2015-2016学年人教版必修2 第七章 机械能守恒定律 单元测试
人教版高中物理必修二第七章-《机械能守恒定律》单元测试题(解析版)
（2）要使小车不脱离轨道，则圆轨道的半径 应满足什么条件
参考答案
1．D
【解析】要考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，重心离地面0．9 m，平落在50 cm的垫子上，重心下落了约0．4 m，重力做功WG＝mgh＝200 J．
2．B
【解析】物静止时，没有位移，则由功的公式：W=FLcosθ可知，重力及拉力均不做功，故A错误；当水平匀速移动时，由于力和位移方向相互垂直，所以重力及拉力均不做功，故B正确；当重物竖直向上运动时，拉力做正功，而重力与位移方向相反，所以重力做负功，故C错误；当重物沿竖直方向向下移动时，重力做正功，钢绳拉力做负功，故D错误。所以B正确，ACD错误。
（4）在本节实验中，根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴，画出的图象应是下图所示中的哪个（______）。
A. B． C． D．
四、解答题
22．根据牛顿第二定律及运动学相关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式。
23．某兴趣小组为了研究过山车原理，做了一个简易实验：取一段长度 1 m水平粗糙轨道 ，如图所示，在 点设计一个竖直平面内的光滑圆轨道，半径 的大小可以调节．现有一电动小车（可视为质点）质量为 静止在 点， 通过遥控器打开电源开关，在恒定牵引力 2N作用下开始向 运动，小车与水平轨道的动摩擦因数为 ，当小车刚好到达 时立即关闭电源，然后进入圆轨道， =10m/s2，求：
5．B
【解析】设人的质量为50kg，体重就是500N，则受到的阻力的大小为15N，假设骑自行车 的速度为10m/s，则匀速行驶时，骑车人的功率P=Fv=fv=15 10W=150W，故选B。
【名师点睛】
人教版必修2第七章机械能守恒定律单元测试题
人教版必修2第七章机械能守恒定律单元测试题一、单选题1. 关于功率的概念，下列说法正确的是（）A．力对物体做功越多，功率越大B ．由可以求得任一时刻机器的功率C ．由可知机车发动机的功率可以随速度不断增大而提高D ．由可知在发动机功率一定时，机车牵引力与运动速率成反比）2. 如图所示，一颗弹丸从离水面不高处自由落入水中，会溅起几个小水珠，关于小水珠跳起的高度，下列说法中正确的是（A．所有小水珠跳起的高度全都超过弹丸下落的高度B．所有小水珠跳起的高度全都不超过弹丸下落的高度C．个别小水珠跳起的高度可以超过弹丸下落的高度D．若小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，肯定是违背能量守恒的3.起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起质量相等货物，则两次起重机对货物的拉力和起重机的功率大小关系是（）A．拉力不等，功率相等B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等D．拉力相等，功率不等4. 物体从高处下落的过程中A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大5. 如图所示，一根轻质弹簧下端固定在水平面上．一质量为m的小球自弹簧正上方距地面高度为H1处自由下落并压缩弹簧，设小球速度最大时的位置离地面的高度为h1，最大速度为v1．若将此小球开始自由下落的高度提高到H2（H2 >H1），相应的速度最大时离地面的高度为h2，最大速度为v2．不计空气阻力，则下列结论正确的是（）A．v1< v2，h1= h2B．v1< v2，h1< h2C．v1= v2，h1< h2D．v1< v2，h1> h26. 设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则( )A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢B．路面越粗糙，汽车行驶得越快C．在同一路面上，汽车不载货与载货时行驶得一样快D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢7. 某运动员臂长为l，他将质量为m的铅球推出，铅球出手时速度大小为v，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球做的功为（）A ．B ．C ．D ．8. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P 。
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试卷
第七章机械能守恒定律单元测试班级姓名学号分数_____【满分：100分时间：90分钟】第Ⅰ卷(选择题，共46分)一、单选择（每个3分共3×10=30分）1．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12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。
2．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 。
3．某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中，铅球的速率v 、机械能E 、动能E k 和重力的瞬时功率P 随时间t 变化的图像中可能正确的是()3【答案】D【解析】：忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g ，保持不变，故A 错误；因只受重力所以机械能守恒，故B 错误；动能先减小后增大，但是落地时的动能要比抛出时的动能大，故C 错误；重力的瞬时功率P ＝mgv y ＝mg ·gt ＝mg 2t ，上升过程中竖直速度均匀减小，下降过程中竖直速度均匀增大，所以D 正确。
4．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 20－4ghB.4gh －v 20 C ．v 20－2gh D.2gh －v 20【答案】B4【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。
-2016学年人教版物理必修2第七章《机械能守恒及功能关系》单元测试题(提高篇)
第七章第3单元《机械能守恒及功能关系》测试（提高篇）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48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.（2015·浙江省杭州地区重点中学期中联考）如图所示，分别用恒力F1、F2将质量为m的物体，由静止开始，沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向．已知两次所用时间相等，则在两个过程中（）A．物体加速度相同B．物体机械能增量相同C．物体克服摩擦力做功相同D．恒力F1、F2对物体做功相同2. （2015·山东省实验中学期中）如图所示，质量不计弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。
通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，则（）A. 运动过程中小球的机械能守恒B．t2时刻小球的加速度为零C．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小D．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加3．（2015·浙江省杭州地区重点中学期中联考）2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件．这颗陨石进入地球大气层后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并发生爆炸，产生大量碎片．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则( )A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力的功等于机械能的减少量4.（2015·云南省玉溪一中期中）如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（）A．斜劈对小球的弹力不做功B．斜劈的机械能守恒C．斜劈与小球组成的系统机械能守恒D．小球重力势能减小量等于斜劈和小球动能的增大量5．（2015·四川省绵阳市第一次诊断）如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m和m的A、B两物体分别放在左右斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋．现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态．松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中（绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内）（）A．A、B的机械能之和守恒B．A、B和橡皮筋的机械能之和守恒C．A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功D．重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率6.（2015·山东省淄博市桓台二中期中）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角a=30°的斜面，其加速度为3/4 g，如图所示，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是（）A．动能增加3/2mghB．重力做负功mghC．机械能损失了1/2mghD．物体克服摩擦力做功1/2mgh7.（2015·江西省师大附中期中）如图所示，固定竖直平面内光滑圆环半径为R，圆环上套有质量别别为m和2m的小球A、B（均看作质点），且小球A、B用长为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低点的过程中（已知重力加速度为g）．下列说法正确的是（）A ．B 球减少的机械能等于A 球增加的机械能B ．B 球减少的重力势能等于A 球增加的重力势能C ．B 球的最大速度为 34gRD ．A 球克服细杆所做的功8/3mgR8.（2015·吉林省实验中学第三次质量检测）如图所示，劲度系数为k 的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R 的光滑圆环顶点P ，另一端连接一套在圆环上且质量为m 的小球，开始时小球位于A 点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B 时速率为v ，此时小球与圆环之间压力恰好为零。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题(解析版)
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运发动，背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个进程中重力对人做的功大约为()A． 1 000 J B． 750 J C． 650 J D． 200 J2.物体在下落进程中，那么()A．重力做负功，重力势能减小B．重力做负功，重力势能添加C．重力做正功，重力势能减小D．重力做正功，重力势能添加3.如下图，质量为m的物体在水平传送带上由运动释放，传送带由电动机带动，一直坚持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能坚持与传送带相对运动，关于物体从运动释放到相对运动这一进程，以下说法正确的选项是()A．电动机多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．传送带克制摩擦力做的功为mv2D．电动机添加的功率为μmgv4.热现象进程中不可防止地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转化进程中无法把流散的能量重新搜集、重新加以应用．以下关于能量耗散说法中正确的选项是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不契合热力学第二定律C．能量耗散进程中能量仍守恒，只是说明能量的转化有方向性D．能量耗散进程中仍听从能的转化与守恒定律：机械能可以转化为内能；反过去，内能也可以全部转化为机械能而不惹起其他变化5.竖直上抛一小球，小球又落回原处，空气阻力的大小正比于小球的速度．以下说法正确的选项是()A．上升进程中克制重力做的功大于下降进程中重力做的功B．上升进程中克制重力做的功小于下降进程中重力做的功C．上升进程中克制重力做功的平均功率大于下降进程中重力的平均功率D．上升进程中克制重力做功的平均功率小于下降进程中重力的平均功率6.下面罗列的状况中所做的功不为零的是()A．举重运发动，举着杠铃在头上方停留3 s，运发动对杠铃做的功B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一团体用力推一个轻巧的物体，但没推进，人的推力对物体做的功D．自在落体运动中，重力对物体做的功7.一质量为5 000 kg的汽车，以额外功率由运动启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发起机额外功率为50 kW.那么汽车在此路面下行驶的最大速度为()A． 5 m/s B． 7 m/s C． 8 m/s D． 10 m/s8.以下说法中，正确的选项是()A．物体的动能不变，那么物体所受的外力的合力肯定为零B．物体的动能变化，那么物体所受的外力的合力肯定不为零C．物体的速度变化，那么物体的动能肯定发作变化D．物体所受的合外力不为零，物体的动能肯定发作变化9.以下关于静摩擦力的表达中，正确的选项是()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．静摩擦力的方向不能够与物体的运动方向相反而做正功C．静摩擦力的方向能够与物体的运动方向垂直而不做功D．运植物体所受静摩擦力一定为零而不做功10.物体在水平方向上遭到两个相互垂直大小区分为3 N和4 N的恒力，从运动末尾运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功区分为 ()．A． 30 J、40 J、70 J B． 30 J、40 J、50 JC． 18 J、32 J、50 J D． 18 J、32 J、36.7 J11.如下图是蹦床运发动在空中扮演的情形．在运发动从最低点末尾反弹至行将与蹦床分别的进程中，蹦床的弹性势能和运发动的重力势能变化状况区分是()A．弹性势能减小，重力势能增大B．弹性势能减小，重力势能减小C．弹性势能增大，重力势能增大D．弹性势能增大，重力势能减小12.如下图，自动卸货车运动在水平空中上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢依然运动的进程中，以下说法正确的选项是()A．货物遭到的支持力变小B．货物遭到的摩擦力变小C．货物遭到的支持力对货物做负功D．货物遭到的摩擦力对货物做负功二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)13.(多项选择)如下图，以下关于机械能守恒条件的判别正确的选项是()A．甲图中，火箭升空的进程中，假定匀速升空机械能守恒，假定减速升空机械能不守恒B．乙图中物体匀速运动，机械能守恒C．丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D．丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒14.(多项选择)一质点末尾时做匀速直线运动，从某时辰起遭到一恒力作用．尔后，该质点的动能能够()A．不时增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大15.(多项选择)由润滑细管组成的轨道如下图，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平空中高为H的管口D处运动释放，最后可以从A端水平抛出落到空中上．以下说法正确的选项是()A．小球落到空中时相关于A点的水平位移值为2B．小球落到空中时相关于A点的水平位移值为2C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H min＝R16.(多项选择)如下图，是一儿童游戏机的任务表示图．润滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在AB 管道的底端，上端系一轻绳，绳经过弹簧外部连一手柄P.将球投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被紧缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的阻碍物发作一系列碰撞后落入弹槽里，依据入槽状况可以取得不同的奖励．假定一切轨道均润滑，疏忽空气阻力，弹珠视为质点．某次缓慢下拉手柄，使弹珠距B点为L，释放手柄，弹珠被弹出，抵达C点速度为v，以下说法正确的选项是()A．弹珠从释放手柄末尾到触碰阻碍物之前的进程中机械能不守恒B．调整手柄的位置，可以使弹珠从C点分开后做匀变速直线运动，直到碰到阻碍物C．弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和到达最大D．此进程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L＋R)sinθ＋mv217.(多项选择)如下图，一小球贴着润滑曲面自在滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述正确的选项是()A．假定以空中为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．假定以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C．假定以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大三、实验题18.如图甲所示，某组同窗借用〝探求a与F、m之间的定量关系〞的相关实验思想、原理及操作，停止〝研讨合外力做功和动能变化的关系〞的实验：(1)为到达平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，经过调整垫片的位置，改动长木板倾斜水平，依据打出的纸带判别小车能否做__________运动．(2)衔接细绳及托盘，放入砝码，经过实验失掉如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时辰所打的点，选取时间距离为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.乙请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔE k，补填表中空格(结果保管至小数点后第四位).剖析上述数据可知：在实验误差允许范围内W＝ΔE k，与实际推导结果分歧．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同窗放入托盘中的砝码质量应为________ kg(g取9.8 m/s2，结果保管至小数点后第三位)．19.应用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置表示图如下图．(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．①用游标卡尺测出挡光条的宽度d＝9.30 mm.①由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝________ cm.①将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码运动不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已经过光电门2.①从数字计时器(图中未画出)上区分读出挡光条经过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.①用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.(2)用直接测量的字母表示写出以下物理量的表达式．①滑块经过光电门1和光电门2时，瞬时速度区分为v1＝________和v2＝________.①当滑块经过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能区分为E k1＝________和E k2＝________.①在滑块从光电门1运动到光电门2的进程中，系统势能的减大批ΔE p＝________(重力减速度为g)．(3)假设ΔE p＝________，那么可以为验证了机械能守恒定律．四、计算题20.如下图，润滑水平桌面上开一个润滑小孔，从孔中穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力F1向下拉，以维持小球在润滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动．今改动拉力，当大小变为F2时，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动半径由R1变为R2进程中拉力对小球做的功多大？21.一根长度为L的轻绳一端悬挂在固定点O，另一端拴一质量为m的小球，假定在悬点O的正下方、距O点为OC＝的C点处钉一小钉．现将小球拉至细绳绷直在水平位置时，由运动释放小球，如下图．假定细绳一直不会被拉断，求：(1)细绳碰到钉子前、后的瞬间，细绳对小球的拉力各多大．(2)要使细绳碰钉子后小球可以做完整的圆周运动，那么释放小球时绷直的细绳与竖直方向的夹角至少为多大．答案解析1.【答案】D【解析】思索运发动重心的变化高度，起跳时站立，离空中0.9 m，平落在50 cm的垫子上，重心下落了约0.4 m，重力做功W G＝mgh＝200 J.2.【答案】C【解析】3.【答案】D【解析】电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个进程中取得动能是mv2，由于滑动摩擦力做功，所以电动机多做的功一定大于mv2，故A错误；物体做匀减速直线运动的减速度a＝μg，那么匀减速直线运动的时间为：t＝＝，在这段时间内传送带的位移为：x1＝vt＝，物体的位移为：x2＝＝，那么相对运动的位移，即划痕的长度为：Δx＝x1－x2＝，故B错误；传送带克制摩擦力做功为：W f＝μmgx1＝mv2，故C错误；电动机添加的功率即为克制摩擦力做功的功率，大小为F f v＝μmgv，故D正确．4.【答案】C【解析】5.【答案】C【解析】重力是保守力，做功的大小只与小球的初末位置有关，与小球的途径等有关，所以在上升和下降的进程中，重力做功的大小是相等的，故上升进程中克制重力做的功等于下降进程中重力做的功，故A、B错误；小球在上升进程中，遭到的阻力向下，在下降进程中遭到的阻力向上，所以在上升时小球遭到的合力大，减速度大，此时小球运动的时间短，在上升和下降进程中小球重力做功的大小是相反的，由P＝可知，上升进程中的重力的平均功率较大，故C正确，D错误．6.【答案】D【解析】A选项，举重运发动举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运发动对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运发动对杠铃没有做功；B选项，木块滑动进程中，在支持力的方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；C选项，推而不动，只要力而没有位移，做的功等于零；D选项，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确．7.【答案】D【解析】当汽车以额外功率行驶时，做减速度减小的减速运动，当减速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝F f＝kmg＝0.1×5 000×10 N＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s＝10 m/s，选项D正确．8.【答案】B【解析】假设动能不变说明合力对物体做的功为零，能够是合力与速度方向垂直，但是合力不一定为零，比如匀速圆周运动，故A错误；物体的动能变化，那么合力做功一定不为零，那么合力肯定不为零，故B正确；物体的速度变化，能够只是速度的方向变化而速度大小不变，那么动能不变，故C错误；物体所受的合外力不为零，但假定合外力与速度方向垂直，那么合外力做功为零，依据动能定理那么物体的动能不变，故D错误．9.【答案】C【解析】10.【答案】C【解析】合力大小为5 N，合力方向即合位移方向与3 N的力夹角α1＝53°，与4 N的力夹角α2＝37°，各个力及合力做功区分为W1＝F1l cosα1＝18 J，W2＝F2l cosα2＝32 J，W合＝50 J，C对．11.【答案】A【解析】在运发动从最低点末尾反弹至行将与蹦床分别的进程中，运发动被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，所以重力势能增大，故A正确，B、C、D错误．12.【答案】A【解析】货物受重力、支持力、摩擦力的作用，依据平衡条件得F N＝mg cosθ，F f＝mg sinθ，θ角缓慢增大的进程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；依据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以D错误．13.【答案】CD【解析】A中火箭升空的进程中，外力对火箭做了功，故火箭的机械能不守恒，无论匀速升空还是减速升空都不守恒，A错误；B中物体在外力的作用下上升，外力对物体做了功，故机械能不守恒，B错误；C中小球做匀速圆周运动，其速度不变，动能不变，小球的高度不变，重力势能不变，故其机械能守恒，C正确；D中关于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而关于小车与弹簧而言，整个系统没有遭到外力的作用，其整个系统的机械能是守恒的，D正确．14.【答案】ABD【解析】当恒力方向与速度方向相反时，质点减速，动能不时增大，故A正确；当恒力方向与速度方向相反时，质点末尾减速至零，再反向减速，动能先减小再增大，故B正确；当恒力方向与速度方向成小于90°夹角时，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，质点做曲线运动，速度不时增大，故C错误；当恒力方向与速度方向成大于90°的夹角时，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，末尾在与恒力相反方向上质点做减速运动直至速度为0，而在垂直恒力方向上质点的速度不变，某一时辰质点速度最小，尔后，质点在恒力作用下速度添加，其动能阅历一个先减小到某一数值，再逐渐增大的进程，故D正确．15.【答案】BC【解析】由于轨道润滑，所以小球从D点运动到A点的进程中机械能守恒，依据机械能守恒定律有mgH＝mg(R＋R)＋mv，解得v A＝，从A端水平抛出到落到空中上，依据平抛运动规律有2R＝gt2，水平位移x＝v A t＝·＝2，故A错误，B正确；由于小球能从细管A端水平抛出的条件是v A>0，所以要求H>2R，C正确，D错误．16.【答案】ACD【解析】在释放手柄的进程中，弹簧对弹珠做正功，其机械能添加，故A正确；弹珠从C点分开后初速度水平向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，两者垂直，所以弹珠做匀变速曲线运动，直到碰到阻碍物，故B错误；在释放手柄的进程中，弹簧的弹力对弹珠做正功，弹珠的动能和重力势能之和不时增大，依据弹珠和弹簧组成的系统机械能守恒，知弹珠脱离弹簧的瞬间，弹簧的弹性势能全部转化为弹珠的动能和重力势能，所以此瞬间动能和重力势能之和到达最大，故C正确；依据系统机械能守恒得，弹簧的最大弹性势能等于弹珠在C点的机械能，为mg(L＋R)sinθ＋mv2，故D正确．17.【答案】AD【解析】18.【答案】(1)匀速直线(2)0.111 50.110 5(3)0.015【解析】(1)取下细绳与托盘后，当摩擦力恰恰被平衡时，小车与纸带所受合力为零，取得初速度后应做匀速直线运动．(2)由题图可知＝55.75 cm，再结合＝可得打下计数点F时的瞬时速度v F＝＝1.051 m/s，故W＝F·＝0.111 5 J，ΔE k＝Mv≈0.110 5 J.(3)依据牛顿第二定律有：对小车F＝Ma，得a＝1.0 m/s2；对托盘及砝码(m＋m0)g－F＝(m＋m0)a，故有m＝－m0＝kg－7.7×10－3kg≈0.015 kg.19.【答案】(1)60.00(59.96～60.04之间)(2)①①(M＋m)2(M＋m)2①mgs(3)E k2－E k1【解析】(1)距离s＝80.30 cm－20.30 cm＝60.00 cm.(2)①由于挡光条宽度很小，因此可以将挡光条经过光电门时的平均速度当成瞬时速度，挡光条的宽度d可用游标卡尺测量，挡光时间Δt可从数字计时器读出．因此，滑块经过光电门1和光电门2的瞬时速度区分为v1＝，v2＝.①当滑块经过光电门1和光电门2时，系统的总动能区分为E k1＝(M＋m)v＝(M＋m)2；E k2＝(M＋m)v＝(M＋m)2.①在滑块从光电门1运动到光电门2的进程中，系统势能的减大批ΔE p＝mgs.(3)假设在误差允许的范围内ΔE p＝E k2－E k1，那么可以为验证了机械能守恒定律．20.【答案】(F2R2－F1R1)【解析】设半径为R1和R2时小球做圆周运动的线速度大小区分为v1和v2，由向心力公式得：F1＝mF2＝m由动能定理得拉力对小球做的功W＝mv－mv联立得W＝(F2R2－F1R1)．21.【答案】(1)细绳碰到钉子前、后的瞬间，细绳对小球的拉力各为3mg和11mg(2)60°【解析】(1)设小球运动到最低点的速度为v1，取最低点水平面为零势能面．关于小球下摆进程，依据机械能守恒定律有：mgL＝mv设细绳碰到钉子前、后瞬间对球的拉力区分为F T1和F T2，那么依据牛顿第二定律有：F T1－mg＝mF T2－mg＝m解得F T1＝3mg，F T2＝11mg(2)假定小球恰恰做完整的圆周运动，在最高点，绳的拉力为零，重力提供向心力．设球在最高点时的速度为v2，依据牛顿第二定律，对小球在最高点有：mg＝m设小球末尾下摆时细绳与竖直方向的最小夹角为θ，那么关于小球从末尾下摆至运动到最高点的进程，运用机械能守恒定律有：mg·L＋mv＝mgL(1－cosθ)解得：θ＝60°。
人教版高一物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题(含答案)
第七章《机械能守恒定律》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（ ）A ．重力势能和动能之和总保持不变B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变C ．动能和弹性势能之和总保持不变D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变2．在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度分别竖直上抛、平抛和坚直下抛（ ）A ．从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B ．从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C ．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D ．三个小球落地时的速度相同。
3．如图所示，木块 A 、B 并排且固定在水平桌面上， A 的长度是 L ，B 的长度是 2L ，一颗子弹沿水平方向以速度1v 射入 A ，以速度2v 穿出 B ，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出 A 时的速度为（ ）A ．122()3v v +B ．22122()3v v +C D ．221223v v +4．如图所示，质量为m 的物体以速度v 0离开桌面后，经过A 点时所具有的机械能是(以地面为零势能面，不计空气阻力)A ．2012mv mgh + B ．2012mv mgH + C ．201()2mv mg H h +-D ．2012mv5．两个互相垂直的力F 1和F 2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F 1对物体做功为8J ，力F 2对物体做功为6J ，则F 1和F 2的合力对物体做功为（ ） A ．14 JB ．10 JC ．7 JD ．2 J6．下列说法正确的是A ．重力对物体做功200J ，物体的动能一定增加200JB ．重力对物体做功200J ，物体的重力势能一定增加200JC ．克服弹簧的弹力做功200J ，弹簧的弹性势能一定增加200JD ．克服摩擦力做功200J ，物体的动能一定减少200J7．如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，A 被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B 在拉力F 作用下，向右匀速运动，在此过程中，A 、B 间的摩擦力做功情况是( )A ．对A 、B 都做负功 B ．对A 、B 都不做功C ．对A 不做功，对B 做负功D ．对A 做正功，对B 做负功 8．某运动员拖着轮胎在水平地面上沿直线运动100 m 的过程中（ ） A ．摩擦力对轮胎做了负功 B ．重力对轮胎做了正功 C ．拉力对轮胎不做功 D ．支持力对轮胎做了正功9．一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力F 1、F 2 将弹簧的另一端拉至O 点, 如图,在此过程F 1、F 2分别做了4J 、3J 的功；换用另一个力F 仍将弹簧的另一端拉至O 点,该过程F 所做的功是（ ）A ．7JB ．5JC ．1JD ．－1J10．如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功和相应的功率为（ ）A ．430J ，7WB ．4300J ，70WC ．720J ，12WD ．7200J ，120W11．在一次校运会中，某足球运动员用力F 将质量为m 的足球由静止踢出，飞出速度为0v ，足球沿水平地面滚动了S 米后停止．那么，下列关于功和能的分析中，正确的是( )A ．运动员踢球过程中，足球没有位移，人对足球的作用力没有做功B ．运动员踢球过程中，运动员对足球做功为2012mv C ．足球滚动过程中，地面阻力对足球做-FS D ．足球滚动过程中，足球的动能消失了12．汽车在平直的公路上以恒定的功率起动，设阻力恒定，则关于汽车运动过程中加速度随时间变化的关系，下图中最合理的是（ ）A ．B ．C ．D ．13．我国海军装备的某重型气垫船自重达5×105kg ,最高时速为108km/ℎ,装有额定输出功率为9000kW 的燃气轮机,假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力F f 与速度v 满足F f =kv ,下列说法正确的是( ) A ．该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105N B ．从题中给出的数据,可算出k =1.0×104N ⋅s/mC ．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力为3.0×105ND ．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为4500kw14．如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连．开始时物块与定滑轮等高．已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦．现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是（）A．刚释放时物块的加速度为gB．物块重力的功率先增大后减小CD．物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力15．如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直固定在水平桌面上，圆心O与轨道上边沿和滑轮上边沿在同一水平线上，轨道最低点a与桌面相切。
人教版高一物理必修2第七章 机械能守恒定律 单元测试卷
人教版必修2物理第7章机械能守恒定律单元测试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共10小题，共40分）1.下列关于摩擦力的说法正确的是()A. 摩擦力的大小一定跟两物体间的正压力大小成正比B. 摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反C. 静摩擦力只可能对物体做正功，不可能对物体做负功D. 滑动摩擦力既可能对物体做负功，也可能对物体做正功2.汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应通过变速箱使汽车的速度()A. 减小B. 增大C. 保持不变D. 先增大后保持不变3.如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能E K与位移x关系图象如图乙所示．其中在0～ℎ过程中的图线为平滑曲线，ℎ～2ℎ过程中的图线为平行于横轴的直线，2ℎ～3ℎ过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是A. 在2ℎ～3ℎ过程中物体的机械能不变B. 在0～ℎ过程中拉力大小恒为2mgC. 在ℎ～2ℎ过程中物体的机械能不变D. 物体上升到h高处时，拉力的功率为零4.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，重力加速度为g。
货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是()A. 货箱向上运动的速度大于vB. 缆绳中的拉力F T等于(m0+m)gC. 货箱向上运动的速度等于vcosθD. 图示位置时货车拉力的功率等于(m0+m)g vcosθ5.一物体做自由落体运动．在下落过程中，物体所受重力的瞬时功率()A. 变大B. 变小C. 不变D. 先变大后变小6.一物体仅受两个互相垂直的力F1和F2作用通过一段位移，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功−3J，则此过程中()A. 力F1与F2对物体做的总功为5JB. 力F1与F2对物体做的总功为1JC. 物体的动能增加7JD. 物体的机械能增加7J7.如图所示，用大小相等的力F将同一物体分别沿光滑的水平面和光滑的斜面由静止开始移动大小相等的位移x，在两种情况下，力F作用的时间分别为t1和t2，力F 的方向分别平行水平面和斜面，平均功率分别为P1和P2.则()A. t1<t2，P1>P2B. t1>t2，P1<P2C. t1=t2，P1=P2D. t1>t2，P1>P28.如图所示，木块A放在木块B上左端，用力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有()A. W1<W2，Q1=Q2B. W1=W2，Q1=Q2C. W1<W2，Q1<Q2D. W1=W2，Q1<Q29.某同学以一定的初速度将一小球从某高处水平抛出。
人教版高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试题(解析版)
第七章《机械能守恒定律》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是()A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步一定会造成较大误差2.如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()A．mgv0tanθB．C．D．mgv0cosθ3.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4.如图所示，物体A和B叠放在光滑水平面上，它们的质量分别为mA＝1 kg，mB＝2 kg，在物体B 上作用一个大小等于3 N的水平拉力F后，A和B一起前进了4 m，在这一过程中，物体B对物体A做的功是()A． 0B． 4 JC． 8 JD． 12 J5.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为F f，则整个过程中摩擦力做功为()A． 0B．－2F f sC．－F f sD．无法确定6.如图所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定7.北京时间2019 年12 月22 日9 时29 分，美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT，并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭，并成功将Orbcomm公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道．一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用，人类前往太空不再昂贵，廉价太空时代即将到来．如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景．火箭质量为m，喷出气体的质量相对于火箭质量很小，在离平台高h时速度为v，降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为F f，刚要落在平台上时的速度可忽略，降落过程中各力均可视为恒定．下列关于上述过程的描述正确的是()A．火箭处于失重状态B．降落过程中喷气推力为mg－m－F fC．火箭的机械能减少了F f hD．火箭的重力势能减少了mgh8.一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置将() A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变9.下列运动的物体，机械能守恒的是()A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升10.如图，在竖直平面内滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平面上．若小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A，小滑块运动过程始终沿着滑道滑行，两次运动的初速度大小分别为v1、v2，而末速度大小相等．小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则两次运动的初速度() A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．v1、v2大小无法比较11.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是() A．一直做正功B．一直做负功C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功12.如图所示圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是() A．摆球的重力不做功，绳的拉力做功B．摆球的重力做功，绳的拉力不做功C．摆球的重力和绳的拉力都不做功D．摆球的重力和绳的拉力都做功13.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中()A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零14.一质量为5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A． 5 m/sB． 7 m/sC． 8 m/sD． 10 m/s15.在光滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次用相同的水平力F将木块拉离木板，第1次将长木板固定，第2次长木板不固定，比较这两种情况下，下列说法中正确的是 ()A．木块受到摩擦力的大小不相同B．因摩擦产生的热相同C．恒力F对木块做的功相同D．木块获得的动能相同二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)光滑楔形木块放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的铁球，如图所示，当整个装置沿水平面向左运动的过程中，铁球所受各力做功的情况是()A．斜面对球弹力做正功B．球受的重力不做功C．挡板对球弹力不做功D．不知运动具体情况，无法判断17.(多选)如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中()A．重物的机械能减少B．系统的机械能不变C．系统的机械能增加D．系统的机械能减少18.(多选)下列说法正确的是()A．－10 J的功大于＋5 J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向19.(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g＝10 m/s2)则( )A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为20 m/s20.(多选)下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D三、填空题21.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________．①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.②作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．③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．④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．22.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．23.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.24.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立即接通电源E．实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减少量25.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.四、实验题26.某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”．(1)为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填入选项前的字母代号)．A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑(2)图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50 Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为________m/s(结果保留3位有效数字)．27.小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量．请你帮助她完成这一想法.(1)写出实验所用的器材：________________________________________________________________________.(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)：(要求能符合实际并尽量减少误差)____________________．(3)弹性势能的增加量的表达式ΔE p＝________________________________________________________________________.五、计算题28.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．六、简答题29.“神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1 000摄氏度．(1)该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？(2)该过程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总量变化吗？答案解析1.【答案】B【解析】从需要验证的关系式ghn＝看，与质量无关，A错误；当重物质量大一些时，有利于减小误差，B正确，C错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，如果仍认为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，若不用第1个点，另选纸带上的A，B两点，此时重力势能的变化量mg(hB－hA)与动能的增加量12m(v B2－v A2)仍然可以相互对应，进而验证机械能守恒定律，D错误．2.【答案】B【解析】如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v2＝，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv2＝，B正确．3.【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．4.【答案】B【解析】5.【答案】B【解析】由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为W＝－F f s；则全程摩擦力所做的功W总＝－2F f s.6.【答案】B【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，由于人对车的压力对车不做功，故人对车做负功，B正确．7.【答案】D【解析】火箭减速降落时，加速度向上，由牛顿运动定律知火箭处于超重状态，故A错误；根据动能定理得：(mg－F－F f)h＝0－12mv2，解得推力F＝mg＋m－F f，故B错误；C、根据功能原理知，火箭的机械能减少了(F＋F f)h，故C错误；重力做功mgh，则火箭的重力势能减少了mgh，故D正确．8.【答案】A【解析】本题直接求解很困难，因为重心不在绳索上，但可以通过功和能的关系来处理．在用力向下拉绳索的过程中，外界对绳索做功，消耗了能量，一定转化为绳索的某种能量，而整个过程中绳索只有重力势能发生了变化，其他各种能量均不变，所以绳索的重力势能肯定在逐渐增加，从而其重心位置也逐渐升高，故A正确．9.【答案】C【解析】物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小．物体以0.9g的加速度下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，合力在物体下落时对物体做负功，物体机械能不守恒．物体沿光滑曲面滑下时，只有重力做功，机械能守恒．拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体机械能不守恒．综上，机械能守恒的是C项．10.【答案】B【解析】设AB轨道上有某一点D，从A到C的过程和C到A的过程，都通过D点时，由牛顿第二定律知，径向的合力提供向心力，从A到B时速度较大，则支持力较小，摩擦力较小，同理在BC 段，径向的合力提供向心力，从A到B，在BC段的速度较小，支持力较小，摩擦力较小，结合动能定理知，从A到C过程中克服摩擦力做功小于从C到A过程中克服摩擦力做功，而末速度大小相等，知v1＜v2，故B正确．11.【答案】A【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功．12.【答案】C【解析】13.【答案】B【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实际速度进行分解，如图：由图可知v a＝v b cosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误；在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于－F T v a t，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：F T v b cosθt，又v a＝v b cosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．14.【答案】D【解析】当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝F f＝kmg＝0.1×5 000×10 N＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s＝10 m/s，选项D正确．15.【答案】B【解析】两次压力(大小等于木块的重力)大小相同，动摩擦因数没变，所以摩擦力大小相同，故A 错误；摩擦产生的热等于摩擦力所做的功，由A知道摩擦力不变，距离为两物体的相对位移即木板的长度．因为在两个过程中摩擦力不变，距离不变(木板长)所以因摩擦产生的热相同，故B正确；木板固定时候木块移动距离比木板不固定时候移动的距离短，所以恒力F做功不相同，故C错误；由B可知F对木块做功不同，由动能定理：动能的变化等于合外力所做的功，摩擦力做功相等，F 做功不等，所以木块获得的动能不相同，故D错误．16.【答案】AB【解析】17.【答案】AB【解析】重物自由摆下的过程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能减少，选项A正确；对系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确．18.【答案】ABC【解析】功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)．选项A，B，C正确．19.【答案】BC【解析】由于汽车受到的阻力为F f＝0.1mg＝2×103N，而汽车在前5 s内的加速度为a＝＝＝2 m/s2，由牛顿第二定律得，牵引力为F＝ma＋F f＝2×103kg×2 m/s2＋2×103N＝6×103N，A错误，B正确；由于5 s末达到额定功率，故汽车的额定功率P＝Fv＝6×103N×10 m/s＝6×104W ＝60 kW，C正确；汽车的最大速度v max＝＝＝30 m/s，D错误．20.【答案】AD【解析】A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功．故A，D正确．21.【答案】③①④②【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③①④②.22.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．23.【答案】010*******【解析】根据重力势能的定义式，以二楼地面为参考平面：E p＝0.以楼外地面为参考平面：E p′＝mgh＝20×10×5 J＝103J.以二楼地面为参考平面：ΔE p＝E p2－E p1＝mgh1－0＝20×10×1 J＝200 J.以楼外地面为参考平面：ΔE p＝E p2′－E p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝20×10×1 J＝200 J.24.【答案】BCE【解析】该实验不需要测重物的质量，A错．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B对．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C对，D错．由于实验中不可避免地受到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的增加总是略小于重力势能的减少量，E对．25.【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.26.【答案】(1)C(2)1.45【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，故选C；(2)从C点到F点小车做匀速运动，则速度为v＝＝1.45 m/s27.【答案】(1)天平直尺(2)①将圆珠笔紧靠直尺竖直放在桌面上并将尾端压紧，记下笔尖处的读数x1；①突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高处的读数x2；①多次测量笔尖到达最高处的读数x2并取平均值2；①用天平测出圆珠笔的质量m.(注：步骤①①可对调)．(3)ΔE p＝mg(2－x1)【解析】28.【答案】mBgR【解析】由于柱面是光滑的，故系统的机械能守恒，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量．系统重力势能的减少量为：ΔE p＝mAg－mBgR，系统动能的增加量为ΔE k＝12(mA＋mB)v2由ΔE p＝ΔE k得：v2＝23(π－1)gR绳的张力对B做的功：W＝12mBv2＋mBgR＝mBgR.29.【答案】(1)动能增加，势能减少，机械能不守恒．(2)减少的势能一部分转化为动能，一部分转化为内能．或者说一部分机械能转化成了内能．机械能和内能的总量不变，即能量守恒．【解析】第 11 页。
第七章《机械能守恒定律》单元测试(新人教版必修2)1
机械能守恒定律 单元测试一、本题共8小题；每小题5分，共40分. 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．下面各个实例中，机械能不守恒的是 （ ）A. 在竖直方向上弹簧吊着一个物体上下运动（不计空气阻力）B ．物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落C. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D ．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ）A ．物体重力势能的增加量B ．物体动能的增加量C ．物体动能的增加量加上物体重力势能的增加量D ．物体动能的增加量加上克服重力所做的功3．某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s 的时间登上20m 的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是 （ )A ．10WB ．100WC ．1KWD ．10KW4．如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是 （ ）A ．绳对车的拉力对车做正功B ．绳的拉力对小球做正功C ．小球所受的合力对小球不做功D ．绳的拉力对小球做负功5．如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F ，脚对车向后的静摩擦力为F ′，下列说法正确的是 （ ）A ．当车匀速运动时，F 和F ′所做的总功为零B ．当车加速运动时，F 和F ′的总功为负功C ．当车加速运动时，F 和F ′的总功为正功D ．不管车做何种运动，F 和F ′的总功都为零6．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力，下列叙述中正确的是A.B 轨道.半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关D.轨道半径变化，滑块动能和对轨道压力都不变 7．如图所示，长为2Ｌ的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球，杆竖直立在光滑的水平面上，杆原来静止，现让其自由倒下，设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面，则A 着地时的速度为A.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 30528．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端．已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为V ，克服摩擦阻力做功为E/2．若小物块冲上斜面的初动能变为2E ，则有 ( ) A ．返回斜面底端时的动能为E B ．返回斜面底端时的动能为3E/2 C ．返回斜面底端时的速度大小为2V D ．返回斜面底端时的速度大小为V 2 二、本题共2小题，共12分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 9．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s ．人和雪橇的总质量为60kg ，下滑过程中克服阻力做的功等于 J ． 10．一列火车由机车牵引沿水平轨道行使，经过时间t ，其速度由0增大到v ．已知列车总质量为M ，机车功率P 保持不变，列车所受阻力f 为恒力．这段时间内列车通过的路程 ． 三、本题共3小题，共48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．（15分）如图所示，长为l 的细线下系一质量为m 的小球，线上端固定在O 点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：（1）重力对小球做的功？（2）小球到最低点时的速度为多大？(3)12．（16分）如图所示，m A =4kg ，m B =1kg,A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，B 与地面间的距离s=0.8m ，A 、B 原来静止，求：（1）B 落到地面时的速度为多大； （2）B 落地后，A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．（g 取10m/s 2）13.（17分）一种氢气燃料的汽车，质量为m =2.0×103kg ，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》全章测评(含答案).docx
高中物理学习材料桑水制作(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)一、选择题1.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.斜向上,对人做正功解析:人随扶梯沿斜面加速上升,人受到重力、支持力和水平向右的静摩擦力。
且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90°,故静摩擦力对人做正功。
答案:C2.下列几种情况,系统的机械能守恒的是( )A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B.图乙中运动员在蹦床上越跳越高C.图丙中小车上放一木块,小车的左侧有弹簧与墙壁相连。
小车在左右振动时,木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D.图丙中小车振动时,木块相对小车有滑动解析:图甲中只有重力做功,机械能守恒;图乙中人体内的化学能转化为系统的机械能,故机械能不守恒;图丙中若木块相对于小车无滑动,则只有弹簧的弹力做功,弹簧和小车及木块构成的系统机械能守恒,若木块相对小车有滑动,则要有内能产生,系统的机械能减少。
答案:AC3.伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N 点。
如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。
这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小( )A.只与斜面的倾角有关B.只与斜面的长度有关C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关解析:物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑的过程中,机械能守恒,由mgh=mv2可得,末速度的大小v=,与斜面的倾角和长度、物体的质量无关。
[精品]新人教版高中物理人教必修2单元检测第七章+机械能守恒定律及答案
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第七章机械能守恒定律单元检测（时间：45分钟 满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，则（ ）A ．不断增大牵引力功率B ．不断减小牵引力功率 ．保持牵引力功率不变 D ．不能判断牵引力功率如何变2．如图所示，质量为的物体P 放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F 向右推斜面体，使P 与斜面体保持相对静止。
在前进水平位移为的过程中，斜面体对P 做功为（ ）[__]A ． FB ．1sin 2mg l θ⋅ ．g c θ· D ．g θ·3．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v －图象如图所示。
以下判断正确的是（ ）A．前3 内货物处于超重状态B．最后2 内货物只受重力作用．前3 内与最后2 内货物的平均速度相同D．第3 末至第5 末的过程中，货物的机械能守恒4．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。
在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。
在此过程中拉力的瞬时功率变情况是（）A．逐渐增大 B．逐渐减小．先增大，后减小 D．先减小，后增大5．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为1g。
在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是3（）A．运动员减少的重力势能全部转为动能B．运动员获得的动能为1mgh3．运动员克服摩擦力做功为2mgh3D．下滑过程中系统减少的机械能为1mgh36．如图所示，物体与路面之间的动摩擦因处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失。
DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。
人教版物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题(含答案)
人教版物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题（含答案）1 / 9第七章《机械能守恒定律》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列物体中，机械能一定守恒的是 （ ）A ．受到平衡力作用而运动的物体B ．只受重力作用而运动的物体C ．只受重力和拉力作用而运动的物体D ．在水平面上做圆周运动的汽车2．如图所示，在地面上以速度0v 抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上，若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则（ ）①物体落到海平面时的势能为mgh②物体从抛出到落到海平面的过程红重力对物体做功为mgh③物体在海平面上的动能为2012mv mgh + ④物体在海平面上的机械能为2012mv 其中正确的是（ ）A ．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②④3．如图所示，水平传送带逆时针匀速转动，速度为8 m/s ，A 、B 为两轮圆心正上方的点，AB= L 1=6 m ，左右两端分别与轨道无缝对接，小物块与轨道左端P 碰撞无机械能损失，AP=L 2 =5 m ，物块与AP 、AB 间动摩擦因数均为μ=0.2，物块以一定的初速度vo 沿轨道滑上传送带B 点，欲使物块可以返回到B 点且速度为零，g=10 m/s 2，则物块的初速度v 。
不可能的是 ( )A ．7 m/sB ．8 m/sC ．9 m/sD ．10 m/s4．下列有关功和功率的说法正确的是( )A ．功是标量，功有正负值，功的的正负表示功的大小B ．由功率公式W P t=可知做功的时间越长，功率一定越小C．功的正负是由位移和力的方向共同决定的可知汽车的最大速度只由汽车的额定功率决定D．由公式P Fv5．如图所示，一根轻绳拴了一个物体，若整体以加速度a向上加速运动，作用在物体上各力做功的情况是（）A．重力做负功，拉力做正功，合外力做正功B．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功D．重力做负功，拉力做负功，合外力做负功6．一汽车发动机的额定功率为80kW，当这辆汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶时，受到的阻力大小为2×103N，汽车发动机行驶时的实际功率为（）A．40kW B．80kW C．14.4kW D．144kW7．两个物体A、B的质量之比m A:m B=1：2，二者初动量相同，它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，则A、B在桌面上从开始滑行到停止所经过的距离之比为（）A．2：1 B．1：2 C．1:4 D．4：18．在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（）A．v0+√2gℎ B．v0−√2gℎ C．√v02+2gℎ D．√v02−2gℎ9．如图所示的实验装置中，小球A、B完全相同．用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，实验中两球同时落地．图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是（）A．A球经过面1时重力瞬时功率大于B球经过面1时重力的瞬时功率B．A球从面1到面2的速率变化等于B球从面1到面2的速率变化C．A球从面1到面2的动量变化大于B球从面1到面2的动量变化D．A球从面1到面2的动能变化等于B球从面1到面2的动能变化人教版物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题（含答案）3 / 910．如图所示，质量为的物体，由高处无初速滑下，至水平面上A 点静止，不考虑B 点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A 点沿原路径返回C 点，则外力至少做功为（ ）A ．mghB ．2mghC ．3mghD ．条件不足，无法计算11．质量为m 的汽车在平直的公路上行驶，某时刻速度为v 0，从该时刻起汽车开始加速，经过时间t 前进的距离为s ，此时速度达到最大值v m ，设在加速过程中发动机的功率恒为P ，汽车所受阻力恒为F μ，则这段时间内牵引力所做的功错误的表达式为（ ）A ．PtB ．F μv m tC ．F μSD ．mv m 2/2+F μS −mv 02/212．如图所示，半径为R 的光滑圆环竖直放置，N 为圆环的最低点。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元检测题(解析版)
《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功2.如图所示，一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带，传送带顺时针匀速转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是( )A．不做功 B．先做负功后不做功C．先做负功后做正功 D．先做正功后不做功3.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，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则( )A．小球从接触弹簧开始速度一直减小B．小球运动过程中最大速度等于2C．弹簧最大弹性势能为3mgx0D．弹簧劲度系数等于4.一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小F f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )A． B．C． D．5.一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，沿水平面从静止开始做匀加速直线运动，向前移动了一段距离s，那么在前半程s1＝及后半程s2＝中，F做功的平均功率之比为( )．A． (－1)∶1 B． (－2)∶1 C．1∶ D．1∶(－1)6.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7.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8.拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是( )A．节省燃料 B．提高柴油机的功率C．提高传动机械的效率 D．增大拖拉机的牵引力9.如图所示，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g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )A．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mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh10.如图所示，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，并且处于原长状态．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( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了2mgLC．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先变小后变大11.一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0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12.如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆的过程中，下列说法正确的是( )．A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功二、多选题13 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中( )．A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功14. 关于“探究恒力做功与速度变化的关系”的实验，下列说法中正确的是( ) A．应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B．应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角D．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角15. 下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是( )A．合外力为零时机械能一定守恒B．做曲线运动的物体机械能可能守恒C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D．除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒16. 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率．已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，汽车所受阻力不变．由此可得( )A．在t3时刻，汽车速度一定等于v mB．在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动C．在t2～t3时间内，汽车一定做匀速运动D．在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动17. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示．以下判断正确的是( )．A．前3 s内货物处于超重状态B．最后2 s内货物只受重力作用C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒三、实验题18.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19.如图所示，是运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演的简化图，AB是水平路面，BCDE 是一段曲面，其中BC段是一段半径为20 m的圆弧路面．运动员驾驶的摩托车始终以P＝9 kW的恒定功率行驶，到B点时的速度v＝20 m/s，再经t＝3 s的时间通过坡面1到达顶点E时关闭发动机，并以v2＝16 m/s的速度水平飞出．已知人和车的总质量m ＝180 kg，坡顶高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2.空气阻力不计，求：(1)摩托车落地点与E点的水平距离s；(2)摩托车刚过B点时，摩托车对地面的压力大小；(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功．20.某种型号的汽车发动机的最大功率为P m＝60 kW，汽车满载质量为m＝1 500 kg，最高车速是v m＝180 km/h，汽车在平直路面上行驶，g取10 m/s2.问：(1)汽车所受阻力F f与车的重力G的比值是多少；(2)若汽车从静止开始，以a＝1.2 m/s2的加速度做匀加速运动，则这一过程能维持的时间t有多长．21.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.答案解析1.【答案】C【解析】人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功．2.【答案】C【解析】A项当物体的速度等于传送带速度时，则物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功，物体做减速运动，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故B正确；C项由B 项可知如果摩擦力做了负功后，物体速度减小，当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了，速度不变，一直运动，之后摩擦力不可能做正功，故C错误；D项当物体的速度小于传送带速度时，出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故D正确．3.【答案】C【解析】小球由A到O做自由落体运动，从O开始压缩弹簧，根据胡克定律，弹簧弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律得：a＝，加速度先减小，方向向下，小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，即重力和弹簧弹力相等时，速度最大；之后小球继续向下运动，弹力大于重力，做减速运动，故A错误；设小球刚运动到O 点时的速度为v，则有mg·2x0＝mv2，v＝2.小球接触弹簧后先做加速运动，所以小球运动的最大速度大于2，所以B错误；到B点时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，等于重力势能的减小量，为3mgx0，故C正确；由于平衡位置在OB之间，不是B点，故kx0＞mg，k＞，故D错误．4.【答案】A【解析】在0－t1时间内，如果匀速，则v－t图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P＝Fv，牵引力减小；根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1＝F f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1＝＝.所以0－t1时间内，v－t图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1－t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P＝Fv，牵引力减小；再根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2＝F，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2＝＝.所以在t1－t2时间内，即v－t f图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线．5.【答案】A【解析】设物体的加速度为a，由s＝at2得，前半程所用时间：t1＝，后半程所用时间：t2＝(－1)，又因前半程F做功的平均功率：P1＝，后半程F做功的平均功率：P2＝，所以P1∶P2＝(－1)∶1，故A正确．6.【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．7.【答案】D【解析】绳的拉力、人对绳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．8.【答案】D【解析】拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据P＝Fv，在功率一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力，选项D正确．9.【答案】D【解析】运动员的加速度为g，沿斜面：mg－F f＝m·g，F f＝mg，W f＝mg·2h＝mgh，所以A、C项错误，D项正确；E＝mgh－mgh＝mgh，B项错误．k10.【答案】D【解析】圆环沿杆下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做负功，圆环的机械能减少，故A 错误；弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为h＝L，根据系统的机械能守恒知，弹簧的弹性势能增大量为ΔE p＝mgh＝mgL，故B错误；圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确．11.【答案】D【解析】由动能定理得mgh＝E k－mv，E k＝mgh＋mv，则三球落地时的动能一样大．12.【答案】D【解析】方法一：根据力与位移方向的夹角判断在小球向下摆的过程中，小车向右运动，如图所示．由图可以看出，绳的拉力与小车的位移的夹角小于90°，故绳的拉力对小车做正功，小车的动能增加；绳的拉力与小球的位移的夹角大于90°，故绳的拉力对小球做负功，小球的机械能减少．方法二：根据能量转化判断在小球向下摆动的过程中，小车的动能增加，即小车的机械能增加，由于小球和小车组成的系统机械能守恒，所以小球的机械能一定减少，故绳的拉力对小球做负功．选项A、B、C错误，D正确．13.【答案】BC【解析】用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，C对．用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，弹性势能增加，重力做正功，且做功多，所以A、D错，B对．14.【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错．15.【答案】BD【解析】合外力为零时，做匀速直线运动的物体，动能不变，但机械能不一定守恒，如：匀速上升的物体，机械能不断增大，选项A错误．做曲线运动的物体，若只有重力做功，它的机械能就守恒，如：做平抛运动的物体，选项B正确．外力对物体做的功为零，是动能不变的条件，机械能不变的条件是除重力或弹力外，其他力不做功或做功的代数和为零，选项C错误，选项D正确．16.【答案】AC【解析】已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻，汽车速度一定等于v m，故A正确；0～t1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力不变，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据P＝Fv，速度继续增大，牵引力减小，加速度减小，则在t1～t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B错误；在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故C正确；由此分析知，在发动机功率达到额定功率前，汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，故D 错误．17.【答案】AC【解析】由题图可知，在前 3 s内，a＝＝2 m/s2，货物具有向上的加速度，故货物处于超重状态，选项A正确；在最后2 s内，货物的加速度a′＝＝－3 m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，选项B错误；根据＝v＝3 m/s，选项C正确；第3 s末至第5 s末的过程中，货物匀速上升，故吊绳的拉力与货物的重力大小相等，此过程中除重力外还有吊绳的拉力对货物做功，所以货物的机械能不守恒(货物的机械能增加)，选项D错误．18.【答案】(1)2.4 m/s (2)0.576 J 0.588 J(3)k＝g＝9.70 m/s2.【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论v5＝＝＝2.4 m/s (2)系统动能的增量ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝0.576 J．系统重力势能减小量ΔE p ＝(m2－m1)gh＝0.1×9.8×0.600 0 J＝0.588 J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．(3)由于ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝ΔE p＝(m2－m1)gh，由于(m1＋m2)＝2(m2－m1)，所以得到：v2＝h，所以v2－h图象的斜率k＝，g＝9.70 m/s2.19.【答案】(1)16 m (2)5 400 N (3)3.096×104J【解析】(1)摩托车从E点飞出后，做平抛运动．水平方向：s＝v2t竖直方向：h＝gt2解得：s＝16 m(2)刚过B点，对摩托车受力分析，F N－mg＝解得：F N＝5 400 N根据牛顿第三定律，摩托车对地面的压力大小为5 400 N(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中，牵引力做功W＝Pt＝2.7×104J牵根据动能定理：W牵－mgh－W f＝mv－mv解得：W f＝3.096×104J20.【答案】(1)＝(2)s【解析】(1)汽车速度最大时，牵引力跟阻力平衡，则：P m＝F f v m，F f＝1 200 N则，比值＝即：＝(2)汽车匀加速运动时，由牛顿第二定律：F－F f＝ma即F＝3 000 N当汽车的功率达到P m时，就不能继续维持匀加速运动，此时：P m＝Fv其中：v＝at则匀加速运动的时间t＝s或约为16.7 s.21.【答案】22 J 2 J【解析】物体刚离开地面时，弹簧的弹性势能E＝kx2＝×400×0.12J＝2 Jp此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等，则有W＝－W弹＝ΔE p＝2 J1物体刚好离开地面时，有G＝F＝kx＝400×0.1 N＝40 N物体上升h＝0.5 m过程中，拉力做的功等于克服重力做的功，则有W2＝Gh＝40×0.5 J＝20 J在整个过程中，拉力做的功W＝W＋W2＝2 J＋20 J＝22 J1此时弹簧的弹性势能仍为2 J.。
人教版必修2 第七章 机械能守恒定律 单元测试(A)
《机械能守恒定律》单元评估(A)一、选择题(1～6为单选，7～10为多选。
每小题4分，共40分) 1.如图所示，一光滑圆环竖直放置，AB 为其水平方向的直径，甲、乙两球以同样大小的初速度从A 处出发，沿环的内侧始终不脱离环运动到达B 点，则( )A ．甲先到达B B ．乙先到达BC ．同时到达BD ．若质量相同，它们同时到达B2.在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项性能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程消耗能量.一个人骑电动自行车，消耗1 MJ(106J)能量可行驶30 km ，一辆载有4人的普通轿车，消耗320 MJ 的能量可行驶100 km ，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )A ．6:1B ．12:5C ．24:1D ．48:73.如图所示，木块A 放在木板B 的左上端，A 、B 接触面不光滑，用力F 将A 拉至B 的右端．第一次将B 固定在地面上，F 做功为W 1；第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动，F 做功为W 2.比较两次做的功应为( )A ．W 1<W 2B ．W 1＝W 2C ．W 1>W 2D ．无法确定4．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，作出重物运动的速度图象如图所示，则钢索拉力的功率P 随时间t 变化的图象可能是( )5．完全相同的甲、乙两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某时刻两拖车同时与汽车脱离后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的功率继续前进，则一段时间后( )A ．甲车超前，乙车落后B ．乙车超前，甲车落后C ．甲乙齐头并进D ．甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车6．以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物块．假定物块所受的空气阻力f 大小不变．已知重力加速度为g ，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )A.v 202g ⎝⎛⎭⎪⎫1＋f mg 和v 0mg －fmg ＋f B.v 202g ⎝⎛⎭⎪⎫1＋f mg 和v 0mgmg ＋f C.v 202g ⎝⎛⎭⎪⎫1＋2f mg 和v 0mg －fmg ＋fD.v 202g ⎝⎛⎭⎪⎫1＋2f mg 和v 0mgmg ＋f答案1．B 由机械能守恒定律和甲、乙在A 、B 两点速度均相等，但在中间过程中的任意时刻，均有v 乙>v 甲，又s 乙＝s 甲，所以t 乙<t 甲，B 正确．2．C 电动自行车的客运效率η1＝1×30106，轿车载人效率η2＝4×100320×106，所以η1η2＝30×320400＝241，故选C.3．A 第二次A 的位移等于木板B 的长度加B 的位移，大于第一次位移，故选A. 4．C 在0～t 1时间内，重物以加速度a 匀加速上升，钢索拉力的大小为F ＝mg ＋ma ，其瞬时功率的表达式为P 1＝(mg ＋ma )at .在t 1～2t 1时间内，重物匀速上升，钢索拉力的功率P 2＝mgv 0不变．在2t 1～3t 1时间内，重物以加速度a 匀减速上升，钢索拉力的大小为F ＝mg －ma ，其瞬时功率的表达式为P 3＝(mg －ma )(v 0－at ′)(t ′是从2t 1时刻开始计时后的时间)．在t 1和2t 1时刻，由于钢索的拉力突然变小，导致拉力的功率也突然变小．综上所述，只有C 正确．5．A 开始时，甲、乙两车匀速并进F 牵＝F 阻，脱离后甲车F 牵不变，阻力变小做匀加速运动．脱离后乙车先做加速度逐渐减小的匀加速运动，最终做匀速运动，故甲车一定超前，A 正确．6．A 本题考查牛顿第二定律和运动学知识，意在考查考生运用牛顿第二定律和运动学知识综合列式求解的能力；上升的过程由牛顿第二定律得：mg ＋f ＝ma 1，由运动学知识得：v 20＝2a 1h ，联立解得：h ＝v 202g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋f mg .下落的过程中由牛顿第二定律得：mg －f ＝ma 2，由运动学知识得：v 2＝2a 2h ，将a 2和h 代入可得：v ＝mg －fmg ＋fv 0，故A 正确．7．在下列情况中，做功为零的是( )A ．物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做的功B ．重力对自由落体运动的物体做的功C ．物体在水平面上运动，水平面对物体的支持力所做的功D ．物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面对物体的支持力做的功 8.如图所示，在外力作用下某质点运动的v －t 图象为正弦曲线．从图中可以判断( ) A ．在0～t 1时间内，外力做正功 B ．在0～t 1时间内，外力的功率逐渐增大 C ．在t 2时刻，外力的功率最大 D ．在t 1～t 3时间内，外力做的总功为零 9.如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计)，两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中( ) A．b球的重力势能减小，动能增加B．a球的重力势能增加，动能减小C．a球和b球的总机械能守恒D．a球和b球的总机械能不守恒10.如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为F f.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l.在这个过程中，以下结论正确的是( )A．物块到达小车最右端时具有的动能为(F－F f)(L＋l)B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F f lC．物块克服摩擦力所做的功为F f(L＋l)D．物块和小车增加的机械能为Fl二、填空题(每小题5分，共20分)11．在利用电火花计时器等器材验证自由下落物体的机械能是否守恒时，电火花计时器的电源频率是50 Hz，某同学先后打出两张纸带，纸带Ⅰ上第1、2两点，第2、3两点，第3、4两点，第4、5两点间的距离依次为1.9 mm、6.0 mm、10.0 mm、14.0 mm；纸带Ⅱ上第1、2两点，第2、3两点，第3、4两点，第4、5两点间的距离依次为2.5 mm、6.0 mm、10.0 mm、14.0 mm，那么应该选用纸带________进行测量和计算．根据你所选用的纸带，利用第2、3两点间的距离和第4、5两点间的距离，可以计算出当地的重力加速度的大小为________．在打第3点的瞬时，重物的速度为________ m/s.为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、3、4点时物体减少的________和增加的________．然后比较它们的数值在允许误差范围内是否近似相等．12．在不刮风的情况下，雨点在空中沿竖直方向下落，空气的阻力F f与雨点速度的平方成正比，为F f＝kv2.若某雨点的质量为m，则这个雨点的最大动能为________．13.如图所示轨道，两头翘起，中间平直．平直部分长l＝2.0 m，弯曲部分是光滑的，平直部分的动摩擦因数为μ＝0.20，一物体沿此轨道滑动，设物体从轨道距平直部分以上高h＝1.0 m的A处由静止滑下，则这物体最后静止在平直部分的______位置．物体在水平部分轨道上运动所通过的总路程为______ m.14．(2014·天津理综)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．答案7.ACD 力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个必要因素，缺一不可，物体在水平面上做匀速直线运动，合力等于零，因此，合力对物体没有做功；做自由落体运动的物体，受到重力作用，且重力与物体的运动方向相同，即在力的方向上发生了位移，所以重力对物体做了功；物体在水平面上运动时，水平地面对物体有支持力，物体也发生了位移，但由于支持力方向与物体运动方向垂直，即在力的方向上没有发生位移，所以支持力不做功；物体在固定斜面上下滑时，斜面对物体的支持力与物体运动方向垂直，所以支持力也不做功．综上所述，A、C、D符合题目要求．8．AD 由v－t图象可知：在0～t1时间内外力做正功．由P ＝Fv 可知：在F 变小，v 变大情况下，无法判定P 如何变化．t 2时刻v ＝0，故外力瞬时功率为0.t 1～t 3时间内，位移为0，故外力做的总功为0.9．AC 依题可明显判断a 球动能、势能均增加，即机械能增加，B 错．b 球动能增加、重力势能减少，A 对；由于杆对a 球做正功，对b 球做负功，总功代数和为零，故系统机械能守恒，C 正确．10．ABC 根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为E k1＝ΔE k1＝F ·(L ＋l )－F f ·(L ＋l )＝(F －F f )·(L ＋l )，A 正确．物块到达最右端时，小车具有的动能可根据动能定理列式：E k2＝ΔE k2＝F f l ，B 正确．由功的公式，物块克服摩擦力所做的功为W f ＝F f (L ＋l )，C 正确．物块增加的机械能E km ＝(F －F f )(L ＋l )，小车增加的机械能E kM ＝F f l ，物块和小车增加的机械能为E k m ＋E k M ＝F ·(L ＋l )－F f L .或直接由动能关系得结论，D 错误．11．纸带Ⅰ 10 m/s 20.4 重力势能 动能解析：自由落体在0.02 s 内位移x ＝12gt 2＝0.002 m ＝2 mm.故选纸带Ⅰ.第2、3两点间中间时刻的速度 v ＝6.0×10－30.02 m/s ＝0.3 m/s ，第4、5两点间中间时刻的速度v ′＝0.0140.02m/s ＝0.7 m/s ， ∴g ＝v ′－v 2Δt ＝0.7－0.32×0.02m/s 2＝10 m/s 2. 或者x 45－x 23＝2gΔt 2， ∴g ＝x 45－x 232Δt 2＝0.014－0.0062×0.022m/s 2＝10 m/s 2， v 3＝x 23＋x 342Δt ＝0.006＋0.012×0.02 m/s ＝0.4 m/s.12.m 2g 2k解析：实际物体在空气中运动时，都受到空气的阻力．若阻力可写成F f ＝kv 2，雨滴受到的合力为mg －kv 2，做加速度越来越小的变加速运动，当雨点速度达到最大值v max 时，阻力与重力相等，加速度为零，雨滴匀速下降，此时速度为v max ＝mg k， 将v max 代入动能表达式，得最大动能E max ＝m 2g2k.13．中点，5解析：设在平直部分运动的总路程为s，运动过程中，重力做正功mgh，阻力做负功－F f s，最后停止，由动能定理得mgh－μmgs＝0，∴s＝mghμmg＝hμ＝5 m由于l长2 m，所以最后物体停在平直部分的中点位置．①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些__________．②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力③平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：________________.④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力三、计算题(共40分)15．(8分)如图所示，宽为L＝1 m、高为h＝7.2 m、质量为M＝8 kg、上表面光滑的木板在水平地面上运动，木板与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当木板刚以初速度为v0＝3 m/s时，把一原来静止的质量m＝2 kg的光滑小铁块(可视为质点)轻轻地放在木板上表面的右端，g 取10 m/s2，求：(1)小铁块与木板脱离时长木板的速度大小v1；(2)小铁块刚着地时与木板左端的水平距离s.16．(10分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10 m/s2)答案14.①刻度尺、天平(包括砝码) ②D ③可在小车上加适量的砝码(或钩码) ④CD解析：①计算小车的动能变化需用天平测质量；在计算小车通过的位移、小车的瞬时速度时都需用刻度尺测距离．②只有绳与板面平行时，才能保证小车运动中与板面间的压力不变，才能保证小车所受摩擦力不变，才能保证平衡摩擦力后绳的拉力等于小车所受合力，故D正确。
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1．在下列所描述的运动过程中，若物体所受的空气阻力均可忽略不计，则机械能守恒的是()A．小孩沿滑梯匀速滑下B．电梯中的货物随电梯一起匀速下降C．发射过程中的火箭加速上升D．被投掷出的铅球在空中运动2．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率为()A．fv B．mav C．(ma＋f)v D．(ma－f)v3．(多选)将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球沿光滑斜面向下抛出，不计空气阻力．由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是()A．重力对两球做的功相等B．重力的平均功率相等C．落地时重力的瞬时功率相等D．落地时两球的机械能相等4．将一个小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是图C71中的()A BC D图C715．(多选)某人将物体由静止开始举高，物体获得速度．下列说法中正确的是()A．物体所受合外力做的功等于物体动能的增加量B．此人对物体做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和C．物体所受合外力做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和D．克服重力做的功等于物体重力势能的增加量6．将质量为200 g的物体在高20 m处以20 m/s的初速度竖直上抛，若测得该物体落地时的速度为20 m/s，则物体在空中运动时克服空气阻力做的功是(g取10 m/s2)()A．0 B．20 J C．36 J D．40 J7．如图C72所示，重物的质量为1 kg，动滑轮的质量不计，竖直向上拉动细绳，使重物从静止开始以5 m/s2的加速度上升，则拉力F在1 s末的瞬时功率为(g取10 m/s2)()图C72A．75 W B．37.5 WC．12.5 W D．15 W8．(多选)提高物体(例如汽车)的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二次方成正比，即f＝kv2，k是阻力因数)．当发动机的额定功率为P0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，使发动机的额定功率增大到4P0B．发动机的额定功率不变，使阻力因数减小到k 4C．阻力因数不变，使发动机的额定功率增大到8P0D．发动机的额定功率不变，使阻力因数减小到k 89．两个质量不等的小铁块A和B分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图C73所示，下列说法中正确的是()图C73A．下滑过程中重力做的功相等B．它们到达底部时的动能相等C．它们到达底部时的速率相等D．它们到达底部时的机械能相等10．一个滑块从如图C74所示的圆弧形轨道上的A点由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B点，而返回后又仅能滑到C点．若A、B两点的高度差为h1，B、C两点的高度差为h2，必有()图C74A．h1＝h2B．h1<h2C．h1>h2D．条件不足，无法判断11．如图C75所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两个轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则()图C75A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B．两个小球到达C点和D点时，重力做功相等C．两个小球到达C点和D点时，重力势能相等D．两个小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等12．(多选)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图像(如图C76所示)中正确的是(不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点)()图C76请将选择题答案填入下表：第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题共2小题，13题4分，14题6分，共10分)13．在某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用频率为50 Hz的打点计时器打出的一条纸带如图C77所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为mm，重力加速度取9.8 m/s2，重锤质量为1 kg.图C77(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v B＝________ m/s，重锤的动能E k B＝________J.(2)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减少量为________ J.(3)以上实验可以证明_____________________________________．14．某实验小组采用如图C78所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50 Hz.图C78(1)实验中木板略微倾斜，这样做()A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．是为了释放小车后，小车能匀减速下滑(2)本实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是()A．可以直接测量橡皮筋做功的大小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，橡皮筋做的功也增加为原来的两倍(3)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、4条……挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，则第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1……橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次的纸带(如图C79所示)求得小车弹开后获得的速度为__________m/s.(图中各点是相邻的计时点)若W-v2图像是一条过原点的倾斜的直线，则说明________________________．图C79三、计算题(本题共4个小题，15、16、17题各10分，18题12分，共42分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15．质量为1000 kg的汽车在平直路面上试车，当车速达到30 m/s时关闭发动机，经过60 s停下来，汽车所受阻力大小恒定，此过程中：(1)汽车的加速度大小是多少？受到的阻力大小是多少？(2)若汽车以20 kW的恒定功率重新启动，当速度达到10 m/s时，汽车的加速度是多大？16．质量为m的子弹以水平速度v1射入沿同一方向以速度v2运动的木块中，木块的质量为M.当子弹进入木块中的深度为d 时，子弹和木块的速度分别为v 1′和v 2′.若木块和子弹的相互作用力为F ，木块与水平面间的摩擦不计，试求这一过程中子弹和木块组成的系统损失的动能．(用F 和d 表示)17．如图C 710所示，一辆汽车从A 点开始爬坡，坡与水平面的夹角为30°，在牵引力不变的条件下行驶45 m 的坡路到达B 点时，司机立即关掉油门，此后汽车又向前滑行15 m 停在C 点．汽车的质量为5×103 kg ，行驶中受到的摩擦阻力是车重的0.25倍，g 取10 m /s 2，求汽车在整个运动过程中牵引力做的功和汽车经过B 点时的速率．图C 71018．如图C 711所示，质量m ＝1 kg 的小物块无初速度放在水平匀速运动的传送带上的P 点，小物块随传送带运动到A 点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑的圆弧轨道．B 、C 为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧的半径R ＝1.0 m ，圆弧对应的圆心角θ＝106°，轨道最低点为O ，A 点距水平面的高度h ＝0.8 m ．小物块离开C 点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动，0.8 s 后经过D 点，小物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝13.g 取10m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求小物块离开A 点时的水平初速度．(2)求小物块经过O 点时对轨道的压力大小．(3)求斜面上C 、D 间的距离．(4)若小物块与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.3，传送带的速度v 0＝5 m /s ，则P 、A 间的距离是多少？图C711单元测评(三)1．D[解析] 小孩沿滑梯匀速下滑时，其动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，其实是有摩擦存在，将机械能转化成了内能，选项A错误；货物匀速下降，与A选项类似，它的机械能也不守恒，选项B错误；火箭加速上升，动能增大，重力势能也增大，故机械能增大，选项C错误；铅球在空中运动时，只受重力的作用，动能增大，重力势能减小，其机械能是守恒的，选项D正确．2．C[解析] 当汽车的加速度为a时，则F－f＝ma，解得F＝f＋ma；根据P＝Fv，则发动机的实际功率为P＝(f＋ma)v，选项C正确．3．AD[解析] 在抛出到落地的过程中，重力对两球做的功相等，故两球落地时的速度大小相同，机械能相同；小球竖直下抛落地所用的时间较短，重力的平均功率较大，小球落地速度方向竖直向下，重力的瞬时功率较大．A、D正确．4．A[解析] 设经过时间t小球速度大小为v，方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fv cosθ知，此时重力的功率P＝mgv cosθ＝mgv y ＝mg·gt＝mg2t，A正确．5．ABD[解析] 由动能定理可知A正确，C错误；人对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即等于物体动能与重力势能的增加量之和，B正确；克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，D正确．6．D[解析] 对物体从开始上抛至落地的整个过程应用动能定理得mgh－W f＝12mv22－12mv21，解得W f＝40 J．D正确．7．A[解析] 1 s末重物的速度v＝at＝5 m/s，由牛顿第二定律得2F－mg＝ma，所以F＝m（a＋g）2＝7.5 N，所以1 s末拉力F的功率P＝F·2v＝7.5×2×5 W＝75 W．A正确．8．CD[解析] 根据题意，P0＝fv m＝kv2m·v m＝kv3m，所以k＝P0v3m.如果阻力因数不变，当物体运动的速率增大到2v m时，发动机的额定功率需要增大到P＝k(2v m)3＝8kv3m＝8P0，选项A错误，C正确；如果发动机的额定功率不变，当物体运动的速率增大到2v m时，阻力因数需要减小到k′＝P0（2v m）3＝P08v3m＝k8，选项B错误，D正确．9．C[解析] 两个铁块的质量不等，所以下滑过程中重力做的功W G＝mgh不相等，选项A错误；铁块在下滑过程中机械能守恒，由mgh＝12mv2可知，滑到底部时两个铁块速率相等，但动能不相等，机械能也不相等，选项B、D错误，选项C正确．10．C[解析] 对A→B过程由动能定理得mgh1－W f1＝0，对B→C过程由动能定理得mgh2－W f2＝0，即mgh1－W f1＝mgh2－W f2，由于W f1>W f2，所以h1>h2.C正确．11．D[解析] 不管选哪一平面为零势能面，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等，所以两个小球在此处的重力势能相等．两个小球到达C点和D 点时，重力势能不相等．重力势能E p＝mgh，具有相对性，如果选A、P、B三点在零势能面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C点在零势能面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值．另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C 点和D 点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等．选项D 正确．12．ABC [解析] 以竖直向下为正方向，竖直上抛运动的加速度恒为g ，D 错误．小球匀减速运动到最高点，然后反向加速运动，任意时刻的速度v ＝－v 0＋gt ，故A 正确．因为抛出点为零势能点，所以重力势能最初为零，上升过程重力势能增大，下落过程减小，回到原点变为零，E p ＝mgh ，h ＝v 0t －12gt 2，B 正确．位移x ＝－v 0t ＋12gt 2，C 正确．13．(1)1.175 0.69 (2)0.69 (3)重锤在下落的过程中机械能守恒14．(1)C (2)B (3)2 W 与v 2成正比15．(1)0.5 m /s 2 500 N (2)1.5 m /s 2[解析] (1)汽车的加速度大小a ＝v 0－v t＝0.5 m /s 2 由牛顿第二定律得，阻力大小f ＝ma ＝500 N .(2)汽车以恒定功率运动，牵引力F ＝P v′由牛顿第二定律得F －f ＝ma解得a ＝1.5 m /s 2.16．Fd [解析] 应用动能定理时，注意子弹与木块发生的位移并不相同．如图所示，设子弹进入木块中深度为d 的过程中，木块的位移为l ，则子弹的位移为(l ＋d)．分别对木块和子弹应用动能定理，有Fl ＝12Mv′22－12Mv 22－F(l ＋d)＝12mv′21－12mv 21.可得系统损失的动能ΔE k ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12Mv 22＋12mv 21－⎝ ⎛⎭⎪⎫12Mv′22＋12mv′21＝Fd. 17．2.25×106 J 15 m /s[解析] 汽车从A 点到C 点的过程中，汽车发动机的牵引力做正功，重力做负功，摩擦力做负功，动能的变化量为0, 由动能定理可得W F －W G －W f ＝0，由于G 、f 已知，汽车的位移也知道，所以有W F ＝W G ＋W f ＝mgl sin 30°＋0.25mgl ＝2.25×106 J .汽车由B 点到C 点的过程中，克服重力做功，克服摩擦力做功，汽车的动能逐渐减小到0，根据动能定理有－W′G －W′f ＝0－12mv 2B ，即mgl BC ·sin 30°＋0.25mgl BC ＝12mv 2B ，解得v B ＝15 m /s .18．(1)3 m /s (2)43 N (3)0.98 m (4)1.5 m[解析] (1)对小物块，从A 点到B 点有v 2y ＝2gh ，得v y ＝4 m /s .在B 点有tan θ2＝v yv x ，所以v x ＝3 m /s .(2)对小物块，由B 点到O 点有mgR(1－cos 53°)＝12mv 2－12mv 2B ，其中v B ＝v 2x ＋v 2y ＝32＋42m /s ＝5 m /s ，在O 点有F N －mg ＝m v 2R ，所以F N ＝43 N ，由牛顿第三定律知，小物块经过O 点时对轨道的压力F′N ＝43 N .(3)物块沿斜面上滑，则mg sin 53°＋μ1mg cos 53°＝ma 1，所以a 1＝10 m /s 2 物块沿斜面下滑，则mg sin 53°－μ1mg cos 53°＝ma 2由机械能守恒定律知v C ＝v B ＝5 m /s小物块由C 点上升到最高点历时t 1＝v C a 1＝0.5 s 小物块由最高点回到D 点历时t 2＝0.8 s －0.5 s ＝0.3 s故s CD ＝v C 2t 1－12a 2t 22＝0.98 m .(4)因v 0＞v x ，故小物块在传送带上一直做加速运动，有μ2mg ＝ma 3，P 、Av2x间的距离是s PA＝2a3＝1.5 m.。