，小球的最小高度为52R ，对B 轨道小球的高度h B >2R 即可达到最高点并飞出，选项D 正确．答案 D10．如图所示，平直木板AB 倾斜放置，板上的P 点距A 端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A 到B 逐渐减小．先让物块从A 由静止开始滑到B .然后，将A 着地，抬高B ，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B 由静止开始滑到A .上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( )A ．物块经过P 点的动能，前一过程较小B ．物块从顶端滑到P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C ．物块滑到底端的速度，前一过程较大D ．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长解析 设第一个过程A 到P 点的距离为l 1，板与水平面夹角为α，平均摩擦力为f 1，到达P 点速度为v 1.第二个过程从B 到P 的距离为l 2，摩擦力的平均值为f 2，到达P 点速度为v 2.由题意可知，l 1<l 2，f 1>f 2.由动能定理可知，mgl 1sin α－f 1l 1＝12m v 21l 1(mg sin α－f 1)＝12m v 21同理l 2(mg sin α－f 2)＝12m v 22由于f 1>f 2，l 1<l 2，所以12m v 21<12m v 22，A 选项正确；根据功能关系两个过程中到达P 点产生热量分别为Q 1＝f 1l 1，Q 2＝f 2l 2，不能确定Q 1、Q 2的大小关系，故B 选项错误；对全程应用动能定理可知到达底端时两个过程的速度大小相等，故C 选项错误；定性画出两个过程的v -t 图象．图线1表示第一个过程的速度图线，加速度逐渐增大；图线2表示第二个过程的速度图线，加速度逐渐减小，两次的位移大小相同，所以t 1>t 2，D 选项正确．答案 AD第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、实验题(本题共2小题，共18分)11．(6分)如图甲所示，把纸带固定在质量为50g 的钩码上，让纸带穿过打点计时器，接通电源，松开纸带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带．用刻度尺测量起始点O 到各点的距离，并知交流电源的频率是50Hz ，根据上述数据，在此实验中可以做到以下的几点：________.A ．测出当地重力加速度的精确值B ．计算在纸带中打下D 点时钩码的动能C ．计算钩码下落过程中受到的合外力D ．较准确地验证机械能守恒定律解析 由于该实验存在摩擦力，因此无法精确地测出重力加速度，A 选项错误；但可以利用纸带求出物体的速度和加速度，从而求打下各点时钩码的动能，B 选项正确；由加速度可求出合外力，C 选项正确；由于阻力较小，因此用本实验可以较准确地验证机械能守恒定律，故D 选项正确．答案 BCD12．(12分)为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设μ为定值)，某同学经查阅资料知：一劲度系数为k 的轻弹簧由伸长量为x 至恢复到原长的过程中，弹力所做的功为12kx 2.于是他设计了下述实验： 第一步，如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端落在位置B ，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A ，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C 时停止．第二步，将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．请回答下列问题：(1)你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示)_____________________________________________．(2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式：μ＝________.解析(1)滑块从A到C过程中弹簧的弹力做功，克服摩擦力做功．若能求得摩擦力做功以及物体的位移则可求摩擦力．设法求得滑块受到水平桌面的支持力，则可求得摩擦因数．所以该同学用刻度尺直接测量的物理量是AB间的距离x1，AC间的距离l，弹簧竖直悬挂时弹簧伸长的长度x2.(2)滑块由A到C的过程由动能定理得1 2kx 21－μmgl＝0滑块悬挂在弹簧上静止时有mg＝kx2由以上两式得μ＝x212lx2.答案(1)AB间的距离x1，AC间的距离l，弹簧竖直悬挂时弹簧伸长的长度x2(2)x212lx2三、解答题(本题共3小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(12分)如图所示，半径R＝0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1m的水平面相切于B点，BC离地面高h＝0.8m，质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1(不计空气阻力，取g＝10m/s2)，求：(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B 点时对轨道的压力；(2)小滑块落地点距C 点的距离．解析 (1)设小滑块到达B 点时的速度为v B ，圆弧轨道对滑块的支持力为F N ，由机械能守恒定律得mgR ＝12m v 2B由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2B R联立解得F N ＝30N.由牛顿第三定律可知，滑块在B 点时对轨道的压力为30N.(2)设滑块运动到C 点时的速度为v C ，由动能定理得mgR －μmgL ＝12m v 2C解得v C ＝4m/s小滑块从C 点运动到地面做平抛运动水平方向x ＝v C t竖直方向h ＝12gt 2 滑块落地点距C 点的距离s ＝x 2＋h 2＝455m. 答案 (1)30N(2)455m 14．(14分)电动机通过一绳子吊起质量为8kg 的物体，绳的拉力不能超过120N ，电动机的功率不能超过1 200 W ，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m 时已开始以最大速度匀速上升)，所需时间为多少？解析 此题可以用机车启动类问题为思路，即将物体吊高分为两个过程处理：第一个过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体匀加速上升，第一个过程结束时，电动机到达最大功率．第二个过程中电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，物体开始匀速上升．在匀加速运动过程中加速度为 a ＝F m －mg m ＝120－8×108m/s 2＝5m/s 2末速度v t ＝P m F m ＝1 200120m/s ＝10m/s上升时间t 1＝v ta ＝2 s 上升高度h ＝v 2t2a＝10m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为 v m ＝P m F ＝P m mg ＝1 2008×10m/s ＝15m/s外力对物体做的总功W ＝P m t 2－mgh 2，动能变化量ΔE k ＝12m v 2m －12m v 2t 由动能定理得P m ·t 2－mgh 2＝12m v 2m －12m v 2t 代入数据后解得t 2＝5.75 s ，t ＝t 1＋t 2＝7.75 s 所需时间至少要7.75 s. 答案 7.75 s15．(16分)如下图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R .一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg (g 为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围．解析 设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，由机械能守恒定律得 mgh ＝2mgR ＋12m v 2①物块在最高点受的力为重力mg 、轨道的压力F N .重力与压力的合力提供向心力，有 mg ＋F N ＝m v 2R②物块能通过最高点的条件是 F N ≥0③由②③式得 v ≥gR④由①④式得 h ≥2.5R⑤ 又F N ≤5mg ，由②式得v ≤6Rg⑥由①⑥式得h ≤5R h 的取值范围是：2.5R ≤h ≤5R . 答案 2.5R ≤h ≤5R。
人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》检测题(包含答案)
人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》检测题（包含答案）1 / 9《机械能守恒定律》检测题一、单选题1．一台起重机从静止开始匀加速地将一质量m ＝1.0×103 kg 的货物竖直吊起，在2 s 末货物的速度v ＝4 m/s 。
起重机在这2 s 内的平均输出功率及2 s 末的瞬时功率分别为(g 取10 m/s 2)( )A ．2.4×104 W 2.4×104 WB ．2.4×104 W 4.8×104 WC ．4.8×104 W 2.4×104 WD ．4.8×104 W 4.8×104 W2．如图所示，轻杆一端套在光滑水平转轴O 上，另一端固定一质量为m 的小球，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动。
设运动轨迹的最低点为A 点，最高点为B 点，不计一切阻力，重力加速度为g ，下列说法中正确的是A ．要使小球能够做完整的圆周运动，则小球通过AB ．要使小球能够做完整的圆周运动，则小球通过BC ．小球能过最高点B 时，杆对小球的作用力大小一定随着小球速度的增大而增大D ．小球能过最高点B 时，杆对小球的作用力大小可能为零3．如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中错误的是( )A ．弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能B ．小球斜上抛运动过程中处于失重状态C．小球压缩弹簧的过程中，小球减小的动能等于弹簧增加的势能D．若抛射点向右移动一小段距离，仍使小球水平进入圆筒中，可以增大抛射速度v0，同时增大抛射角θ4．如图甲所示,质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g取10m/s2,则A．物体先做加速运动,推力撤去才开始做减速运动B．物体在水平面上运动的最大位移是10mC．物体运动的最大动能为120JD．物体在运动中的加速度先变小后不变5．将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3。
2019_2020学年高中物理第七章机械能守恒定律章末检测新人教版必修2
第7章机械能守恒定律章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。
1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题。
)1．下列关于机械能守恒的说法中正确的是( )A．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒B．物体只受重力，机械能才守恒C．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒D．除重力做功外，其他力不做功，物体的机械能一定守恒解析匀速运动所受合力为零，但除重力外可能有其他力做功，如物体在阻力作用下匀速向下运动，其机械能减少了，A错误；物体除受重力或弹力也可受其他力，只要其他力不做功或做功的代数和为零，机械能也守恒，B错误；匀速圆周运动物体的动能不变，但势能可能变化，故C错误；由机械能守恒条件知，选项D正确。
答案 D2．如图1所示，某人以力F将物体沿斜面向下拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是( )图1A．物体做匀速运动B ．合力对物体做功等于零C ．物体的机械能保持不变D ．物体机械能减小解析 物体在沿斜面方向上除受拉力F 和摩擦力F f 外，还有重力沿斜面方向的分力，拉力大小等于摩擦力，因此物体不可能做匀速运动，且合力对物体做功不为零。
物体在运动过程中，合力做的功等于重力做的功，机械能守恒。
答案 C3．(2017·衡水高一检测)如图2所示，一箱苹果沿着倾角为θ的有摩擦的斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m 的苹果，它周围苹果对它作用力的合力( )图2A ．对它做正功B ．对它做负功C ．对它不做功D ．无法确定做功情况解析 对整体分析，受重力和支持力、摩擦力，整体的加速度a ＝mg sin θ－fm＝g sin θ－μg cos θ。
可知苹果的加速度为g sin θ－μg cos θ，苹果受重力、周围苹果的作用力，两个力的合力等于mg sin θ－μmg cos θ，所以其他苹果对该苹果的作用力F ＝μmg cos θ，方向沿斜面向上，根据W ＝Fs cos α可知，F 做负功，故B 正确。
人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》检测题(包含答案)
B．如果小球恰好从B点飞出，则
C．如果小球沿轨道恰好从C点飞出，则
D．无论小球从多高的位置释放，都不可能沿轨道到达C点
A．C点的速度大小为5m/sB．小球在D处对轨道的压力大小为33N
C．初速度 大小为3m/sD．A点的竖直高度h为0.8m
16．如图所示，倾斜轨道和三个半径均为R的圆弧轨道平滑连接，已知前两个圆弧所对圆心角均为60°，A点为第一个圆弧轨道的最低点，B点为第二个圆弧轨道的最高点，C点为第三个圆弧轨道的最高点。质量为m的小球从倾斜轨道上距离A点高为h处由静止释放，不计一切摩擦，下列说法正确的是
A．v1>v2>v3B．v1=v2>v3C．v1=v2<v3D．v1=v2=v3
3．如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看做质点)，且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(重力加速度为g)，下列说法正确的是( )
A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为
B．物块从A到B过程重力的平均功率为
C．物块在B点时对槽底的压力大小为
D．物块到B点时重力的瞬时功率为mg
15．如图，质量为1.0kg的小球从A点以初速度 水平抛出，恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道．B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为D，O为圆弧BDC的圆心，圆弧所对应圆心角θ=106°，半径R=1.0m，小球到达D点的速度大小为 m/s（取sin53°=0.8， ）．则（）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．物体的机械能不变
C．物体的动能逐渐增大D．弹簧的弹性势能先减小后增大
2025版高中物理第七章机械能守恒定律章末检测含解析新人教版必修2
第七章 章末检测一、选择题(本题10个小题，每小题6分，共60分.1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题)1．关于能量和能源，下列说法正确的是( ) A ．在利用能源的过程中，能量在数量上并未削减 B ．由于自然界的能量守恒，所以不须要节约能源 C ．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D ．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创建解析：由于自然界的能量守恒，所以在利用能源的过程中，能量在数量上并未削减，选项A 正确；由于能源的品质渐渐降低，故仍须要节约能源，选项B 错误；能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，比如一杯热水经过一段时间，热量流失，水冷了，所以转化具有方向性，故C 不正确；人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创建，也不会消逝，故D 不正确．答案：A 2.足够长的传送带以v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放于传送带上，若小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小物块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )A ．mv 2B ．2mv 2C.14mv 2D.12mv 2 解析：物块A 被放于传送带上后马上做匀加速直线运动，加速度a ＝μmgm＝μg ，匀加速过程前进的距离x 1＝v 22a ＝v 22μg ，该时间内传送带前进的距离x 2＝vt ＝v ·v μg ＝v 2μg，所以物块相对传送带滑动的距离Δx ＝x 2－x 1＝v 22μg ，故产生的内能Q ＝μmg ·Δx ＝μmg ·v 22μg ＝12mv 2.答案：D3．如图所示为一质量为2 kg 的物块向右以v 1＝4 m/s 的速度沿光滑的水平地面运动，同时在物块上施加一方向水平向左的恒力F ，经过一段时间物块的速度方向变为水平向左，但是速度大小为v 2＝4 m/s.则上述过程中( )A ．恒力F 对物块做了32 J 的功B ．恒力F 对物块做了16 J 的功C ．恒力F 对物块做了8 J 的功D ．恒力F 对物块做功为零解析：由动能定理得W F ＝12mv 22－12mv 21＝12×2×42 J －12×2×(－4)2J ＝0，D 正确．答案：D4．下列各种运动过程中，物体(弓、过山车、石头、圆珠笔)机械能守恒的是(忽视空气阻力)( )A．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B．过山车在动力作用下在轨道上缓慢上行的过程C．在一根细线的中心悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程D．手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程解析：将箭搭在弦上，拉弓的整个过程中，拉力对弦做功，故弓的机械能不守恒，故A 错误；过山车在动力作用下在轨道上缓慢上行的过程中，动能不变，重力势能变大，故过山车的机械能不守恒，故B错误；在一根细线的中心悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程中，石头的动能不变，重力势能增加，故石头的机械能不守恒，故C错误；笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，故圆珠笔的机械能守恒，故D正确．答案：D5.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，如图所示，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的( ) A．动能增加，势能削减，机械能不变B．动能增加，势能增加，机械能增加C．动能削减，势能不变，机械能削减D．动能不变，势能不变，机械能不变解析：加油后战斗机的质量增加，又因战斗机飞行的速率和高度都未发生变更，它的动能和重力势能都要增加，所以机械能也要增加．答案：B6．质量为2 t的汽车，发动机的功率为30 kW，在水平马路上能以54 km/h的最大速度行驶，假如保持功率不变，则汽车的速度为36 km/h时，汽车的加速度为( ) A．0.5 m/s2 B．1 m/s2C．1.5 m/s2 D．2 m/s2解析：由P＝F f v m得F f＝Pv m＝2×103 N，当v＝36 km/h时，由P＝Fv得F＝3×103 N，又a＝F－F fm，所以a＝0.5 m/s2，选项A正确．答案：A7．两滑块甲和乙放在粗糙的水平面上，给两滑块同方向的初速度，两滑块仅在滑动摩擦力的作用下运动，并作出两滑块的动能与滑行距离的变更规律图线，如图所示，已知两滑块的质量相同．则能正确地反应两滑块的速度随时间变更规律的图象是( )解析：对两滑块依据动能定理－F f x＝E k－E k0，所以E k＝－F f x＋E k0，由此表达式可知题中图线的斜率表达的是物体运动过程中所受的摩擦力，由E kx图线可推断甲、乙两滑块所受摩擦力相等，所以两滑块均以相同的加速度做匀减速运动，D选项正确．答案：D8．如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面起先加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的是( )A．力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析：木箱运动过程中，有力F、重力、阻力三个力对木箱做功，合力做功确定着物体动能的变更量，C正确、A错误；重力做功确定着重力势能的变更量，B正确；除重力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的变更量，D正确．答案：BCD9.如图所示，一个物体在A时，弹簧处于原长，将物体从A推到B时，弹力做功W1；将物体从A推到B再推到C最终再回到B，弹力做功W2.下列说法正确的是( ) A．W1<W2B．W1＝W2C．上述两个过程中弹簧的弹性势能变更不同D．上述两个过程中弹簧的弹性势能均增加－W1解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量，将物体由A推到B和将物体由A推到B再推到C最终再回到B的弹簧形变量相同，故有W1＝W2，而且均是外界对弹簧做正功，故弹簧弹性势能均增加，A、C错误，B、D正确．答案：BD10.在平直马路上，汽车由静止起先做匀加速直线运动，当速度达到v max后，马上关闭发动机直至静止，v t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为F f，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则( )A．F:F f＝1:3 B．W1:W2＝1:1C．F:F f＝4:1 D．W1:W2＝1:3解析：对汽车运动的全过程，由动能定理得：W1－W2＝ΔE k＝0，所以W1＝W2，选项B正确，选项D错误．由图象知x1:x2＝1:4.由动能定理得Fx1－F f x2＝0，所以F:F f＝4:1，选项A错误，选项C正确．答案：BC二、非选择题(本题3小题，共40分)11．(10分)如图所示，ABC 为金属杆做成的轨道，固定在竖直平面内．轨道的AB 段水平且粗糙，BC段光滑，且BC 段由半径为R 的两段14圆弧平滑连接而成．一质量m ＝0.2 kg 的小环套在杆上，在F ＝1.8 N 的恒定水平拉力作用下，从A 点由静止起先运动，经时间t ＝0.4 s 到达B 点，然后撤去拉力F ，小环沿轨道上滑，到达C 点恰好掉落做自由落体运动．小环与水平直杆间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)小环到达B 点时的速度大小； (2)圆弧的半径R .解析：(1)在A 点小环受重力G 、支持力F N 、拉力F 和摩擦力F f .小环在AB 段受恒力作用，做匀加速运动，由牛顿其次定律可得F －F f ＝ma ，又F f ＝μF N ＝μmg ，解得a ＝F －μmgm＝1.8－0.80.2m/s 2＝5 m/s 2，则v B ＝at ＝5×0.4 m/s＝2.0 m/s. (2)因BC 段轨道光滑，小球在BC 段运动时只有重力做功，机械能守恒，小环到达C 点恰好掉落做自由落体运动，则在C 点速度减为零，则12mv 2B ＝mg ×2R ，解得R ＝v 2B4g ＝2.024×10m ＝0.1m.答案：(1)2.0 m/s (2)0.1 m12．(14分)如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B 端的切线沿水平方向．质量m ＝1 kg 的滑块(可视为质点)在水平恒力F ＝10 N 的作用下，从A 点由静止起先运动，当滑块运动的位移x ＝0.5 m 时撤去力F .已知A 、B 之间的距离x 0＝1 m ，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.1，滑块上升的最大高度h ＝0.2 m ，g取10 m/s 2.求：(1)在撤去力F 时，滑块的速度大小；(2)滑块从B 到C 过程中克服摩擦力做的功．解析：(1)滑块在力F 的作用下由A 点运动到撤去力F 的过程中，依据动能定理有：Fx －μmgx ＝12mv 2，解得v ＝3 m/s.(2)滑块由A 到C 的整个过程中，依据动能定理有：Fx －μmgx 0－mgh －W f ＝0 解得：W f ＝Fx －μmgx 0－mgh ＝2 J. 答案：(1)3 m/s (2)2 J13．(16分)如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R ＝0.5 m ，平台与轨道的最高点等高，一质量m ＝0.8 kg 的小球从平台边缘的A 处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P 点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP 与竖直线的夹角为53°，已知sin 53°＝0.8，cos53°＝0.6，g 取10 m/s 2，试求：(1)小球从平台上的A 点射出时的速度大小v 0；(2)小球从平台上的射出点A 到圆轨道入射点P 之间的水平距离L ；(3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小．解析：(1)小球从A 到P 的高度差为：h ＝R (1＋cos 53°) 从A 到P 是平抛运动，依据分运动公式，有： h ＝12gt 2，v y ＝gt ，tan 53°＝v y v 0 联立并代入数据解得：v 0＝3 m/s(2)从A 到P 是平抛运动，依据分位移公式， 有L ＝v 0t联立并代入数据解得：L ＝1.2 m(3)从A 到圆弧最低点，依据机械能守恒定律，有： 12mv 21＝mg ·2R ＋12mv 20 代入数据解得：v 1＝29 m/s答案：(1)3 m/s (2)1.2 m (3)29 m/s。
2019-2020学年高一下学期人教版必修2物理期末复习卷 第七章 ：机械能守恒定律(解析版)
2019-2020学年高一下学期人教版必修2物理期末复习卷第七单元：机械能守恒定律（解析版）一、选择题：（本题共8小题，每小题6分，满分48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～5只有一项是符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）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0C．物体的速度为0时，其加速度可能不为0D．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x＝0，所以W＝0，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。
答案C2．如图所示，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()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F f1＝F，由牛顿第三定律可知，A对地面的滑动摩擦力大小F f2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。
高中物理人教版必修2练习：第七章 机械能守恒定律 章末检测 word版含解析
章末检测[时间：90分钟 满分：100分]一、单项选择题(共6小题，每小题4分，共24分) 1．若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则( ) A ．物体的动能不可能总是不变的 B ．物体的加速度一定变化 C ．物体的速度方向一定变化 D ．物体所受合外力做的功可能为零2．一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v 0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能( ) A ．上抛球最大 B ．下抛球最大 C ．平抛球最大D ．一样大3．某运动员臂长为L ，将质量为m 的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v 0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( ) A.m (gL ＋v 20)2B ．mgL ＋12m v 2C.12m v 20 D ．mgL ＋m v 204．一小石子从高为10 m 处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面)，g ＝10 m/s 2，则该时刻小石子的速度大小为( ) A ．5 m /s B ．10 m/s C ．15 m /sD ．20 m/s5．自由下落的物体，其动能与位移的关系如图1所示．则图中直线的斜率表示该物体的( )图1A ．质量B ．机械能C ．重力大小D ．重力加速度大小6．(2015·新课标全国Ⅰ·17)如图2，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则( )图2A ．W ＝12mgR ，质点恰好可以到达Q 点B ．W ＞12mgR ，质点不能到达Q 点C ．W ＝12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离D ．W ＜12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离二、多项选择题(共4小题，每小题6分，共24分)7．提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即F f ＝k v 2，k 是阻力因数)．当发动机的额定功率为P 0时，物体运动的最大速率为v m ，如果要使物体运动的速率增大到2v m ，则下列办法可行的是( ) A ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P 0 B ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k4C ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P 0D ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k88.如图3所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g .在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )图3A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能B ．运动员获得的动能为23mghC ．运动员克服摩擦力做功为23mghD ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh9．如图4所示，现有两个完全相同的可视为质点的物体都从静止开始运动，一个自由下落，一个沿光滑的固定斜面下滑，最终它们都到达同一水平面上，空气阻力忽略不计，则( )图4A ．重力做的功相等，重力做功的平均功率相等B ．它们到达水平面上时的动能相等C ．重力做功的瞬时功率相等D ．它们的机械能都是守恒的10.如图5所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮．质量分别为M 、m (M >m )的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中( )图5A ．两滑块组成系统的机械能守恒B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D ．两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功三、填空题(共2小题，共12分)11．(6分)使用如图6甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示．图乙中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T＝0.02 s.图6(1)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的．(2)如果发现图乙中OA距离大约是4 mm，则出现这种情况的原因可能是__________，如果出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是__________．12．(6分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：图7①摆好实验装置如图7.②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线P上．④释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N 个点的距离为40.0 cm ；打下第N 点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为________J ，小车动能的增量为________J ．(g ＝9.8 m/s 2)(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是(至少说出两种可能)：________________ ________________________________________________________________________. 四、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)如图8所示，在竖直平面内，两个半径R ＝0.8 m 的14光滑圆弧轨道AB 和CD 与水平轨道BC 平滑连接，BC 长L ＝1.5 m ．一小物体从A 点由静止释放，沿轨道运动一段时间后，最终停在水平轨道上．小物体与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.1.求：图8(1)小物体第一次滑到B 点时的速度大小； (2)小物体最终停在距B 点多远处？14．(8分)小球自h ＝2 m 的高度由静止释放，与地面碰撞后反弹的高度为34h .设碰撞时没有动能的损失，且小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，求： (1)小球受到的空气阻力是重力的多少倍？ (2)小球从开始到停止运动的过程中运动的总路程．15．(12分)一列车的质量是5.0×105 kg ，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW 加速行驶，当速度由10 m /s 加速到所能达到的最大速率30 m/s 时，共用了2 min ，则在这段时间内列车前进的距离是多少？16．(12分)(2015·重庆理综·8)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图9所示的实验装置，图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板．M 板上部有一半径为R 的14圆弧形的粗糙轨道，P 为最高点，Q 为最低点，Q 点处的切线水平，距底板高为H .N 板上固定有三个圆环．将质量为m 的小球从P 处静止释放，小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q 水平距离为L 处，不考虑空气阻力，重力加速度为g .求：图9(1)距Q 水平距离为L2的圆环中心到底板的高度；(2)小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向； (3)摩擦力对小球做的功．答案精析章末检测1．D [物体做匀速圆周运动时合外力不为零，但合外力做的功为零，动能不变，A 错，D 对；合外力不为零，物体的加速度一定不为零，是否变化不能断定，B 错；合外力不为零，物体的速度方向可能变化，也可能不变，C 错．] 2．D3．A [设运动员对铅球做功为W ，由动能定理得W －mgL sin 30°＝12m v 20，所以W ＝12mgL ＋12m v 20.]4．B [设小石子的动能等于它的重力势能时速度为v ，根据机械能守恒定律得mgh ＝mgh ′＋12m v 2由题意知mgh ′＝12m v 2，所以mgh ＝m v 2故v ＝gh ＝10 m /s ，B 正确．]5．C [自由下落的物体，只受重力，根据动能定理得：E k ＝mgh 则图中斜率k ＝mg ，故选C]6．C [根据动能定理得P 点动能E k P ＝mgR ，经过N 点时，由牛顿第二定律和向心力公式可得4mg －mg ＝m v 2R ，所以N 点动能为E k N ＝3mgR 2，从P 点到N 点根据动能定理可得mgR －W ＝3mgR2－mgR ，即克服摩擦力做功W ＝mgR2.质点运动过程，半径方向的合力提供向心力，即F N －mg cosθ＝ma ＝m v 2R ，根据左右对称，在同一高度处，由于摩擦力做功导致在右边圆形轨道中的速度变小，轨道弹力变小，滑动摩擦力F f ＝μF N 变小，所以摩擦力做功变小，那么从N 到Q ，根据动能定理，Q 点动能E k Q ＝3mgR 2－mgR －W ′＝12mgR －W ′，由于W ′＜mgR2，所以Q 点速度仍然没有减小到0，会继续向上运动一段距离，对照选项，C 正确．]7．CD [据题意，P 0＝F f v m ＝k v 2m ·v m ＝k v 3m ，如果阻力因数不变，当物体运动的速率增大到2v m 时，阻力为F f1＝k (2v m )2，发动机的额定功率需要增大到P ＝F f1·2v m ＝8P 0，选项A 错误，C 正确；若发动机额定功率不变，要使物体运动的速率增大到2v m ，阻力应为F f2＝P 02v m ＝k v 3m2v m ＝k v 2m 2，则有k v 2m2＝k 1(2v m )2，可得k 1＝k 8，即应使阻力因数减小到k 8，选项B 错误，D 正确．]8．BD [运动员的加速度为13g ，沿斜面：mg sin 30°－F f ＝m ·13g ，F f ＝16mg ，W f ＝16mg ·2h ＝13mgh ，所以A 、C 项错误，D 项正确；E k ＝mgh －13mgh ＝23mgh ，B 项正确．]9．BD [两物体从同一高度下落，根据机械能守恒定律知，它们到达水平面上时的动能相等，自由下落的物体先着地，重力做功的平均功率大，而着地时重力做功的瞬时功率等于重力与重力方向上的速度的乘积，故重力做功的瞬时功率不相等，选B 、D.]10．CD [对于M 和m 组成的系统，除了重力、轻绳弹力做功外，摩擦力对M 做了功，系统机械能不守恒，选项A 错误；对于M ，合外力做的功等于其重力、轻绳拉力及摩擦力做功的代数和，根据动能定理可知，M 动能的增加等于合外力做的功，选项B 错误；对于m ，只有其重力和轻绳拉力做了功，根据功能关系可知，除了重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量，选项C 正确；对于M 和m 组成的系统，系统内轻绳上弹力做功的代数和等于零，只有两滑块的重力和M 受到的摩擦力对系统做了功，根据功能关系得，M 的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损失量，选项D 正确．] 11．(1)gl ＝s 28T 2 (2)先释放纸带，后接通电源 gl <s 28T 212．(1)0.196 0.1(2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力 13．(1)4 m/s (2)1 m解析 (1)由机械能守恒定律得mgR ＝12m v 2B解得v B ＝4 m/s(2)设小物体在水平轨道上运动的总路程为s ，根据能量守恒 mgR ＝μmgs ，解得s ＝8 m ，s ＝5L ＋0.5 m 最终物体距B 点的距离为L －0.5 m ＝1 m. 14．(1)17(2)14 m解析 设小球的质量为m ，所受阻力大小为F f .(1)小球从h 处释放时速度为零，与地面碰撞反弹到34h 时，速度也为零，由动能定理得mg ⎝⎛⎭⎫h －34h －F f ⎝⎛⎭⎫h ＋34h ＝0 解得F f ＝17mg (2)设小球运动的总路程为s ，且最后小球静止在地面上，对于整个过程，由动能定理得mgh －F f s ＝0，s ＝mgF f h ＝7×2 m ＝14 m15．1.6 km解析 设列车在2 min 内前进的距离为l ，已知m ＝5.0×105 kg ，P ＝3 000 kW ，v ＝10 m/s ， v ′＝30 m/s ，t ＝2 min ， 由于P ＝F v列车速度最大时，a ＝0，所以阻力F f ＝F ，则F f ＝P v ′＝3×10630 N ＝1.0×105 N牵引力做功W ＝Pt ＝3×106×60×2 J ＝3.6×108 J 由动能定理知W －F f l ＝12m v ′2－12m v 2代入数据求得l ＝1.6 km 16．(1)34H (2)Lg 2H mg (1＋L 22HR)，方向竖直向下 (3)mg (L 24H－R )解析 (1)小球在Q 点处的速度为v 0，从Q 到距Q 水平距离为L2的圆环中心处的时间为t 1，落到底板上的时间为t ，距Q 水平距离为L2的圆环中心到底板的高度为h ，由平抛运动规律得L ＝v 0t ① L2＝v 0t 1② H ＝12gt 2③H －h ＝12gt 21④联立①②③④式解得h ＝34H ⑤(2)联立①③式解得v 0＝Lg 2H⑥ 在Q 点处对球由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 20R⑦联立⑥⑦式解得F N ＝mg (1＋L 22HR )⑧由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为 F N ′＝F N ＝mg (1＋L 22HR )⑨方向竖直向下(3)从P 到Q 对小球由动能定理得 mgR ＋W f ＝12m v 20⑩联立⑥⑩式解得W f ＝mg (L 24H－R )。
2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律训练+章末质量评估新人教版必修2【共11套73页】
本套资源目录2020年高中物理第七章机械能守恒定律章末复习课训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律章末质量评估三含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第七节动能和动能定理训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第三节功率训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第九节实验：验证机械能守恒定律训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第二节功训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第八节机械能守恒定律训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第六节实验：探究功与速度变化的关系训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第四节重力势能训练含解析新人教版必修2章末复习课知识体系[答案填写] ①W 为正 ②W ＝0 ③W 为负 ④12mv 2 ⑤mgh ⑥初、末位置 ⑦12mv 22－12mv 21主题一 动能定理在多过程中的应用1．分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解．2．全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个力的做功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解．当题目不涉及中间量时，选择对全程应用动能定理会更简单、更方便．【例1】某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角θ＝37°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过．转轮半径R＝0.4 m、转轴间距L＝2 m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H ＝2.2 m．现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.5(sin 37°＝0.6)．(1)若h＝2.4 m，求小物块到达B端时速度的大小；(2)若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件；(3)改变小物块释放的高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件．解析：本题考查匀变速直线运动、平抛运动和牛顿运动定律．(1)小物块由静止释放到B的过程中，有mg sin θ－μmg cos θ＝ma，v2B＝2a hsin θ，解得v B＝4 m/s.(2)若要小物块落到传送带左侧地面，设当小物块到达传送带上D点时速度为零时，小物块从距传送带高度为h1处由静止释放，则有0＝mgh1－μmg cos θ·h1sin θ－μmgL，解得h1＝3.0 m，当h<h1＝3.0 m时满足题中条件．(3)当小物块从右侧抛出时，设小物块到达D点的速度为v，则有1 2mv2＝mgh－μmg cos θhsin θ－μmgL，H ＋2R ＝12gt 2，x ＝vt ，解得x ＝2h －3.为使小物块能在D 点水平向右抛出，则需满足mg ≤mv 2R，解得h ≥3.6 m.答案：(1)4 m/s (2)h <3.0 m (3)x ＝2h －3 h ≥3.6 m 针对训练1.如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 面水平，B 、C 距离d ＝0.50 m ，盆边缘的高度h ＝0.30 m ．在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B 点的距离为( )A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0解析：设小物块在BC 面上运动的总路程为s .物块在BC 面上所受的滑动摩擦力大小始终为f ＝μmg ，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得mgh －μmgs ＝0，s ＝h μ＝0.300.10m ＝3 m ，d ＝0.50 m ，则s ＝6d ，所以小物块在BC 面上来回运动共6次，最后停在B 点，故选D.答案：D主题二 功能关系的理解和应用1．几种常见功能关系的理解． 功能关系 表达式物理意义正功、负功含义重力做功与重力势能W ＝－ΔE p重力做功是重力势能变化的原因W ＞0势能减少 W ＜0 势能增加 W ＝0 势能不变 弹簧弹力做功与弹性势能 W ＝－ΔE p弹力做功是弹性势能变化的原因W ＞0势能减少 W ＜0 势能增加 W ＝0 势能不变 合力做功与动能W ＝ΔE k合外力做功是物体动能W ＞0动能增加变化的原因W＜0动能减少W＝0动能不变除重力或系统弹力外其他力做功与机械能W＝ΔE除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的原因W＞0机械能增加W＜0机械能减少W＝0机械能守恒2.应用功能关系解题的步骤．(1)明确研究对象，研究对象是一个物体或是几个物体组成的系统．(2)隔离研究对象，分析哪些力对它做功，它的哪些能量发生变化．(3)根据能量的变化类型确定用哪一类功能关系去求解．(4)根据相应的功能关系列方程、求解．【例2】如图所示，在光滑水平地面上放置质量M＝2 kg的长木板，木板上表面与固定的光滑弧面相切．一质量m＝1 kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下，在木板上滑行t＝1 s后，滑块和木板以共同速度v＝1 m/s匀速运动，g取10 m/s2.求：(1)滑块与木板间的摩擦力大小F f；(2)滑块下滑的高度h；(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q.解析：(1)对木板：F f＝Ma1，由运动学公式，有v＝a1t，解得F f＝2 N.(2)对滑块：－F f＝ma2.设滑块滑上木板时的速度是v0，则v－v0＝a2t，v0＝3 m/s.由机械能守恒定律，有mgh＝12mv20，h＝v202g＝322×10m＝0.45 m.(3)根据功能关系，有Q＝12mv20－12(M＋m)v2＝12×1×32 J－12×(1＋2)×12 J＝3 J.答案：(1)2 N (2)0.45 m (3)3 J针对训练2.(多选)(2018·江苏卷)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块( )A ．加速度先减小后增大B ．经过O 点时的速度最大C ．所受弹簧弹力始终做正功D ．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功解析：物体从A 点到O 点的过程中，弹力开始大于摩擦力，后小于摩擦力，故加速度先减小后反向增大，在弹力等于摩擦力时，加速度为0，速度达到最大，故A 正确，B 错误；物体从A 点到B 点的全过程，弹簧先压缩后伸长，弹力先做正功再做负功，全程由动能定理可得弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功，故C 错误，D 正确．答案：AD【统揽考情】本章的基本概念和基本规律较多，体现了利用功能观点分析问题的思路，该部分内容是高考的重点和热点．既有本章的单独考查，也有与电场、磁场的综合考查．高考命题的热点主要集中在动能定理的综合应用上，功能关系的综合应用每年必考，并且分值较大．高考题型有选择题，有综合计算题，也有实验题．【真题例析】(2018·全国卷Ⅰ)如图所示，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ；bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为( )A ．2mgRB ．4mgRC ．5mgRD ．6mgR解析：小球由a 到c 的过程，由动能定理，得F ·3R －mgR ＝12mv 2c ，又F ＝mg ，解得v 2c ＝4gR ；小球离开c 点后，在竖直方向v c ＝gt ，在水平方向的位移为x ＝12at 2＝2R ；从a 点到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R ，则小球机械能的增加量ΔE ＝F ·5R ＝5mgR ，选项C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C 针对训练(多选)(2019·全国卷Ⅱ)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和．取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示．重力加速度g 取10 m/s 2.由图中数据可得( )A ．物体的质量为2 kgB ．h ＝0时，物体的速率为20 m/sC ．h ＝2 m 时，物体的动能E k ＝40 JD ．从地面至h ＝4 m ，物体的动能减少100 J解析：E p -h 图象知其斜率为G ，故G ＝80 J4 m ＝20 N ，解得m ＝2 kg ，故A 正确；h ＝0时，E p ＝0，E k ＝E 机－E p ＝100 J －0＝100 J ，故12mv 2＝100 J ，解得：v ＝10 m/s ，故B 错误；h ＝2 m 时，E p ＝40 J ，E k ＝E 机－E p ＝90 J －40 J ＝50 J ，故C 错误；h ＝0时，E k ＝E 机－E p＝100 J －0＝100 J ，h ＝4 m 时，E k ′＝E 机－E p ＝80 J －80 J ＝0 J ，故E k －E k ′＝100 J ，故D 正确．答案：AD1.(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h 在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示．重力加速度取10 m/s 2.该物体的质量为( )A ．2 kgB ．1.5 kgC ．1 kgD ．0.5 kg解析：对上升过程，由动能定理，－(F ＋mg )h ＝E k －E k o ，得E k ＝E k0－(F ＋mg )h ，即F ＋mg ＝12 N ；下落过程，(mg －F )(6－h )＝E k ，即mg －F ＝k ′＝8 N ，联立两公式，得到m ＝1 kg ，F ＝2 N.答案：C2．(2018·全国卷Ⅱ)如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( )A ．小于拉力所做的功B ．等于拉力所做的功C ．等于克服摩擦力所做的功D ．大于克服摩擦力所做的功解析：木箱受力如图所示．木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知：W F －W f ＝12mv 2－0，所以动能小于拉力做的功，故A 正确，B 错误．无法比较动能与摩擦力做功的大小，C 、D 错误．答案：A3．(2017·全国卷Ⅱ)如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )A.v 216g B.v 28g C.v 24gD.v 22g解析：设轨道半径为R ，小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1，由于轨道光滑，根据机械能守恒定律有mg ×2R ＝12mv 2－12mv 21，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有：x ＝v 1t ，2R ＝12·gt 2，求得x ＝－16⎝ ⎛⎭⎪⎫R －v 28g 2＋v 44g2，因此当R －v 28g ＝0，即R ＝v 28g 时，x 取得最大值，B 项正确，A 、C 、D 项错误．答案：B4．(2017·全国卷Ⅲ)如图所示，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )A.19mgl B.16mgl C.13mgl D.12mgl 解析：QM 段绳的质量为m ′＝23m ，未拉起时，QM 段绳的重心在QM 中点处，与M 点距离为13l ，绳的下端Q 拉到M 点时，QM 段绳的重心与M 点距离为16l ，此过程重力做功W c ＝－m ′g ·⎝ ⎛⎭⎪⎫13l －16l ＝－19mgl ，对绳的下端Q 拉到M 点的过程，应用动能定理，可知外力做功W＝－W G ＝19mgl ，可知A 项正确，B 、C 、D 项错误．答案：A5．如图所示，在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧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 ，BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R4处由静止开始自由下落，经A 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．解析：(1)设小球的质量为m ，小球在A 点的动能为E k A ，由机械能守恒得E k A ＝mg R4，①设小球在B 点的动能为E k B ，同理有E k B ＝mg 5R4，②由①②式得E k BE k A＝5.③ (2)若小球能沿轨道运动到C 点，小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0.④ 设小球在C 点的速度大小为v C ，由牛顿运动定律和向心加速度公式，有N ＋mg ＝mv 2CR2，⑤由④⑤式得，v C 应满足mg ≤m2v 2CR，⑥由机械能守恒有mg R 4＝12mv 2C .⑦由⑥⑦式可知小球恰好可以沿轨道运动到C 点． 答案：(1)5 (2)恰好可以沿轨道运动到C 点章末质量评估(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选，9～12题为多选，选对得4分，漏选得2分，多选、错选均不得分)1.如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动．关于力对船做功的下列说法中正确的是( )A．绳的拉力对船做了功B．人对绳的拉力对船做了功C．树对绳子的拉力对船做了功D．人对船的静摩擦力对船做了功解析：绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船，没有对船做功．只有人对船的静摩擦力作用于船，且船发生了位移，故对船做了功，且做正功，故选项A、B、C错误，选项D正确．答案：D2．升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为( )A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah解析：要分析重力势能的变化，只需要分析重力做功．物体随升降机上升了h，物体克服重力做功W＝mgh，故物体的重力势能增加了mgh，A正确．答案：A3．物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止．以a、E k、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间．则以下各图象中，能正确反映这一过程的是( )解析：物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变，随位移不变，选项A 、B 错误；由动能定理，－fx ＝E k －E k0，解得E k ＝E k0－fx ，故选项C 正确，D 错误．答案：C4.一小球从如图所示的弧形轨道上的A 点，由静止开始滑下．由于轨道不光滑，它仅能滑到B 点．由B 点返回后，仅能滑到C 点，已知A 、B 高度差为h 1，B 、C 高度差为h 2，则下列关系正确的是( )A ．h 1＝h 2B ．h 1＜h 2C ．h 1＞h 2D ．h 1、h 2大小关系不确定解析：由能的转化和守恒定律可知，小球由A 到B 的过程中重力势能减少mgh 1，全部用于克服摩擦力做功，即W AB ＝mgh 1.同理，W BC ＝mgh 2，又随着小球最大高度的降低，每次滑过的路程越来越短，必有W AB ＞W BC ，所以mgh 1＞mgh 2，得h 1＞h 2，故C 正确．答案：C5.如图所示是半径为r 的竖直光滑圆形轨道，将一玩具小车放到与轨道圆心O 处于同一水平面的A 点，并给小车一竖直向下的初速度，使小车沿轨道内侧做圆周运动．要使小车不脱离轨道，则在A 处使小车获得竖直向下的最小初速度应为( )A.7grB.5grC.3grD.2gr解析：小车恰好不脱离轨道的条件是在最高点满足mg ＝m v 2r.小车沿轨道内侧做圆周运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒．设小车在A 处获得的最小初速度为v A ，由机械能守恒定律得12mv 2A ＝mgr ＋12mv 2，解得v A ＝3gr .故选项C 正确．答案：C6．物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10 J ，克服阻力做功5 J ，克服重力做功5 J ，则( )A ．物体重力势能减少5 JB ．物体机械能增加5 JC ．合力做功为20 JD ．物体机械能减少5 J解析：物体向上运动，重力做负功5 J ，故重力势能增加了5 J ，故A 错误；合力做功W ＝10－5－5＝0，即合力做功为零，故C 错误；除重力以外的力做功衡量机械能的变化，因此物体的机械能增加了ΔE ＝10－5＝5 J ，故B 正确，D 错误.答案：B7.如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m .设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间内 ( )A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的合外力所做的功为PtD ．小车受到的牵引力做的功为Fx ＋12mv 2m解析：小车在运动方向上受向前的牵引力F 1和向后的阻力F ，因为v 增大，P 不变，由P ＝F 1v ，F 1－F ＝ma ，得出F 1逐渐减小，a 也逐渐减小，当v ＝v m 时，a ＝0，故A 、B 项错误；合外力做的功W 外＝Pt －Fx ，由动能定理得W 牵－Fx ＝12mv 2m ，故C 项错误，D 项正确．答案：D8.如图所示，一质量为m 的质点在半径为R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A 点滑下，到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N .重力加速度为g ，则质点自A 滑到B 的过程中，摩擦力对其所做的功为( )A.12R (F N －3mg ) B.12R (3mg －F N ) C.12R (F N －mg ) D.12R (F N －2mg ) 解析：质点到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N ，根据牛顿定律有F N －mg ＝m v 2R，根据动能定理，质点自A 滑到B 的过程中有W f ＋mgR ＝12mv 2，故摩擦力对其所做的功W f ＝12R (F N－3mg )，故A 项正确．答案：A9.如图所示，长为L 的木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物体，现缓慢抬高A 端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面成α角时小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到木板底端时的速度为v ，则在整个过程中( )A ．支持力对小物体做功为0B ．摩擦力对小物体做功为mgL sin αC ．摩擦力对小物体做功为12mv 2－mgL sin αD ．木板对小物体做功为12mv 2解析：木板由水平位置转过α角的过程中，摩擦力方向与速度方向垂直不做功，除重力外只有板的支持力做功，故此过程中支持力所做的功等于物体增加的重力势能：W N ＝ΔE p ＝mgL sin α，所以A 错误；物体从开始下滑到滑到底端的过程中，支持力不做功，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理得W G ＋W f ＝12mv 2－0，即W f ＝12mv 2－mgL sin α，故C 正确，B 错误；对全过程运用能量观点，重力做功为0，无论支持力还是摩擦力，施力物体都是木板，所以木板对小物体做功为12mv 2，D 正确．答案：CD10．(2019·江苏卷)如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m ，从A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A 点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s ，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中( )A ．弹簧的最大弹力为μmgB ．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC ．弹簧的最大弹性势能为μmgsD ．物块在A 点的初速度为2μgs解析：小物块压缩弹簧最短时有F 弹>μmg ，故A 错误；全过程小物块的路程为2 s ，所以全过程中克服摩擦力做的功为μmg ·2 s ，故B 正确；小物块从弹簧压缩最短处到A 点由能量守恒得：E pmax ＝μmgs ，故C 正确；对小物块从A 点返回A 点，由动能定理得：－μmg ·2s ＝0－12mv 20，解得v 0＝2μgs ，故D 错误．答案：BC11.如图所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H ＝2.24 m ，排球质量为m ＝300 g ，运动员对排球做的功为W 1＝20 J ，排球运动过程中克服空气阻力做功为W 2＝4.12 J ，重力加速度g 取10 m/s 2.球从手刚发出位置的高度h ＝2.04 m ，选地面为零势能面，则( )A ．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 JB ．排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 JC ．排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 JD ．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J 解析：与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为mg (H －h )＝0.3×10×(2.24－2.04) J ＝0.6 J ，故A 错误；根据功能关系可得，排球恰好到达球网上边缘时的机械能为mgh ＋W 1－W 2＝0.3×10×2.04 J ＋20 J －4.12 J ＝22 J ，故B 正确；由动能定理可知，排球恰好到达球网上边缘时的动能为W 1－W 2－mg (H －h )＝15.28 J ，故C 错误；与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达网上边缘时动能的减少量为W 2＋mg (H －h )＝4.72 J ，故D 正确．答案：BD12．某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 末达到额定功率，2 s 到14 s 保持额定功率运动，14 s 末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v-t 图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2，则( )A ．玩具车所受阻力大小为2 NB ．玩具车在4 s 末牵引力的瞬时功率为9 WC ．玩具车在2 s 到10 s 内位移的大小为39 mD ．玩具车整个过程的位移为90 m解析：由题图可知在14 s 后的加速度a 2＝0－64 m/s 2＝－1.5 m/s 2，故阻力f ＝ma 2＝－1.5 N ，A 错误；玩具车在前2 s 内的加速度a 1＝3－02 m/s 2＝1.5 m/s 2，由牛顿第二定律可得牵引力F ＝ma 1－f ＝3 N ，当t ＝2 s 时达到额定功率P 额＝Fv ＝9 W ，此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t ＝4 s 时功率为9 W ，B 正确；玩具车在2 s 到10 s 内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P 额t ＋fx 2＝12mv 22－12mv 21，解得x 2＝39 m ，故C 正确；由图象可知总位移x ＝12×3×2 m ＋39 m ＋6×4 m ＋12×4×6 m ＝78 m ，故D 错误．答案：BC二、非选择题(本题共5小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．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)13．(6分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，当地重力加速度g 取9.80 m/s 2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(b)所示．纸带上的第一个点记为O ，另选连续的三个点A 、B 、C 进行测量，图中给出了这三个点到O 点的距离h A 、h B 和h C 的值．回答下列问题(计算结果保留三位有效数字)：(1)打点计时器打B 点时，重物速度的大小v B ＝________m/s ；(2)通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．解析：(1)由题意可知，打点计时器的打点周期T ＝0.02 s ，根据某段时间的中点时刻的瞬时速度等于整段时间的平均速度，可得v B ＝x AC 2T ＝（86.59－70.99）×10－22×0.02m/s ＝3.90m/s.(2)设物体质量为m ，在打下计时点O 到B 的物体运动过程，物体减少的重力势能E p＝mgh OB ＝7.70m ，物体在打下B 点时的动能E k ＝12mvB 2＝7.61m ，在误差范围内可以认为12mv 2B ＝mgh B ，实验结果验证了机械能守恒定律．答案：(1)3.90 (2)因为mv 2B2≈mgh B ，近似验证了机械能守恒定律14．(9分)如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(g 取9.80 m/s 2)．(1)选一条清晰的纸带，如图甲所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为三个计数点，对打点计时器通以频率为50 Hz 的交变电流．用分度值为1 mm 的刻度尺测得OA ＝12.41 cm ，OB ＝18.90 cm ，OC ＝27.06 cm ，在计数点A 和B 、B 和C 之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg.甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J ；此时重锤的速度v B ＝________m/s ，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J(结果均保留三位有效数字)．(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，然后以h 为横轴、以12v 2为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线的斜率近似等于________．A ．19.6B ．9.8C ．4.90图线未过原点O 的原因是_______________________________．解析：(1)当打点计时器打到B 点时，重锤的重力势能减少量ΔE p ＝mg ·OB ＝1.00×9.80×18.90×10－2J ≈1.85 J ；打B 点时重锤的速度v B ＝OC －OA 4T ＝（27.06－12.41）×10－24×0.02m/s ≈1.83 m/s ，此时重锤的动能增加量ΔE k ＝12mv 2B ＝12×1.00×1.832J ≈1.67 J.(2)由机械能守恒定律有12mv 2＝mgh ，可得12v 2＝gh ，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g ，故B 正确．由题图线可知，h ＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关．答案：(1)1.85 1.83 1.67 (2)B 先释放了纸带，再合上打点计时器的开关 15.(10分)(2018·天津卷)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程．假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x ＝1.6×103m 时才能达到起飞所要求的速度v ＝80 m/s.已知飞机质量m ＝7.0×104kg ，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g 取10 m/s 2.求飞机滑跑过程中(1)加速度a 的大小； (2)牵引力的平均功率P .解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v 2＝2ax ，①解得a ＝2 m/s 2.②(2)设飞机滑跑受到的阻力为F 阻，根据题意可得F 阻＝0.1mg .③ 设发动机的牵引力为F ，根据牛顿第二定律有F －F 阻＝ma ，④设飞机滑跑过程中的平均速度为v －，有v －＝v2，⑤在滑跑阶段，牵引力的平均功率P ＝F v －，⑥ 联立②③④⑤⑥，解得P ＝8.4×106W. 答案：(1)2 m/s 2(2)8.4×106W16．(12分)如图所示，将质量为m ＝1 kg 的小物块放在长为L ＝1.5 m 的小车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间动摩擦因数μ＝0.5，半径R ＝0.9 m 的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON 竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，距地面高度h ＝0.65 m ，开始车和物块一起以10 m/s 的初速度在光滑水平面上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，g 取10 m/s 2，求：(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力； (2)小物块落地点至车左端的水平距离．解析：(1)车停止运动后取小物块为研究对象，设其到达车右端时的速度为v 1，由动。
2019-2020年人教版本高中物理必修2 第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是()A．橡皮筋做的功可以直接测量B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍2.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油．如图所示，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的()A．动能增加，势能减少，机械能不变B．动能增加，势能增加，机械能增加C．动能减少，势能不变，机械能减少D．动能不变，势能不变，机械能不变3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是()①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的①小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的①小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的①小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的A． ①①B． ①①C． ①①D． ①①4.如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等5.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段．正线全长160公里，全线设计时速为350公里．据报道，2010年9月28日沪杭高铁试运行，当天中午11时40分，沪杭高铁(上海－杭州)运行最高时速达到416.6公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速．沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟．沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求．一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．如果火车行驶时所受阻力与v2成正比，则以下说法正确的是( )A．如果火车提速为原来的2倍，则发动机功率应增大为原来的4倍B．如果h一定时，v越大则要求r越大C．如果r一定时，v越大则要求h越小D．如果v一定时，r越大则要求h越大6.如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑停止，则钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的（）倍．A． 9B． 10C． 11D． 127.将一个物体由A移至B，重力做功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体初、末位置高度差有关8.关于物体的动能，下列说法中正确的是()A．一个物体的动能可能小于零B．一个物体的动能与参考系的选取无关C．动能相同的物体的速度一定相同D．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同9.下列关于静摩擦力的叙述中，正确的是()A．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功B．静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同而做正功C．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直而不做功D．静止物体所受静摩擦力一定为零而不做功10.如图所示，mA＝2mB，不计摩擦阻力，物体A自H高处由静止开始下落，且B物体始终在水平台面上．若以地面为零势能面，则当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是()A．B．C．D．11.如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g，在这个过程中有关该物体的说法中正确的是()A．重力势能增加了mghB．动能损失了mgh C．动能损失了mghD．机械能损失了mgh12.取水平地面为重力势能零点．一物块从地面以初速度v0竖直向上运动，不计空气阻力，当物块运动到某一高度时，它的重力势能和动能恰好相等，则在该高度时物块的速度大小为()A．v0B．v0C．v0D．v0二、实验题(共3小题)13.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律：(1)安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一________线上．(2)接通电源，让打点计时器正常工作后，松开________．(3)将纸带上打出的第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1,2,3….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：表中有一数据有较大误差，代表符号为________．(4)修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作出v2－h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g＝________.与真实值相比，测出的g值________(选填“偏小”或“偏大”)．14.利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g.(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是________.A.A点距地面的高度HB.A、B之间的距离hC.小铁球从A到B的下落时间tABD.小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝____________；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示).15.为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220 V的交流电源甲乙(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号)，还应补充的器材是________．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________．(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__________．三、计算题(共3小题)16.如图所示，一物体质量m＝2 kg，在倾角为θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3 m/s下滑，A 点距弹簧上端B的距离AB＝4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD＝3 m．挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能E pm.17.如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板．圆的半径R＝4 m，B为圆心，BC连线与竖直方向夹角为37°.滑块静止在水平地面上的A点，AB间距L＝4.5 m．现用水平拉力F＝18 N沿AB方向拉滑块，持续作用一段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的C点，已知滑块质量为 2 kg、与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2，sin 37° ＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)拉力F作用的距离；(2)滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间．18.如图所示，在电动机带动下，皮带的传输速率不变，AB为皮带上方的水平段．小物块由静止轻放在皮带左端A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为μ.(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带，皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件？(2)若AB段的长度足够长，已知皮带的传输速度为v，现每隔一段相等的时间就在A处由静止释放一个质量为m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变，直到脱离皮带．求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机对皮带做功的平均功率．四、填空题(共3小题)19.能源问题是现代社会发展的基本要素之一，能源家族中：①煤炭、①太阳能、①天然气、①水能等，其中属于不可再生能源的是________；属于不会造成环境污染的能源是________．(请填写序号)20.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5 m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________ J，相对楼外地面的重力势能为________ J；将铁板提高 1 m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J.21.如图所示是弹簧门的一角，依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当弹簧门打开时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)；当弹簧门关闭时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)．弹簧门答案1.【答案】B2.【答案】B3.【答案】B4.【答案】A5.【答案】B6.【答案】B7.【答案】D8.【答案】D9.【答案】C10.【答案】B11.【答案】A12.【答案】C13.【答案】(1)竖直(2)纸带(3)v3(4)偏小14.【答案】(1)BD(2)＝h(或d2＝2ght2)15.【答案】(1)H天平(2)或mg(d5－d1)＝(M＋m)(v－v)(3)g 为.16.【答案】(1)0.52(2)24.5 J17.【答案】(1)2.5 m(2)2.3 s18.【答案】(1)v≥l≥(2)mv2＝19.【答案】①①①①20.【答案】010*******21.【答案】负增加正减少。
2020届人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》考试测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.某辆汽车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图，已知该车质量为m＝2×103kg，在某平直路面上行驶，阻力恒为F f＝3×103N．若汽车从静止开始以恒定加速度a＝0.5 m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为()A． 32 sB． 48 sC． 60 sD． 68 s2.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是()A．运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化3.关于动能定理，下列说法中正确的是()A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况4.一小石子从高为10 m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面)，g＝10 m/s2，则该时刻小石子的速度大小为()A． 5 m/sB． 10 m/sC． 15 m/sD． 20 m/s5.一根长为2 m、重为200 N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端缓慢地从地面抬高0.5 m，另一端仍放在地面上，则所需做的功为()A． 50 JB． 100 JC． 200 JD． 400 J6.下列对动能定理表达式W＝E k2－E k1的理解，正确的是()A．物体具有动能是由于力对物体做了功B．力对物体做功是由于该物体具有动能C．力做功是由于物体的动能发生变化D．物体的动能发生变化是由于力对物体做了功7.如图，一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是()A．当车匀速前进时，人对车做的总功为正功B．当车加速前进时，人对车做的总功为负功C．当车减速前进时，人对车做的总功为负功D．不管车如何运动，人对车做的总功都为零8.如图所示，从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体下落过程中的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为()A． 300 W300 WB． 150 W300 WC． 150 W500 WD． 300 W500 W9.如果不计空气阻力，下列过程中机械能守恒的是()A．货箱沿斜面匀速向上滑动的过程B．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体C．小孩沿滑梯匀速下滑的过程D．抛出的棒球在空中运动的过程10.某人爬楼梯步行从一楼到二楼，已知人的质量为m，楼梯对人的支持力为F N，一楼到二楼高度为h，则该人爬楼过程中，楼梯对人做功为()A．F N hB．mghC． 0D．无法确定11.下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系，正确的是()A．如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零B．如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零C．物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程中变化量一定不为零D．合力做正功，物体动能可能减小12.有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为()A．B．C．D．二、填空题(共3小题)13.质量为0.4 kg的皮球，从离地面高0.5 m处自由落下，与地面碰撞后以2 m/s的速度反弹，不计空气阻力，g取10 m/s2，碰撞时损失的机械能为______，损失的机械能转化为______能.14.如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功________ J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________ J.15.一辆质量为2.0×103kg的汽车在每前进100 m上升5 m的倾斜公路上向上行驶．汽车行驶过程中所受空气和摩擦的阻力共恒为1.0×103N，且保持功率恒为50 kW，则汽车在运动过程中所能达到的最大速度为__________m/s；当汽车加速度为4.0 m/s2时的速度为________ m/s.(g取10 m/s2)三、实验题(共1小题)16.使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示．图乙中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T＝0.02 s.(1)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的．(2)如果发现图乙中OA距离大约是4 mm，则出现这种情况的原因可能是______________，如果出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是________．四、计算题(共1小题)17.如图所示，A、B两滑块质量均为m，通过铰链用轻杆连接，让轻杆沿竖直方向，A套在固定的竖立直棒上、B放置在水平面上，A、B均静止．由于扰动，A开始向下运动，B沿水平面向右运动．滑块A、B可视为质点，重力加速度为g.在A向下运动的过程中，不计一切摩擦，可以证明：当轻杆转到与水平方向夹角θ满足sinθ＝时，滑块A的机械能最小．试求：(1)此时A的加速度大小；(2)从系统开始运动到A的机械能最小的过程中，杆对滑块B做的功．答案解析1.【答案】B【解析】由图象可知，汽车的最大功率为P＝100 kW在匀加速阶段由牛顿第二定律可知F－F f＝maF＝F f＋ma＝(3 000＋2 000×0.5) N＝4 000 N由P＝Fv可知v＝＝m/s＝25 m/st＝＝s＝50 s2.【答案】B【解析】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点：(1)若运动物体所受合外力为零，则合外力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化．(2)物体所受合外力不为零，物体必做变速运动，但合外力不一定做功；合外力不做功，则物体动能不变．(3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合外力不做功；同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合外力只是用来改变速度方向产生向心加速度，如匀速圆周运动)．根据上述三个要点不难判断，本题只有选项B正确．3.【答案】D【解析】外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A错；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一个力做的功，B错；动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况，C错，D对．4.【答案】B【解析】设小石子的动能等于它的重力势能时速度为v，根据机械能守恒定律得mgh＝mgh′＋mv2由题意知mgh′＝mv2，所以mgh＝mv2故v＝＝10 m/s，B正确．5.【答案】A【解析】由几何关系可知，杆的重心向上运动了h＝m＝0.25 m，故克服重力做功W G＝mgh＝200×0.25 J＝50 J；外力做的功等于克服重力做的功，即外力做功50 J，选项A正确.6.【答案】D【解析】功是能量发生变化的原因，功是能量转化的量度．所以物体的动能发生变化是由于合外力对物体做了功，且合外力做的功等于物体动能的变化，故D正确，A、B、C错误．7.【答案】B【解析】人对车施加了三个力，分别是推力F、静摩擦力F f、压力，其中推力F和静摩擦力F f分别发生了相同的位移，做了正功和负功．当车匀速时，先对人分析，人匀速，两反作用力F′和F f′相等，F＝F′，F f＝F f′，则人对车做的总功为零，选项A错误；人加速时，F f′－F′＝ma，有F f′>F′，静摩擦力做功大些，故人对车做的总功为负功，选项B正确；人减速时，F′－F f′＝ma，F′>F f′，推力做正功更多，人对车做的总功为正功，选项C错误；人对车做的总功与人的运动状态(即车的运动)有关，选项D错误．8.【答案】B【解析】下落过程的平均功率＝，而h＝gt2，得＝W＝150 W．物体落地瞬间v y＝gt＝30 m/s，所以P G＝Gv y＝300 W，故B正确．9.【答案】D【解析】货箱沿斜面匀速向上滑动的过程中，动能不变，重力势能增大，则其机械能增加，故A 错误；在竖直面上的匀速圆周运动的物体，重力势能改变，而动能不变，机械能不守恒，故B错误；小孩沿滑梯匀速下滑的过程中，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故C错误；抛出的棒球在空中运动的过程中，只受重力，机械能守恒，故D正确．10.【答案】C【解析】人爬楼梯过程中，人与楼梯间的弹力为接触力，只要脚受到支持力，脚就未离开地面，即位移为0，只要脚发生位移(竖直方向)脚就离开地面，就不存在弹力了，根据功是力和沿力的方向位移的乘积，可判断楼梯对人不做功．故选C.11.【答案】A【解析】功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A正确；如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零，B错误；竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，动能在这段过程中变化量为零，C错误；合力做正功时，动能肯定增加，D项错误．12.【答案】D13.【答案】1.2 J内【解析】14.【答案】－100100【解析】在物体缓慢压缩弹簧的过程中，推力F始终与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能增加了100 J.15.【答案】255【解析】保持功率不变，当牵引力等于阻力加上重力沿斜面的分量时，速度达到最大即：P＝Fv＝(F f＋mg sinθ)v解得：v＝m/s＝25 m/s由F′－F f－mg sinθ＝ma得：F′＝F f＋ma＋mg sinθ＝(1 000＋1 000＋2 000×4) N＝10 000 NP＝F′v′解得：v′＝m/s＝5 m/s16.【答案】(1)gl＝(2)先释放纸带，后接通电源gl<【解析】(1)E点的速度为v E＝，则O到E，动能的增加量为ΔE k＝mv＝m()2，重力势能的减小量ΔE p＝mgl，若mgl＝m()2，即gl＝()2，机械能守恒．(2)若初速度为零，加速度为g，则OA间的距离大约为2 mm，发现OA距离大约4 mm，知初速度不为零，可能是先释放纸带后启动打点计时器．求解动能的变化量时，未减去初速度，则重力势能的减小量可能小于动能的增加量，即gl<()2.17.【答案】(1)g(2)mgl。
2020年春人教物理必修二第7章 机械能守恒定律(期末)练习含答案
2020春人教物理必修二第7章机械能守恒定律（期末）练习含答案必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、关于功率公式P＝Wt和P＝F v的说法正确的是()A．由P＝Wt可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝F v只能求某一时刻的瞬时功率C．从P＝F v知汽车的功率和它的速度成正比D．从P＝F v知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比2、关于物体的重力势能和动能，以下说法正确的是()A．重力势能大的物体动能也一定大B．重力势能变大的物体动能也一定变大C．重力势能变小的物体动能一定变大D．重力势能和动能没有必然联系，但在一定条件下，可以相互转化3、如图所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面做半径为R的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是( ) A．绳对小球没有力的作用，所以绳对小球没做功B．绳对小球有拉力作用，但小球没发生位移，所以绳对小球没做功C．绳对小球有沿绳方向的拉力，小球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的2R，所以绳对小球做了功D．以上说法均不对4、质量为m的物体放在水平地面上,物体上方连着一个轻弹簧,弹簧的原长为l,劲度系数为k。
现用手拉弹簧上端的P点,从弹簧处于自然状态(原长)开始缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这个过程中P点移动的位移是H,那么物体的重力势能增加量是( )A.mg(H+)B.mgHC.mg(H-)D.条件不足,不能确定5、把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车,如图所示。
几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(拖车)混合编成一组,就是动车组。
假设动车组运行过程中受到的阻力大小与其所受重力大小成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相同。
若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h,则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为(均在平直轨道上运行)( )A.120 km/hB.240 km/hC.320 km/hD.480 km/h6、一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)() A．重力做功为1.8 JB．重力做了0.55 J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55 JD．物体的重力势能一定增加1.25 J7、(多选)关于弹力做功与弹性势能的说法正确的是()A．弹力所做的功等于弹簧所具有的弹性势能B．克服弹力所做的功等于弹簧所具有的弹性势能C．弹力所做的功等于弹簧弹性势能的减少D．克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加8、物体自由下落,空气阻力不计,求其下落一段高度时的速度大小,可用动能定理列方程mgh=mv2(1式),也可根据机械能守恒定律列方程mgh= mv2(2式),结果列出的两个方程完全一样,但是( )A.1式中的“mgh”是能,2式中的“mgh”是功B.两式中的“h”意义相同,都是表示高度C.1式中的“h”是过程中的位移,2式中的“h”是那一状态的相对高度D.两式中的“mv2”意义相同,都是物体末状态的动能9、在“探究功与速度变化的关系”实验中，得到如图所示四条纸带，应选用()10、（双选）物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则（）A．从第1s末到第3s末合外力做功为4WB．从第3s末到第5s末合外力做功为WC．从第5s末到第7s末合外力做功为WD．从第3s末到第4s末合外力做功为—0.75W11、如图所示是某类潮汐发电示意图。
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第七章章末检测卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分)1．如图所示的四幅图是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是( )答案 B解析只有同时满足有力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D 做功，B没有做功，选B。
2．下列说法中正确的是( )A．能就是功，功就是能B．做功越多，物体的能量就越大C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量D．能量转化的多少可以用做功来量度答案 D解析功和能是两个不同的概念，做功的多少只是说明了能量转化的多少而不能说明能量的多少，外力做功与否不能说明物体能量的有无，功是能量转化的量度，故只有D正确。
3．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合外力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等答案 A解析阻力始终与运动方向相反，做负功，所以A正确。
加速下降时合外力向下，而减速下降时合外力向上，所以B错误。
重力做功，重力势能减小，则C错误。
时间相等，但物体下落距离不同，重力做功不等，所以D错误。
4．质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。
0～2 s内F与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的vt图象如图所示，g取10 m/s2，则( )A ．拉力F 的大小为100 NB ．物体在4 s 时拉力的瞬时功率为120 WC ．4 s 内拉力所做的功为480 JD ．4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J 答案 B解析 由图象可得：0～2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a 1＝|Δv |Δt ＝102 m/s2＝5 m/s 2，匀减速过程有F ＋f ＝ma 1；2～4 s 内物体做匀加速直线运动，加速度大小为a 2＝|Δv ′|Δt ′＝22m/s 2＝1 m/s 2，有F －f ＝ma 2，解得f ＝40 N ，F ＝60 N ，故A 错误。
物体在4 s 时拉力的瞬时功率为P ＝Fv ＝60×2 W＝120 W ，故B 正确。
4 s 内物体通过的位移为x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×10－12×2×2 m ＝8 m ，拉力做功为W ＝－Fx ＝－480 J ，故C 错误。
4 s 内物体通过的路程为s ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×10＋12×2×2 m ＝12 m ，克服摩擦力做功为W f ＝fs ＝40×12 J＝480 J ，故D 错误。
5．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是( )答案 C解析 物体机械能的增量等于恒力做的功，恒力做功W F ＝Fh ，h ＝12at 2，则有外力作用时，物体机械能随时间变化的关系为E ＝12Fat 2。
撤去恒力后，物体机械能不变，故C 正确。
6．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为m 的物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。
设物体在斜面最低点A 的速度为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )A ．mgh －12mv 2B.12mv 2－mgh C ．－mgh D ．－⎝⎛⎭⎪⎫mgh ＋12mv 2 答案 A解析 由A 到C 的过程运用动能定理可得：－mgh ＋W ＝0－12mv 2，所以W ＝mgh －12mv 2，故A 正确。
7．如图所示，小球以初速度v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回，其返回途中仍经过A 点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A 点时的速度大小为( )A.v 20－4gh B.4gh －v 20 C ．v 20－2gh D.2gh －v 20 答案 B解析 小球从A 到B ，由动能定理得－W f －mgh ＝0－12mv 20，从A 经B 返回A ，由动能定理得－2W f ＝12mv 2－12mv 20，联立解得v ＝4gh －v 20，B 正确。
8．如图所示，可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R 的光滑圆柱，A 的质量为B 的两倍。
当B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高。
将A 由静止释放，B 上升的最大高度是( )A ．2R B.5R 3 C.4R 3 D.2R3答案 C解析 设A 、B 的质量分别为2m 、m ，当A 落到地面，B 恰运动到与圆柱轴心等高处，以A 、B 整体为研究对象，机械能守恒，故有2mgR －mgR ＝12(2m ＋m )v 2，当A 落地后，B 球以速度v 竖直上抛，到达最高点时上升的高度为h ′＝v 22g ＝R 3，故B 上升的总高度为R ＋h ′＝43R ，C正确。
9．如图，一物体从光滑斜面AB 底端A 点以初速度v 0上滑，沿斜面上升的最大高度为h 。
下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A 点上滑的初速度仍为v 0)( )A ．若把斜面CB 部分截去，物体冲过C 点后上升的最大高度仍为h B ．若把斜面AB 变成曲面AEB ，物体沿此曲面上升仍能到达B 点 C ．若把斜面弯成圆弧形AD ，物体仍沿圆弧升高hD ．若把斜面从C 点以上部分弯成与C 点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h答案 BD解析 在光滑斜面运动到B 点的过程中，系统机械能守恒，若把斜面CB 部分截去，物体从A 点运动到C 点后做斜上抛运动，到达最高点时有水平方向的分速度，则物体上升不到h 高度，故A 错误；而把斜面AB 变成曲面AEB ，物体到达最高点速度仍为零，物体可达最大高度h ，即到达B 点，故B 正确；而沿圆弧形AD ，物体做圆周运动，到达最高点需要有个最小速度，所以物体不能沿圆弧升高h ，故C 错误；若把斜面从C 点以上部分弯成与C 点相切的圆弧状，物体上升到最高点时速度有可能为0，即上升的最大高度有可能仍为h ，故D 正确。
10．物体沿直线运动的v t 关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ，则( )A ．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB ．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC ．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD ．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W 答案 CD解析 由题图知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小关系：v 1＝v 3＝v 7，由题知W ＝12mv 21－0，则由动能定理得从第1秒末到第3秒末合外力做功W 2＝12mv 23－12mv 21＝0，故A 错误；从第3秒末到第5秒末合外力做功W 3＝12mv 25－12mv 23＝0－12mv 21＝－W ，故B 错误；从第5秒末到第7秒末合外力做功W 4＝12mv 27－0＝12mv 21＝W ，故C 正确；从第3秒末到第4秒末合外力做功W 5＝12mv 24－12mv 23＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 12－12mv 21＝－0.75W ，故D 正确。
11．一个质量为0.3 kg 的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。
则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( )A ．Δv ＝0B ．Δv ＝12 m/sC ．W ＝0D ．W ＝10.8 J答案 BC解析 速度是矢量，速度的变化量也是矢量，反弹后小球的速度与碰前速度等值反向，则速度变化量为－v －v ＝－2v (设碰撞前速度方向为正)，其大小为Δv ＝2v ＝12 m/s ，故B 正确。
反弹前、后小球的动能没有变化，即ΔE k ＝0，根据动能定理：物体受合外力做功等于物体动能的变化，而碰撞过程中小球只受重力和墙的作用力，重力做功为0，则墙对小球做功，W ＝ΔE k ＝0，故C 正确。
12．图甲所示为索契冬奥会上为我国夺得首枚速滑金牌的张虹在1000 m 决赛中的精彩瞬间。
现假设某速滑运动员某段时间内在直道上做直线运动的速度—时间图象可简化为图乙，已知运动员(包括装备)总质量为60 kg ，在该段时间内受到的阻力恒为总重力的0.1倍，g 取10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A ．在1～3 s 内，运动员的加速度为0.5 m/s 2B ．在1～3 s 内，运动员获得的动力是30 NC ．在0～5 s 内，运动员的平均速度是12.5 m/sD ．在0～5 s 内，运动员克服阻力做的功是3780 J 答案 AD解析 1～3 s 内加速度的大小为a ＝Δv Δt ＝13－122 m/s 2＝0.5 m/s 2，A 正确；根据牛顿第二定律得F －f ＝ma ，解得动力的大小F ＝0.1mg ＋ma ＝60 N ＋30 N ＝90 N ，故B 错误；0～5 s 内的位移x ＝12×1 m＋12×(12＋13)×2 m＋13×2 m＝63 m ，则v ＝x t ＝635 m/s ＝12.6 m/s ，C 错误；W f ＝f ·x ＝0.1×60×10×63 J＝3780 J ，D 正确。
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题共2小题，共12分)13．(4分)某同学做“探究合力做的功和物体速度变化的关系”的实验装置如图甲所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。
用1条橡皮筋对小车做的功记为W ，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。
实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
如图乙所示是某次操作正确的情况下，在频率为50 Hz 的电源下打点计时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________(填“A ～F ”或“F ～I ”)部分进行测量，速度大小为________ m/s 。
答案 F ～I 0.76解析 小车获得的速度应为橡皮筋对小车作用完毕时小车的速度，此时小车做匀速直线运动，故应选F ～I 段进行测量。
速度大小v ＝1.52×10－20.02m/s ＝0.76 m/s 。