【小初高学习】高中物理 第7章 机械能守恒定律单元质量评估卷 新人教版必修2
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)
必修二第七章《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.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员，背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个过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.物体在下落过程中，则()A．重力做负功，重力势能减小B．重力做负功，重力势能增加C．重力做正功，重力势能减小D．重力做正功，重力势能增加3.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是()A．电动机多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．传送带克服摩擦力做的功为mv2D．电动机增加的功率为μmgv4.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转化过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散说法中正确的是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒，只是说明能量的转化有方向性D．能量耗散过程中仍遵从能的转化与守恒定律：机械能可以转化为内能；反过来，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化5.竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度．下列说法正确的是()A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6.下面列举的情况中所做的功不为零的是()A．举重运动员，举着杠铃在头上方停留3 s，运动员对杠铃做的功B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D．自由落体运动中，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/s B． 7 m/s C． 8 m/s D． 10 m/s8.下列说法中，正确的是()A．物体的动能不变，则物体所受的外力的合力必定为零B．物体的动能变化，则物体所受的外力的合力必定不为零C．物体的速度变化，则物体的动能必定发生变化D．物体所受的合外力不为零，物体的动能必定发生变化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.物体在水平方向上受到两个相互垂直大小分别为3 N和4 N的恒力，从静止开始运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为()．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 J 11.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是()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.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是()A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功二、多选题(每小题至少有两个正确答案)13.(多选)如图所示，下列关于机械能守恒条件的判断正确的是()A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加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.(多选)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能()A．一直增大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.(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示，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，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是()A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B．小球落到地面时相对于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.(多选)如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图．光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，绳通过弹簧内部连一手柄P.将球投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励．假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，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，到达C点速度为v，下列说法正确的是() A．弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能不守恒B．调整手柄的位置，可以使弹珠从C点离开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物C．弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和达到最大D．此过程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L＋R)sinθ＋mv217.(多选)如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C 三点．以下表述正确的是()A．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以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．若以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，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动．(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为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(结果保留至小数点后第四位).分析上述数据可知：在实验误差允许范围内W＝ΔE k，与理论推导结果一致．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．19.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示．(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，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.①从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门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下列物理量的表达式．①滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________.①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为E k1＝________和E k2＝________.①在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔE p＝________(重力加速度为g)．(3)如果ΔE p＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．四、计算题20.如图所示，光滑水平桌面上开一个光滑小孔，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，以维持小球在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动．今改变拉力，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过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，若在悬点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，由静止释放小球，如图所示．假设细绳始终不会被拉断，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能够做完整的圆周运动，则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】考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，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，物体在这个过程中获得动能是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；物体做匀加速直线运动的加速度a＝μg，则匀加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＝＝，则相对运动的位移，即划痕的长度为：Δx ＝x1－x2＝，故B错误；传送带克服摩擦力做功为：W f＝μmgx1＝mv2，故C错误；电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，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，与小球的路径等无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故A、B错误；小球在上升过程中，受到的阻力向下，在下降过程中受到的阻力向上，所以在上升时小球受到的合力大，加速度大，此时小球运动的时间短，在上升和下降过程中小球重力做功的大小是相同的，由P＝可知，上升过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，举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运动员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，所以运动员对杠铃没有做功；B选项，木块滑动过程中，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，只有力而没有位移，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．8.【答案】B【解析】如果动能不变说明合力对物体做的功为零，可能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，则合力做功一定不为零，则合力必定不为零，故B正确；物体的速度变化，可能只是速度的方向变化而速度大小不变，则动能不变，故C 错误；物体所受的合外力不为零，但若合外力与速度方向垂直，则合外力做功为零，根据动能定理则物体的动能不变，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°，各个力及合力做功分别为W1＝F1l cosα1＝18 J，W2＝F2l cosα2＝32 J，W合＝50 J，C对．11.【答案】A【解析】在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，运动员被弹起时，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，根据平衡条件得F N＝mg cosθ，F f＝mg sinθ，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，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中火箭升空的过程中，外力对火箭做了功，故火箭的机械能不守恒，无论匀速升空还是加速升空都不守恒，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中对于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而对于小车与弹簧而言，整个系统没有受到外力的作用，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同时，质点加速，动能一直增大，故A 正确；当恒力方向与速度方向相反时，质点开始减速至零，再反向加速，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，速度一直增大，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，开始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，某一时刻质点速度最小，此后，质点在恒力作用下速度增加，其动能经历一个先减小到某一数值，再逐渐增大的过程，故D正确．15.【答案】BC【解析】因为轨道光滑，所以小球从D点运动到A点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律有mgH＝mg(R＋R)＋mv，解得v A＝，从A端水平抛出到落到地面上，根据平抛运动规律有2R＝gt2，水平位移x＝v A t＝·＝2，故A错误，B正确；因为小球能从细管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】在释放手柄的过程中，弹簧对弹珠做正功，其机械能增加，故A 正确；弹珠从C点离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，直到碰到障碍物，故B错误；在释放手柄的过程中，弹簧的弹力对弹珠做正功，弹珠的动能和重力势能之和不断增大，根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达到最大，故C正确；根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，当摩擦力恰好被平衡时，小车与纸带所受合力为零，获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)根据牛顿第二定律有：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，因此可以将挡光条通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，滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝，v2＝.①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统的总动能分别为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的过程中，系统势能的减少量ΔE p＝mgs.(3)如果在误差允许的范围内ΔE p＝E k2－E k1，则可认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分别为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．对于小球下摆过程，根据机械能守恒定律有：mgL ＝mv设细绳碰到钉子前、后瞬间对球的拉力分别为F T1和F T2，则根据牛顿第二定律有：F T1－mg＝mF T2－mg＝m解得F T1＝3mg，F T2＝11mg(2)若小球恰好做完整的圆周运动，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，根据牛顿第二定律，对小球在最高点有：mg＝m设小球开始下摆时细绳与竖直方向的最小夹角为θ，则对于小球从开始下摆至运动到最高点的过程，应用机械能守恒定律有：mg·L＋mv＝mgL(1－cosθ)解得：θ＝60°。
新人教版高中物理必修2《第7章 机械能守恒定律》单元测试卷(1)
新人教版高中物理必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.将一质量为m的小球(可视为质点)以速度v0竖直向上抛出，小球第一次着地前瞬间速度大小为0.75v0。
设小球在运动过程中所受阻力大小不变，重力加速度为g，则小球以2v0的速度竖直向上抛出时的最大高度是()A. 5v0216g B. 5v0232gC. 25v0216gD. 25v0232g2.下面有关动能的说法正确的是()A. 物体只有做匀速运动时，动能才不变B. 物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变C. 物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加D. 物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化3.甲乙两物体质量之比m甲：m乙=6：1，甲从高H处自由落下的同时乙从高3H处自由落下，不计空气阻力，以下说法正确的是()A. 甲、乙在下落过程中，同一时刻乙的速度要比甲的速度大B. 甲落地时，乙距地面的高度为HC. 甲落地时，乙的速度大小为√2gHD. 甲、乙在空中的运动时间之比1：34.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，在这两个过程中，下列说法正确的是()A. 运动员先处于超重状态后处于失重状态B. 空气浮力对系统始终做负功C. 加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D. 任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等5.如图所示，小明用大小为F与水平方向成θ角的拉力拉木箱，沿水平直线匀速运动距离为x，则此过程中拉力对木箱所做的功为()A. 0B. FxC. FxcosθD. Fxsinθ6.从地面上将一个小球竖直上抛，经t时间小球经过空中的某点A，再经过t时间小球又经过A点．不计空气阻力，下列说法正确的是()A. 小球抛出时的速率为2gtB. 小球抛出时的速率为32gtC. 小球上升的最大高度为32gt2 D. A点的高度为12gt2二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.关于功率，下列说法中正确的是()A. 由P=Wt知，力所做的功越多功率就越大，力做功所用的时间越短功率就越大B. 由P=Fv知，汽车以额定功率匀速行驶时，所受的阻力越大，速度越小C. 减少阻力和提高发动机的额定功率都可以提高机车的运行速度D. 汽车在作匀加速直线运动的过程中，牵引力的功率不变8.如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是()A. 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多B. 有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多C. 物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多D. 物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多9.(多选)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1s内受到2N的水平外力作用，第2s内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是()A. 0～2s内外力的平均功率是94W B. 第2s内外力所做的功是0.5JC. 第1s末外力的瞬时功率最大D. 第2s末外力的瞬时功率最大10.关于向心力产说法中正确的是()A. 物体由于做圆周运动而产生的一个指向圆心的力就是向心力B. 向心力也可以改变物体运动速度的大小C. 做匀速圆周运动的物体的向心力是该物体所受的外力的合力D. 做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）11.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图所示，小车的运动情况可描述为：A、B之间为______ 运动；C、D之间为______ 运动，应选______ 段来计算小车的速度v．四、实验题（本大题共1小题，共12.0分）12.现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连，遮光片两条长边与导轨垂直．导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度视为滑块通过B点时的瞬时速度，用g表示重力加速度．完成下列填空和作图．(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减少量可表示为________，动能的增加量可表示为________.若在运动过程中机械能守恒，1t 与s的关系式为1t=________．(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示．12345s/m0.6000.800 1.000 1.200 1.400t/ms8.227.17 6.44 5.85 5.431t2/(×104s−2) 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39以s为横坐标、1t为纵坐标，在坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=________×104m−1·s−2.(保留三位有效数字)由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出1t2−s图线的斜率k，将k和k进行比较，若其差值在实际允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．五、计算题（本大题共4小题，共44.0分）13.如图，质量m、初速v0的电子束从电容器左边正中间O处水平射入，在电场力的作用下以速度v，从c点射出。
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新人教版必修2 第七章机械能守恒定律单元测试卷（含答案）
机械能得考察是物理的重点知识，以下是第七章机械能守恒定律单元测试卷，请大家练习。
一、选择题：本题共18 小题，每小题3 分，共54 分，在每小题给出的四个选项中。
至少有一个是正确的，每小题全部选对的得3 分，选对但不全的得2 分，不选和有选错的均得零分。
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
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、某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1 和W2，拉力做功的功率是P1 和P2，则下列说法正确的是( )
A.W1=W2，P1=P2
B.W1=W2，P1P2
C.W1W2，P1P2
D.W1W2，P1=P2
3、关于力对物体做功。
如下说法正确的是：( )
1。
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）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5.一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m(v B2－v A2)仍然可以相互对应，进而验证机械能守12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mv2，解得推力F＝mg＋定理得：(mg－F－F f)h＝0－12m－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；②突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高处的读数x2；③多次测量笔尖到达最高处的读数x2并取平均值2；④用天平测出圆珠笔的质量m.(注：步骤①④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＝12mB v2＋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】。
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。
高中物理 第七章 机械能守恒定律单元质量评估(含新题详解)新人教版必修2(1)
【全程方略】2014年高中物理第七章机械能守恒定律单元质量评估（含新题详解）新人教版必修2一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分。
每小题至少一个答案正确,选不全得2分)1.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,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2.人们设计出磁悬浮列车,列车能以很大速度行驶。
列车的速度很大,是采取了下列哪些可能的措施( )A.减小列车的质量B.增大列车的牵引力C.减小列车所受的阻力D.增大列车的功率3.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )A.滑动摩擦力对物体一定做负功B.静摩擦力对物体可能做正功C.作用力与反作用力的功代数和一定为零D.合外力对物体不做功,则物体速度一定不变4.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑,在这个过程中( )A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.机械能转化为内能,总能量守恒D.机械能和内能之间没有转化5.(2013·泉州高一检测)如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下。
已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L。
在滑雪者经过AB段的过程中,克服摩擦力所做的功( )A.大于μmgLB.小于μmgLC.等于μmgLD.以上三种情况都有可能6.甲、乙两球的质量相等,悬线一长一短,将两球由图示位置的同一水平面无初速度释放,不计阻力,则对小球过最低点时的正确说法是( )A.甲球的动能与乙球的动能相等B.两球受到线的拉力大小相等C.两球的向心加速度大小相等D.相对同一参考面,两球的机械能相等7.如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为h的过程中,若不计滑轮及空气的阻力,下列说法中正确的是( )A.轻绳对小车的拉力等于mgB.m处于完全失重状态C.小桶获得的动能为D.M和m组成的系统机械能守恒8.(2013·大纲版全国卷)如图,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g。
人教版高中物理必修二《第7章 机械能守恒定律》单元测试卷(1).docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）一、选择题1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是（）A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率只能很小；力对物体做功多，其功率可能较大D．功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的瞬时功率是（）A．t1B．t12C．t1D．t123．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的即时功率变化情况是（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大4．对于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：3：5C．在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5D．在第1s内、第2s内、第3s内的平均功率之比是1：3：55．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2＜v1）时，汽车的加速度为（）A．B．C．D．6．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1 C．v2=v1 D．v2=k2v17．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A． B．C．mgh D．09．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）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）10．一质量为m的物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中物体的动能增加m（a+g）hB．提高过程中合外力对物体做功mghC．提高过程中手对物体做功m（a+g）hD．提高过程中物体克服重力做功mgh二、计算题11．起重机的钢丝在10s内将4t重的货物向上吊起15米高（1）如果货物时匀速上升，求起重机对货物做功的功率；（2）如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率是多少以及该起重机的额定功率最小是多少？12．汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为5×103kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0×103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度；（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？13．在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g 取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面．求：（1）在第2s末小球的重力势能；（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化．14．如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？15．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）参考答案与试题解析一、选择题1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是（）A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率只能很小；力对物体做功多，其功率可能较大D．功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率的定义式为P=，是用比值法定义的，与时间和做功多少无关，表示做功的快慢；公式P=Fv反映了功率的决定因素．【解答】解：A、功率表示做功的快慢，力对物体做功多，时间不一定小，故这个力的功率不一定大，故A错误；B、功率表示做功的快慢，力对物体做功的时间短，但功不一定大，故这个力的功率不一定大，故B错误；C、功率表示做功的快慢，是用比值法定义的，与做功的大小无直接关，故C错误；D、功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量，故D正确；故选：D．2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的瞬时功率是（）A．t1B．t12C．t1D．t12【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小，再由速度公式可以求得物体的速度的大小，由P=FV来求得瞬时功率．【解答】解：由牛顿第二定律可以得到，F=ma，所以a=t1时刻的速度为V=at=t1，所以t1时刻F的功率为P=FV=F•t1=t1故选：C3．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的即时功率变化情况是（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．【解答】解：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．故选：C．4．对于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：3：5C．在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5D．在第1s内、第2s内、第3s内的平均功率之比是1：3：5【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；自由落体运动．【分析】自由落体运动做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的推论分析判断．【解答】解：自由落体运动初速度为零，做匀加速直线运动，A、根据推论知，在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，则平均速度之比为1：3：5．故A正确．B、根据v=at知，在1s末、2s末、3s末的速度之比为1：2：3，故B错误；C、由A分析知，第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，故平均速度之比为1：3：5，故C正确；D、平均功率P=可知，平均功率之比等于平均速度之比，故D正确．故选：ACD．5．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2＜v1）时，汽车的加速度为（）A．B．C．D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】汽车以恒定的功率匀速运动时，汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力的大小相等，由此可以求得汽车受到的阻力的大小，当速度为v2时，在由P=Fv 可以求得此时的牵引力的大小，根据牛顿第二定律求得汽车的加速度的大小．【解答】解：汽车以速度v1匀速运动时，根据P=Fv1=fv1可得汽车受到的阻力的大小为f=，汽车以速度v2匀速运动时，根据P=F′v2，所以此时的牵引力F′=，由牛顿第二定律可得，F′﹣f=ma，所以加速度为a===，所以C正确．故选C．6．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1 C．v2=v1 D．v2=k2v1【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解．【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v2=v1故选：B．7．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多【考点】重力势能的变化与重力做功的关系．【分析】重力做功W=mgh，h是物体初末位置的高度差．根据这个公式进行分析．【解答】解：物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，重力做功都是W=mgh，所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多，故D正确．ABC错误．故选：D8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A． B．C．mgh D．0【考点】功的计算．【分析】重力做功与路经无关，高度差h有关w=mgh．【解答】解：AD间的高度差为，则重力做功为．则B正确，ACD错误，故选：B9．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）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）【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定．物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：E p=mgh．【解答】解：以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为E p1=﹣mgh；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：△E p=mg•△h=mg（H+h）；故选：D．10．一质量为m的物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中物体的动能增加m（a+g）hB．提高过程中合外力对物体做功mghC．提高过程中手对物体做功m（a+g）hD．提高过程中物体克服重力做功mgh【考点】动能定理的应用；重力势能的变化与重力做功的关系；功能关系．【分析】由牛顿第二定律求得物体受到的合力与人对物体的拉力，然后利用恒力做功的公式分别求出重力和拉力做的功，应用动能定理或功能关系解决各种能量的增量．E K【解答】解：A、由动能定理得：w合=△物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，所以w合=mah即提升过程中物体的动能增mah，故A错误．B、提高过程中合外力对物体做功w合=mah，故B错误．C、设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得F﹣mg=ma，即F=m（g+a），提高过程中手对物体做功为m（a+g）h，故C正确．D、提高过程中物体克服重力做功mgh，故D正确．本题选不正确的，故选：AB．二、计算题11．起重机的钢丝在10s内将4t重的货物向上吊起15米高（1）如果货物时匀速上升，求起重机对货物做功的功率；（2）如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率是多少以及该起重机的额定功率最小是多少？【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）货物匀速上升时，牵引力等于重力，结合牵引力做功，根据平均功率的公式求出起重机对货物做功的功率．（2）根据位移时间公式求出货物的加速度，结合牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据牵引力做功的大小，结合平均功率的公式求出起重机对货物做功的平均功率．根据速度时间公式求出匀加速直线运动的末速度，再根据P=Fv求出起重机的最小额定功率．【解答】解：（1）货物匀速上升时，F=mg=40000N，起重机对货物做功的大小W=Fh=40000×15J=600000J，则起重机对货物做功的功率P=．（2）若货物做匀加速上升，根据h=得，a=，根据牛顿第二定律得，F′﹣mg=ma，解得牵引力F′=mg+ma=40000+4000×0.3N=41200N，则起重机对货物做功的平均功率=61800W．匀加速直线运动的末速度v=at=0.3×10m/s=3m/s，可知起重机的额定功率最小值P=F′v=41200×3W=123600W．答：（1）起重机对货物做功的功率为60000W；（2）起重机对货物做功的平均功率为61800W，起重机的额定功率最小值为123600W．12．汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为5×103kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0×103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度；（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）当汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小．（2）根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力．（3）根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．【解答】解：（1）当汽车以最大速度行驶时，F=f=5.0×103N．由P=Fv得，最大速度．（2）由牛顿第二定律F﹣f=ma代入数据得F=7500N．（3）汽车做匀加速运动到最大速度时，达到额定功率，此时速度v′=．则汽车做匀加速直线运动的时间t=．答：（1）汽车所能达到的最大速度为12m/s．（2）汽车受到的牵引力为7500N．（3）汽车匀加速运动的时间为16s．13．在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g 取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面．求：（1）在第2s末小球的重力势能；（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化．【考点】机械能守恒定律．【分析】（1）小球做自由落体运动，根据h=求出下落的高度，再根据E p=mgh 求解重力势能．（2）根据自由落体运动的规律求出在第3s内小球下落的高度△h，重力做功为：W G=mg•△h．【解答】解：选取零势能参考平面．（1）在第2s末小球所处的高度为：h=﹣gt2=﹣×10×22 m=﹣20 m重力势能为：E p=mgh=0.2×10×（﹣20）J=﹣40JE p＜0，说明重力势能减少．（2）在第3s末小球所处的高度为h′=﹣g×t′2=﹣×10×32 m=﹣45 m．第3 s内重力做功为：W G=mg（h﹣h′）=0.2×10×（﹣20+45）J=50JW G＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50J．答：（1）在第2s末小球的重力势能为﹣40J；（2）在第3s内重力所做的功为50J，小球的重力势能减少，且减少了50J．14．如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】本题的关键是把所有砖块看做一个整体，先求出开始时砖块的机械能，再求出全部叠起来时的机械能，然后根据能量守恒定律即可求解．【解答】解：把n块砖从平铺状态变为依次叠放，所做的功至少要能满足重力势能的增加．以地面为零势能面，对系统有：平铺状态系统重力势能为：=（nm）g①依次叠放时系统重力势能为：=（nm）g②根据功能关系有：W≥③联解①②③得：答：如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做的功．15．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？【考点】功能关系；重力势能．【分析】物体克服重力做功时，物体的重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功，由功的计算公式和功能关系分析答题．【解答】解：从开始到铁链全部离开地面的瞬间，链条重心上升的高度为：h==m=1m物体克服重力做的功为：W=mgh=10×10×1J=100J则物体的重力势能增加了100J；答：物体克服重力做功100J；物体的重力势能增加了100J．2017年4月23日。
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。
高中物理第7章机械能守恒定律单元质量评估卷新人教版必修2
第七章 机械能守恒定律(考试时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分)1．关于功的下列几种说法中，正确的是(A )A ．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体没有做功B ．人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体没有做功C ．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D ．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量2．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为45g.在物体下落h 的过程中，下列说法中正确的是(AD )A ．物体的动能增加了45mghB ．物体的机械能减少了45mghC ．物体克服阻力所做的功为45mghD ．物体的重力势能减少了mgh3．质量为m 的汽车发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒力f ，牵引力为F ，汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移x 时，速度达到最大值v m ，则对发动机所做的功不正确的是(D )A ．PtB ．fv m t C.12mv 2m ＋fx D ．Fx 4．如图所示，DO 是水平面，AB 是斜面，初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零，如果斜面改为AC ，让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零， 则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)(B )A ．大于v 0B ．等于v 0C．小于v0 D．取决于斜面的倾角5．如图所示，一轻绳的一端系在固定的粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中(AC)A．小球的机械能不守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少6．我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球，如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，在每次变轨完成后与变轨前相比(D) A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大7．关于重力势能的说法，正确的是(C)A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零C．重力势能减少，重力一定对物体做正功D．重力势能增加，重力一定对物体做正功8．如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动．当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是(BC)A ．电梯对物体的支持力所做的功等于12mv 2B ．电梯对物体的支持力所做的功大于12mv 2C ．钢索的拉力所做的功等于(M ＋m)gH ＋12(M ＋m)v 2D ．钢索的拉力所做的功等于12mv 2＋MgH9．如图所示，板长为l ，板的B 端静放有质量为m 的小物体P ，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中(C )A ．摩擦力对P 做功为μmgcos α·l(1－cos α)B ．摩擦力对P 做功为mgsin α·l(1－cos α)C ．支持力对P 做功为mglsin αD ．板对P 做功为010．如图所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h2处相遇(不计空气阻力)．则(CD )A ．两球同时落地B ．相遇时两球速度大小相等C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功的功率小于对球b 做功的功率二．非选择题(本大题共5小题，共40分，解答题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．(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50 kg ，选择好的纸带如图所示，O 、A 之间有几个点未画出．已知相邻两点时间间隔为0.02 s ，长度单位是cm ，g 取9.8 m/s 2.则打点计时器打下点B 时，重物的速度v B ＝________m/s ；从起点O 到打下点B 的过程中，重物重力势能的减少量ΔE p ＝__________J ，动能的增加量ΔE k ＝________J(结果保留三位有效数字)．解析：v B ＝（7.02－3.13）×10－22×0.02 m/s ≈0.973 m/s ，动能的增量ΔE k ＝12mv 2B ＝12×0.5×0.9732J ≈0.237 J ，重力势能的减少量ΔE p ＝mgh B ＝0.5×9.8×4.86×10－2 J ≈0.238 J. 答案：0.973 0.238 0.23712．(8分)现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t ，用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度．用g 表示重力加速度．完成下列填空和作图．(1)若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________．动能的增加量可表示为________．若在运动过程中机械能守恒，1t 2与s 的关系式为1t2＝________．(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的s 与t 值，结果如表所示：以s 为横坐标，1t 2为纵坐标，在坐标纸中描出第1到第5个数据点．根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k ＝________×104m －1·s －2(保留3位有效数字)．由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出1t 2－s 直线的斜率k 0，将k 和k 0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．解析：(1)滑块和遮光片的重力势能减少，砝码的重力势能增加，所以系统的重力势能减少的量为ΔE p ＝Mgssin θ－mgs ＝Mgsh d －mgs ；滑块运动到光电门时的速度为v ＝bt ，所以系统的动能增加量为ΔE k ＝12(M ＋m)v 2＝（M ＋m ）b 22t 2.若机械能守恒，则有Mgsh d －mgs ＝（M ＋m ）b22t2， 解得1t 2＝2g （Mh －md ）（M ＋m ）db 2s.(2)如图所示由图象可求得斜率k ＝Δ1t 2Δs ＝2.43×104m －1·s －2答案：(1)Mgsh d －mgs （M ＋m ）b22t 22g （Mh －md ）（M ＋m ）db2s (2)见解析图 2.4313．(8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？解析：设列车在2 min 内前进的距离为l ，已知m ＝5.0×105kg ，P ＝3 000 kW ，v ＝10 m/s ，v ′＝30 m/s ，t ＝2 min ，由于P ＝Fv ，列车速度最大时，a ＝0，所以阻力F f ＝F ，则F f ＝P v ′＝3×10630N ＝1.0×105 N ，牵引力做功W ＝Pt ＝3×106×60×2 J ＝3.6×108J ，由动能定理知W －F f l ＝12mv ′2－12mv 2，代入数据求得l ＝1.6 km.答案：1.6 km14．(8分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A 出发，沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟．已知赛车质量m ＝0.1 kg ，通电后以额定功率P ＝1.5 W 工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3 N ，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L ＝10.00 m ，R ＝0.32 m ，h ＝1.25 m ，x ＝1.50 m ．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间(取g ＝10 m/s 2)?解析：设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1，由平 抛运动的规律x ＝v 1t ，h ＝12gt 2，解得v 1＝xg2h＝3 m/s ，设赛车恰好通过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v 2，最低点的速度为v 3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律mg ＝m v 22R，①12mv 23＝12mv 22＋mg(2R)，② 联立①②解得v 3＝5gR ＝4 m/s ，通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是v min ＝v 3＝v 1＝4 m/s ，设电动机工作时间至少为t ，根据功能关系Pt －F f L ＝12mv 2min ，由此可得t ＝2.53 s. 答案：2.53 s15．(10分)如图所示，光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点衔接，导轨半径为R ，一个质量为m 的小球将弹簧压缩至A 处．小球从A 处由静止释放被弹开后，经过B 点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C 点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能； (2)小球由B 到C 克服阻力做的功．解析：(1)在B 点由牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v 2B R ，因F N ＝8mg ，则12mv 2B ＝72mgR ，而小球在B 点的动能即为弹簧的弹性势能，即E p ＝72mgR.(2)小球恰好运动到C 点，由圆周运动规律知： mg ＝mv 2C R ，则12mv 2C ＝12mgR ，由能量守恒定律得： 12mv 2B ＝mg·2R＋W 阻＋12mv 2C ， 解得W 阻＝mgR. 答案：(1)72mgR (2)mgR。
高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试及答案
高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试及答案一、选择题1．质量为m 的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。
若斜面体和小物块一起以速度v 沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移x 。
斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是( )A ．摩擦力做正功，支持力做正功B ．摩擦力做正功，支持力做负功C ．摩擦力做负功，支持力做正功D ．摩擦力做负功，支持力做负功2．在粗糙水平面上运动着的物体，从A 点开始在大小不变的水平拉力F 作用下做直线运动到B 点，物体经过A 、B 点时的速度大小相等。
则在此过程中( )A ．拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反B ．物体的运动一定不是匀速直线运动C ．拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零D ．拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零3．材料相同的A 、B 两块滑块质量m A ＞m B ，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离x A 和x B 的关系为( )A ．x A ＞x BB ．x A = x BC ．x A ＜x BD ．无法确定4．某人在高h 处抛出一个质量为m 的物体，不计空气阻力，物体落地时速度为v ，该人对物体所做的功为( )A ．mghB ．22v mC ．mgh +22v mD ．22v m －mgh5．如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A 、B 、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( )vA B C D6．在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的？()A．汽车在水平面上匀速运动v B．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力)C．拉着物体沿光滑斜面匀速上升D．如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来7．沿倾角不同、动摩擦因数 相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则()A．沿各斜面克服重力做的功相同B．沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些C．沿倾角大的斜面拉力做的功小些D．条件不足，拉力做的功无法比较8．重物m系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说，下列说法正确的是()A．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小B．重物的重力势能最小时，动能最大C．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小D．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大9．一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3 处，如图所示，下面说法中那些是正确的()A．在C1、C2、C 3 处的动能相等B．在C1、C2、C3 处的速度相同C．物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC1上下滑时加速度最小D ．物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC 3上下滑时所用时间最少 10．木块m 沿着倾角为θ 的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h 时，重力的瞬时功率为( )A ．mg gh 2B ．mg cos θ gh 2C ．mg sin θ 2gh D ．mg sin θ gh 211．玩具起重机上悬挂一个质量为500克的砝码，从静止开始以2 m/s 2的加速度提升砝码。
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.。
人教版物理必修二：第七章《机械能守恒定律》单元评估(a)(含答案)
《机械能守恒定律》单元评估(A)限时：90分钟 总分：100分一、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 22g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋f mg 和v 0mg －fmg ＋fB.v 22g ⎝⎛⎭⎪⎫1＋f mg 和v 0mgmg ＋fC.v 22g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋2f mg 和v 0mg －fmg ＋fD.v 22g ⎝⎛⎭⎪⎫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＝，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 22g ⎝ ⎛⎭⎪⎫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 －f mg ＋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．(2018·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～t 1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 km ＋E kM ＝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 ＝0.7－0.32×0.02 m/s 2＝10 m/s 2.或者x 45－x 23＝2g Δt 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＋0.012×0.02m/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 ＝mgh μmg ＝h μ＝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。
最新人教版高中物理必修二第七章+机械能守恒定律+单元质量评估及答案
单元质量评估（三）第七章(90分钟100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40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物体的速度方向一定变D物体所受合外力做的功可能为零2人们设计出磁悬浮列车，列车能以很大速度行驶。
列车的速度很大，是采取了下列哪些可能的措施( )A减小列车的质量 B增大列车的牵引力减小列车所受的阻力 D增大列车的功率3关于做功和物体动能变的关系，不正确的是( )A只有动力对物体做功，物体的动能增加B只有物体克服阻力做功，它的动能减少外力对物体做功的代和等于物体的末动能与初动能之差D动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变4一小石子从高为10 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 /2，则该时刻小石子的速度大小为( )A5 / B10 /15 / D20 /5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6(2012·上饶高一检测)质量为1、2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为的人站在1上用恒力F 拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v 1和v 2，位移分别为1和2，如图所示。
则这段时间内此人所做的功的大小等于( ) AF 2 BF(1+2)122v 22+12(+1)v 12 D 122v 22 7(2011·海南高考)一质量为1 g 的质点静止于光滑水平面上，从=0时起，第1 内受到2 N 的水平外力作用，第2 内受到同方向的1 N 的外力作用。
下列判断正确的是( ) A0～2 内外力的平均功率是94W B 第2 内外力所做的功是54J 第2 末外力的瞬时功率最大D 第1 内与第2 内质点动能增加量的比值是458如图所示,利用倾角为α的传送带把一个质量为的木箱匀速传送L距离,这时木箱升高,木箱和传送带始终保持相对静止。
高中物理 第七章 机械能守恒定律章末质量评估 新人教版必修2(2021年最新整理)
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第七章机械能守恒定律（时间：90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分，错选、不选或多选均不得分)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，D正确．答案：D2．质量为1 kg的铅球从离地高18 m处无初速度释放,经2 s到达地面．在这个过程中重力和空气阻力对铅球做的功分别是（g取10 m/s2）( )A．18 J、2 J B．180 J、－18 JC．180 J、0 D．200 J、0解析：重力做的功为：W＝mgh＝1×10×18 J＝180 J，根据h＝错误!at2得：a＝错误!＝9 m/s2，根据牛顿第二定律得:mg－f＝ma解得：f＝1 N.则空气阻力对铅球做的功W1＝－fh＝－18 J，故B正确，A、C、D错误．答案：B3.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：滑块克服重力所做的功等于滑块增加的重力势能，故选项A错误；合力对滑块所做的功等于滑块动能的增量，故选项B错误;斜面对滑块的摩擦力沿斜面向上，故摩擦力做正功，选项C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，故选项D正确．答案：D4．质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t,汽车达到额定功率，则下列说法正确的是 ( )A．at即为汽车额定功率下的速度最大值B．at不是汽车额定功率下的速度最大值C．汽车的额定功率是ma2tD．题中所给条件可以求出汽车的额定功率解析：汽车额定功率下的最大速度是a＝0时,v m＝错误!＝错误!,故选项A错误，B正确．汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故选项C错误．由F－F f＝ma，得F＝F f＋ma,因F f不知，则F不知，故求不出汽车的额定功率,故选项D错误．答案:B5．一个物体的机械能增大，究其原因可能是( ）A．可能是重力对物体做了功B．一定是合外力对物体做了功C．一定是拉力对物体做了功D．可能是摩擦力对物体做了功解析:除重力、弹力以外的力做功时,物体的机械能才会变化，一个系统的机械能增大，一定是除重力、弹力以外的力对系统做正功．重力做功时物体的动能和重力势能之间相互转化，不影响物体的机械能的总和，故A错误．除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能才会变化．“合外力”没有说清楚是只有重力，故B错误，C错误．如果摩擦力对系统做正功，系统的机械能可以增大，故D正确．答案：D6．如图所示,ab是—个位于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，高度为h，轨道的末端与水平轨道相切于b点．一个小木块质量为m，在顶端a处由静止释放后沿轨道滑下,最后停止在水平段的c点．现使小木块从c点出发,靠惯性沿原路恰好回到a点，小木块具有初动能的值为E k，则（）A．E k＝mgh B．mgh＜E k＜2mghC．E k＝2mgh D．E k＞2mgh解析：对于下滑过程中由动能定理可得：mgh－W f＝0，对于上滑过程：－mgh－W f＝0－E k，联立解得E k＝2mgh，故选项C正确．答案:C7。
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第七章 机械能守恒定律(考试时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分)1．关于功的下列几种说法中，正确的是(A )A ．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体没有做功B ．人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体没有做功C ．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D ．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量2．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为45g.在物体下落h 的过程中，下列说法中正确的是(AD )A ．物体的动能增加了45mghB ．物体的机械能减少了45mghC ．物体克服阻力所做的功为45mghD ．物体的重力势能减少了mgh3．质量为m 的汽车发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒力f ，牵引力为F ，汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移x 时，速度达到最大值v m ，则对发动机所做的功不正确的是(D )A ．PtB ．fv m t C.12mv 2m ＋fx D ．Fx 4．如图所示，DO 是水平面，AB 是斜面，初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零，如果斜面改为AC ，让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零， 则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)(B )A ．大于v 0B ．等于v 0C．小于v0 D．取决于斜面的倾角5．如图所示，一轻绳的一端系在固定的粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中(AC)A．小球的机械能不守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少6．我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球，如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，在每次变轨完成后与变轨前相比(D) A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大7．关于重力势能的说法，正确的是(C)A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零C．重力势能减少，重力一定对物体做正功D．重力势能增加，重力一定对物体做正功8．如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动．当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是(BC)A ．电梯对物体的支持力所做的功等于12mv 2B ．电梯对物体的支持力所做的功大于12mv 2C ．钢索的拉力所做的功等于(M ＋m)gH ＋12(M ＋m)v 2D ．钢索的拉力所做的功等于12mv 2＋MgH9．如图所示，板长为l ，板的B 端静放有质量为m 的小物体P ，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中(C )A ．摩擦力对P 做功为μmgcos α·l(1－cos α)B ．摩擦力对P 做功为mgsin α·l(1－cos α)C ．支持力对P 做功为mglsin αD ．板对P 做功为010．如图所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h2处相遇(不计空气阻力)．则(CD )A ．两球同时落地B ．相遇时两球速度大小相等C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功的功率小于对球b 做功的功率二．非选择题(本大题共5小题，共40分，解答题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．(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50 kg ，选择好的纸带如图所示，O 、A 之间有几个点未画出．已知相邻两点时间间隔为0.02 s ，长度单位是cm ，g 取9.8 m/s 2.则打点计时器打下点B 时，重物的速度v B ＝________m/s ；从起点O 到打下点B 的过程中，重物重力势能的减少量ΔE p ＝__________J ，动能的增加量ΔE k ＝________J(结果保留三位有效数字)．解析：v B ＝（7.02－3.13）×10－22×0.02 m/s ≈0.973 m/s ，动能的增量ΔE k ＝12mv 2B ＝12×0.5×0.9732J ≈0.237 J ，重力势能的减少量ΔE p ＝mgh B ＝0.5×9.8×4.86×10－2 J ≈0.238 J. 答案：0.973 0.238 0.23712．(8分)现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t ，用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度．用g 表示重力加速度．完成下列填空和作图．(1)若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________．动能的增加量可表示为________．若在运动过程中机械能守恒，1t 2与s 的关系式为1t2＝________．(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的s 与t 值，结果如表所示：以s 为横坐标，1t 2为纵坐标，在坐标纸中描出第1到第5个数据点．根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k ＝________×104m －1·s －2(保留3位有效数字)．由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出1t 2－s 直线的斜率k 0，将k 和k 0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．解析：(1)滑块和遮光片的重力势能减少，砝码的重力势能增加，所以系统的重力势能减少的量为ΔE p ＝Mgssin θ－mgs ＝Mgsh d －mgs ；滑块运动到光电门时的速度为v ＝bt ，所以系统的动能增加量为ΔE k ＝12(M ＋m)v 2＝（M ＋m ）b 22t 2.若机械能守恒，则有Mgsh d －mgs ＝（M ＋m ）b22t2， 解得1t 2＝2g （Mh －md ）（M ＋m ）db 2s.(2)如图所示由图象可求得斜率k ＝Δ1t 2Δs ＝2.43×104m －1·s －2答案：(1)Mgsh d －mgs （M ＋m ）b22t 22g （Mh －md ）（M ＋m ）db2s (2)见解析图 2.4313．(8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？解析：设列车在2 min 内前进的距离为l ，已知m ＝5.0×105kg ，P ＝3 000 kW ，v ＝10 m/s ，v ′＝30 m/s ，t ＝2 min ，由于P ＝Fv ，列车速度最大时，a ＝0，所以阻力F f ＝F ，则F f ＝P v ′＝3×10630N ＝1.0×105 N ，牵引力做功W ＝Pt ＝3×106×60×2 J ＝3.6×108J ，由动能定理知W －F f l ＝12mv ′2－12mv 2，代入数据求得l ＝1.6 km.答案：1.6 km14．(8分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A 出发，沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟．已知赛车质量m ＝0.1 kg ，通电后以额定功率P ＝1.5 W 工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3 N ，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L ＝10.00 m ，R ＝0.32 m ，h ＝1.25 m ，x ＝1.50 m ．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间(取g ＝10 m/s 2)?解析：设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1，由平 抛运动的规律x ＝v 1t ，h ＝12gt 2，解得v 1＝xg2h＝3 m/s ，设赛车恰好通过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v 2，最低点的速度为v 3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律mg ＝m v 22R，①12mv 23＝12mv 22＋mg(2R)，② 联立①②解得v 3＝5gR ＝4 m/s ，通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是v min ＝v 3＝v 1＝4 m/s ，设电动机工作时间至少为t ，根据功能关系Pt －F f L ＝12mv 2min ，由此可得t ＝2.53 s. 答案：2.53 s15．(10分)如图所示，光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点衔接，导轨半径为R ，一个质量为m 的小球将弹簧压缩至A 处．小球从A 处由静止释放被弹开后，经过B 点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C 点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能； (2)小球由B 到C 克服阻力做的功．解析：(1)在B 点由牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v 2B R ，因F N ＝8mg ，则12mv 2B ＝72mgR ，而小球在B 点的动能即为弹簧的弹性势能，即E p ＝72mgR.(2)小球恰好运动到C 点，由圆周运动规律知： mg ＝mv 2C R ，则12mv 2C ＝12mgR ，由能量守恒定律得： 12mv 2B ＝mg·2R＋W 阻＋12mv 2C ， 解得W 阻＝mgR. 答案：(1)72mgR (2)mgR。