粤教版高中物理必修二第四章《机械能和能源》单元测试题
粤教版高中物理必修二第四章《机械能和能源》单元测试题A.docx
高中物理学习材料桑水制作《机械能和能源》单元测试题 A一．选择题（本题共10小题；每小题6分，共60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．）1．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A．只有重力作用时，机械能守恒B．当有其他力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C．当有其他力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒2．一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大3．如图1所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中A．小球和弹簧总机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4．一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平做功为A．0 B．8J C．16J D．32J5．如图2所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d 时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L ，木块对子弹的平均阻力为f ，那么在这一过程中 A ．木块的机械能增量f LB ．子弹的机械能减少量为f （L +d ）C ．系统的机械能减少量为f dD ．系统的机械能减少量为f （L +d ）6．一个小孩站在船头，按图3两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t （船未碰撞），小孩所做的功1W 、2W 及在时间t 内小孩拉绳的功率1P 、的关系为A ．1W >2W ，21P P =B ．1W <2W ，21P P <C ．1W =2W ，21P P =D ．2121,P P W W =<7．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的 A ．8倍 B ．10倍 C ．2倍 D ．5倍8．一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下，从平衡位置缓慢地移到Q 点，如图4所示，则此过程中力F 所做的功为 A ．m g l cos θ B ．Fl sin θ C ．θ⋅Fl D ．).cos 1(θ-mgl9．一足球运动员将质量为l kg 的足球由静止以10m/s 的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N ，球在水平方向上运动了30m 停止，则人对球所做的功为A ．50JB ．500JC ．200JD ．6000J10．一个质量为m 的物体以g a 2=的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，物体的A ．重力势能减少了mgh 2B ．动能增加了mgh 2C ．机械能保持不变D ．机械能增加了mgh二、实验题11．在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，查得当地重力加速度g =9.80 m/s 2，测出所用重物的质量m =1.00 kg ，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O ，另选连续的4个点A 、B 、C 、D 作为测量点，经测量知道A 、B 、C 、D 各点到O 点的距离分别为62.99 cm 、70.18 cm 、77.76 cm 、85.73 cm ，根据以上数据，可知重物由O 点运动到C 点，重力势能的减少量为______J ，动能的增加量为_______J （取3位有效数字）三、计算题（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给分。
粤教版物理必修二第四章 机械能和能源单元练习题(含答案)
粤教版物理必修二第四章机械能和能源一、单选题1.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力所做的功为()A． 32 JB． 16 JC． 8 JD． 02.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是()A．B．C．D．3.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示．将两球由静止释放．在各自轨迹的最低点()A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度4.用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离l，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是()A．W1>W2B．W1<W2C．W1＝W2D．无法判断5.如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是()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6.如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中，正确的一组是()A．ΔE1＝ΔE2，ΔE p1＝ΔE p2B．ΔE1>ΔE2，ΔE p1＝ΔE p2C．ΔE1＝ΔE2，ΔE p1>ΔE p2D．ΔE1>ΔE2，ΔE p1>ΔE p2二、多选题7.(多选)下列关于物体的重力势能的说法中正确的是()A．物体重力势能的数值随选择的参考平面的不同而不同B．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加D．物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值8.(多选)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过细杆中心的水平轴无摩擦转动，现让细杆水平放置，静止释放小球后，小球b向下转动，小球a向上转动，在转动90°的过程中，以下说法正确的是()A．b球的重力势能减少，动能增加B．a球的重力势能增大，动能减少C．a球和b球的机械能总和保持不变D．a球和b球的机械能总和不断减小9.(多选)将一质量为m的小球套在一光滑的、与水平面夹角为α(α＜45°)的固定杆上，小球与一原长为L0的轻质弹性绳相连接，弹性绳的一端固定在水平面上，将小球从离地面L高处由静止释放，刚释放时，弹性绳长为L(L＞L0)，如图所示．小球滑到底端时速度恰好为零，则小球运动过程中，下列说法中正确的是()A．小球的机械能守恒B．弹性绳的弹性势能将一直增大C．小球到达底端时，弹性绳的弹性势能的增量等于mgLD．小球和弹性绳组成的系统机械能守恒10.(多选)如图所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P开始滑动之前，下列说法中正确的是()A．P受到的支持力不做功B．P受到的支持力做正功C．P受到的摩擦力不做功D．P受到的摩擦力做负功三、实验题11.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车、B打点计时器、C为弹簧测力计、P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2＝v2－v，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立Δv2－x坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为________．(填写表达式)(2)若测出小车质量为0.4 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________ N.(3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量______(填“是”或“否”)12.为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220 V的交流电源甲乙(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号)，还应补充的器材是________．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________．(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__________．四、计算题13.过山车是游乐场中常见的设施．如图所示是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1＝2.0 m、R2＝1.4 m．一个质量为m＝1.0 kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧A点以v0＝12 m/s 的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1＝6.0 m．小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，圆形轨道是光滑的．假设水平轨道足够长，重力加速度g＝10 m/s2.试求：(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；(3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与D点的距离．14.如图所示，曲面AB与半径r、内壁光滑的四分之一细圆管BC平滑连接于B点，管口B端切线水平，管口C端正下方自立一根轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口C端齐平，质量为m的小球(可视为质点)在曲面上某点由静止释放，进入管口B端时，上管壁对小球的作用力为mg.(1)求小球达到B点时的速度大小v B；(2)若释放点距B点高度为2r，求小球在曲面AB上运动时克服阻力所做的功W；(3)小球通过BC后压缩弹簧，压缩弹簧过程中弹簧性势能的最大值为E p，求弹簧被压缩的最大形变量x.15.汽车发动机的额定功率P＝60 kW，若其总质量为m＝5 t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为F＝5.0×103N，则：(1)汽车保持恒定功率启动时：①求汽车所能达到的最大速度v max.②当汽车加速度为2 m/s2时，速度是多大？③当汽车速度是6 m/s时，加速度是多大？(2)若汽车以a＝0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？五、填空题16.质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s,1 s内钢球重力势能减少了________ J(g 取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上方1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在水平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J.17.质量为1 kg的物体从离地面1.5 m高处以速度10 m/s抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J．(g取10 m/s2)18.质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移l之间的关系如图所示，重力加速度g取10 m/s2，则此物体在OA段运动的加速度是________，在位移为l＝9 m时的速度是________19.一方面能源在人类日益增加的需求下，逐渐枯竭，另一方面能源的大量开发利用既为人类带来了文明与繁荣，也给人类的生存环境带来了如酸雨、臭氧层被破坏、温室效应等巨大的灾难．因此，今后我们利用能源的技术发展方向是________、________等．20.如图所示是弹簧门的一角，依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当弹簧门打开时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)；当弹簧门关闭时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)．弹簧门答案解析1.【答案】D【解析】由动能定理得WF＝mv－mv＝×2×42J－×2×(－4)2J＝0，故D正确．2.【答案】B【解析】3.【答案】C【解析】小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得，mgL＝mv2，解得v＝，因LP<LQ，故v P<v Q，选项A错误；因为E k＝mgL，又mP>mQ，则两小球的动能大小无法比较，选项B错误；对小球在最低点受力分析得，F T－mg＝m，可得F T＝3mg，选项C正确；由a＝＝2g可知，两球的向心加速度相等，选项D错误．4.【答案】C【解析】物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力F做的功，根据W＝Fl cosα，两次做功中的F、l、α均相同，所以两次F做功相同，即W1＝W2.5.【答案】A【解析】摩擦力方向与轮胎位移方向相反，摩擦力做负功，A项正确；重力和支持力的方向与轮胎位移方向垂直，不做功，B，D项错误；拉力方向与轮胎位移方向成锐角，做正功，C错误．6.【答案】B【解析】速度最大的条件是弹力等于重力即kx＝mg，即达到最大速度时，弹簧形变量x相同．两种情况下，对应于同一位置，则ΔE p1＝ΔE p2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B对．7.【答案】AD【解析】根据重力势能的相对性，A项正确；重力做功导致重力势能变化，而不是存在重力势能，故B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系，C项错误；根据重力势能正、负的含义，D项正确．8.【答案】AC【解析】在b球向下、a球向上转动的过程中，两球均在加速转动，使两球动能增加，同时b球重力势能减少，a球重力势能增加，a、b两球的总机械能守恒．9.【答案】CD【解析】小球在运动过程中除重力做功外，弹性绳的拉力对小球做功，小球的机械能不守恒，故A 错误；在整个运动过程中，弹性绳伸长量先减小后增大，弹性绳的弹性势能先减小后增大，故B 错误；以小球与弹性绳组成的系统为研究对象，在整个过程中只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，初、末状态系统动能为零，由机械能守恒定律可知：E p1＋mgL＝E p2，ΔE p＝mgL，即小球到达底端时，弹性绳的弹性势能的增量等于mgL，故C、D正确．10.【答案】BC【解析】摩擦力时刻与运动方向垂直，不做功，支持力时刻与运动方向相同，做正功，故选B、C.11.【答案】(1)(2)1(3)否【解析】根据v2－v＝2ax可以知道图象斜率表示2倍加速度大小，根据牛顿第二定律，亦表示，若小车质量为0.4 kg，结合图象可知：＝，F＝1 N，小车所受的合力可以知道其准确数值，不需要取近似值，所以对小桶质量和小车质量关系没有要求．12.【答案】(1)H天平(2)或mg(d5－d1)＝(M＋m)(v－v)(3)g 【解析】(1)电火花计时器使用的是220 V交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M；(2)打点2时的速度等于1～3间的平均速度，即v2＝或；根据机械能守恒，整个系统减少的重力势能等于整个系统增加的动能，即mg(d5－d1)＝(M＋m)·(v －v) ；(3)根据mgd＝(M＋m)v2得：＝d，所以－d图象的斜率表示的物理量的表达式为.13.【答案】(1)10 N(2)12.5 m(3)R3≤0.4 m或R3≥1.0 m 5 m【解析】(1)对小球从出发到到达第一轨道最高点过程由动能定理可得μmgL1＋mg2R1＝－解得v＝40 m2/s2对最高点由牛顿定律可得mg＋F N＝m解得F N＝10 N，方向竖直向下．(2)对第二轨道最高点有mg＝m解得v＝14 m2/s2对小球从出发到到达第二轨道最高点过程由动能定理可得μmg(L1＋L)＋mg2R2＝－解得L＝12.5 m(3)如果过山车能到达第三轨道最高点，则mg≤m，则v≥gR3对小球从出发到到达第三轨道最高点过程由动能定理可得μmg(L1＋2L)＋mg2R3＝－结合v≥gR3，解得R3≤0.4 m；如果过山车不能到达第三轨道最高点，为使小球不脱离轨道，小球最多与第三圆轨道圆心等高时速度减为零，则有μmg(L1＋2L)＋mgR3≥解得R3≥1.0 m；因此第三圆轨道半径有R3≤0.4 m或R3≥1.0 m设滑行最远距离为L′，对小球从出发到静止过程由动能定理可得μmg(L1＋2L＋L′)＝解得L′＝5 m.14.【答案】(1)(2)mgr(3)－2r【解析】(1)小球在B点受重力和压力的作用做圆周运动；由向心力公式可得：F＋mg＝；解得：v B＝；(2)小球从A滑到B，由动能定理有：mg·2r －W＝mv－0解得：W＝mgr；(3)当弹性势能最大时，小球的速度为0，对小球从B到最低点的过程，由机械能守恒定律可知：mg(r ＋x)＋mv＝E p解得：x＝－2r15.【答案】(1)①12 m/s②4 m/s③1 m/s2(2)16 s【解析】(1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大．①当a＝0时速度最大，所以，此时汽车的牵引力为F1＝F＝5.0×103N，则汽车的最大速度为v max＝＝m/s＝12 m/s.②当汽车的加速度为2 m/s2时，牵引力为F2，由牛顿第二定律得：F2－F＝ma，F2＝F＋ma＝5.0×103N＋5.0×103×2 N＝1.5×104N，汽车的速度为v＝＝m/s＝4 m/s.③当汽车的速度为6 m/s时，牵引力为F3＝＝N＝1×104N．由牛顿第二定律得F3－F＝ma，汽车的加速度为a＝＝m/s2＝1 m/s2.(2)当汽车以恒定加速度a＝0.5 m/s2匀加速运动时，汽车的牵引力为F4，由牛顿第二定律得F4－F＝ma，F4＝F＋ma＝5.0×103N＋5×103×0.5 N＝7.5×103N.汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为v t＝＝m/s＝8 m/s.则汽车匀加速运动的时间为：t＝＝s＝16 s.16.【答案】250 4 750 4 700－250【解析】1 s内钢球下落的高度为h＝gt2＝×10×12m＝5 m减少的重力势能ΔE p＝mgh＝5×10×5 J＝250 J1 s末钢球离地面的高度为h1＝(100－5) m＝95 m1 s末钢球的重力势能为E p1＝mgh1＝5×10×95 J＝4 750 J1 s末钢球离地面上方1 m处的平面的高度为h2＝(95－1) m＝94 m此时钢球的重力势能为E p2＝mgh2＝5×10×94 J＝4 700 J1 s末钢球离出发点的竖直距离为5 m此时钢球的重力势能为E p3＝5×10×(－5) J＝－250 J.17.【答案】65655050【解析】若以地面为零势能面，物体的机械能E1＝mv＋mgh＝×1×102J＋1×10×1.5 J＝65 J，由于只有重力做功，机械能守恒，故落地时的机械能也为65 J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能E2＝mv＝×1×102J＝50 J，由于机械能守恒，落地时的机械能也是50 J.18.【答案】1.5 m/s2 3 m/s【解析】对于前3 m，即在OA段过程，根据动能定理，有：W 1－μmgs＝mv，代入数据解得：v A＝3 m/s，根据速度位移公式，有：2a1s＝v，代入数据解得：a1＝1.5 m/s2；对于前9 m过程，根据动能定理，有：W 2－μmgs′＝mv，代入数据解得：v B＝3 m/s.19.【答案】太阳能风能【解析】今后我们利用能源的技术发展方向是太阳能、风能等新能源的开发和利用作为利用能源的技术发展方向．20.【答案】负增加正减少【解析】弹簧门打开时，弹簧弹力方向与门的移动方向相反，弹力做负功、随着形变量增加，弹性势能增大．弹簧门关闭时，弹簧弹力方向与门的移动方向相同，弹力做正功，随着形变量减小，弹性势能减少．。
2021-2022学年粤教版 必修2 第四章 机械能和能源 单元测试卷(word版含答案)
粤教版第四章机械能和能源单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(每题3分，共8各小题，共计24分)1.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。
在环上套有两个小球A和、之间用一根长为3R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。
已知A球质量为4,m B球,B A B质量为m，重力加速度为g。
现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为( )A.mgRB.1.2mgRC.1.4mgRD.1.6mgR2.一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示。
长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球。
小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直。
将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）( )D.3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学依据纸带求得各点的瞬时速度，以及与此相对应的重物下落距离h，以2v 为纵轴，以h为横轴，建立坐标系，描点后画出2v h-图线，从而验证机械能守恒定律。
若所有操作均正确，则得到的2v h-图像可能是( )A. B. C. D.4.如图所示，把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。
不计空气阻力，下列说法正确的是( )A.从A运动到B的过程中，小球的机械能守恒B.从A运动到B的过程中，小球的机械能一直增大C.从A运动到B的过程中，小球的动能一直增大D.从A运动到C的过程中，小球和弹簧组成的系统势能一直增大5.如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。
一质量为m的质点自P点上方高R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4,mg g为重力加速度的大小。
粤教版必修二第四章《机械能和能源》单元试题5
A .质量不变，力变为 2F C .力不变，质量变为 2m&物块A 在斜面体B 上，斜面体在水平恒力 相对B 静止。
下列判断正确的是B .力不变，质量变为于D .将质量和力都变为原来的一半 F 拉动下沿水平地面匀速向左运动过程中,第四章机械能能源（高考期间练习题）一、 选择题1下面关于摩擦力做功叙述中正确的是（）A •静摩擦力对物体一定不做功B •滑动摩擦力对物体一定做负功C. 一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功 D .一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，另一滑动摩擦力一定做正功 2•如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由 A 点滑到B 点，摩擦力做功W i ；若该物体从A'沿两斜面滑到B',摩擦力做的总功为 W 2,已知物体与-°；：各接触面的动摩擦因数均相同，则（）A . W i =W 2B . W i > W 2C . W i V W 2D .不能确定W i 、W 2大小关系3•关于功率的说法，正确的是（）A .由P= W知，力做功越多，功率就越大t B .由P=Fv 知，物体运动越快，功率越大 C. 由W=Pt 知，功率越大，力做功越多D. 由P=FvcosB 知，某一时刻，力大速率也大，功率不一定大 4•下面关于重力势能的说法中，正确的是（）A .有A 、B 两物体，A 的高度是B 的2倍，那么物体A 的重力势能的数值一定是物体B的2倍B .从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物 体重力势能的变化是相同的C .有一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力，物体重力势能的减小量小于自由下落 时重力势能的减小量D .重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关5•关于轻杆和轻绳，它们一端连接一小球，另一端用手拉起，让它们在竖直平面内作圆周运 动，如果所有的摩擦不计，则正确的是：A .绳连接的小球不可能作匀速圆周运动B .杆连接的小球也不可能作匀速圆周运 动C .绳对小球的力一定不做功D .杆对小球的力也一定不做功6•足够长的传送带以 v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放于传送带上， 若小物体与传送带之间的动摩擦因数为 J，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为"2r小21 2A . mvB . 2mvC . - mvD . -mv 227.在光滑的水平地面上，一个质量为m 的物体在水平恒力 F 的作用下由静止开始运动，经过时间t 后，获得动能为E k ；如果要使物体由静止开始运动相同的时间t 后获得的动能为2E k ,可以采取 A图iAA .B 对A 的支持力对 A 做功为零 B . B 对A 的摩擦力对 A 做正功C . B 对A 的摩擦力对A 做负功D . B 对A 的作用力对 A 做功为零9.把质量为m 的石块从离地h 高度处以与水平面成 二的仰角斜向上方抛出，初速度为v o ,则石块落地时的速率与下列哪些物理量有关？A .石块的质量 mB .石块初速度v o 的大小C .石块抛出时的仰角二D •石块抛出时的离地高度 h10•如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为 L ,木块对子弹的平均阻力为 f ,那么在这一过程中()12. 一质量为m 的小球，用长为I 的轻绳悬挂于 O 点，小球在水平力 F 作用下，从平衡位置缓慢地移到Q 点，如图所示，则此过程中力 F 所做的功为( ) A. mglcos 0 C.Fl *、填空实验题13. 在《探究功与物体速度变化关系》的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确。
高中物理粤教版必修二练习：第四章+机械能和能源+检测试题
第四章检测试题(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(共9小题,第1～5题为单项选择题,第6～9题为多项选择题,每小题6分,共54分)1.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情玩耍.在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力做功情况是( C )A.先做负功,再做正功B.先做正功,再做负功C.一直做负功D.一直做正功解析:小朋友在接触床面向下运动的过程中,受到的弹力逐渐增大,一直向上,而位移向下,故可判断,在下降过程中,床面对小朋友的弹力一直做负功,故选项C正确.2.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑,在这个过程中( C )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解析:汽车关闭发动机后,匀速下滑,重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡,摩擦力做功,汽车摩擦生热,温度升高,有部分机械能转化为内能,机械能减少,但总能量守恒,选项C正确.3.质量为m的物块,在几个共点力的作用下静止在光滑的水平桌面上,现把其中一个水平方向的力从F突然增大到4F,保持其他力不变,则在t秒末该力的功率为( C )A.tB.tC.tD.t解析:质量为m的物块,在几个共点力的作用下静止在光滑的水平桌面上,现把其中一个水平方向的力从F突然增大到4F,保持其他力不变,则合力为3F;故加速度为a=;在t秒末该物块的速度为v=at=;在t秒末该力的功率为P=4Fv=,故选项C正确,A,B,D错误.4.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率.如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( D )A.4倍B.2倍C.倍D.倍解析:设阻力为f,由题知f=kv;速度最大时,牵引力等于阻力,则有P=Fv=fv=kv2,所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的倍,故选项D正确.5.如图所示,重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上,现使斜面体向右做匀速直线运动,通过的位移为x,物体相对斜面体一直保持静止,则在这个过程中( D )A.弹力对物体做功为Gxcos αB.静摩擦力对物体做功为Gxsin αC.重力对物体做功为GxD.合力对物体做功为0解析:分析物体的受力情况:重力mg、弹力N和摩擦力f,如图所示,根据平衡条件,有N=Gcos α,f=Gsin α,重力与位移垂直,做功为零;摩擦力f与位移的夹角为α,所以摩擦力对物体做功为W f=fxcos α= Gxsin αcos α,斜面对物体的弹力做功为W N=Nxcos(90°+α)=-Gxsin αcos α,故选项A,B,C错误;因物体做匀速运动,合外力为零,故合外力做功为零,故选项D正确.6.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( ABD )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.7.汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g取10 m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.现突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下来车子运动情况的描述正确的是( CD )A.先做匀减速运动,再做匀速运动B.先做加速度增大的减速运动,再做匀速运动C.先做加速度减小的减速运动,再做匀速运动D.最后的速度大小是8 m/s解析:汽车匀速行驶时,P=Fv,得牵引力F== N=5×103 N,则阻力 F′=5×103 N.当功率只有40 kW时,牵引力减小,汽车做减速运动,但不是匀减速运动,选项A错误;由于功率突然减小,故牵引力发生突变,减小到某一值,然后牵引力从某一最小值开始增大,加速度减小,而后匀速,速度大小为v′== m/s=8 m/s,故选项B错误,选项C,D 正确.8.宇宙飞船运动中需要多次“轨道维持”.所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行“轨道维持”,由于飞船受轨道上稀薄空气的影响,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况将会是( AD )A.重力势能和机械能都逐渐减小B.动能逐渐增大,机械能不变C.动能逐渐减小,机械能不变D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大解析:由于飞船受轨道上稀薄空气的影响,机械能逐渐减小,高度减小,根据G=m有v=,可得动能逐渐增大,选项A,D正确.9.如图所示,通过定滑轮悬挂两个质量为m1,m2的物体(m1>m2),不计绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦,由静止释放两物体,在m1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是( BC )A.m1势能的减少量等于m1动能的增加量B.m1势能的减少量大于m2势能的增加量C.m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量D.m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量解析:两个物体构成的系统中只有动能和重力势能相互转化,机械能的总量守恒;m1重力势能减小,动能增加,m2重力势能和动能都增加,故m1减小的重力势能等于m2增加的重力势能和两个物体增加的动能之和,即m1势能的减少量大于m2势能的增加量,故选项A错误,B正确;根据系统的机械能守恒得知,m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量,故选项C正确,D错误.二、非选择题(共46分)10.(8分)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是.A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量D.用手托稳重物,接通电源后,撤手释放重物(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有.A.OA,AD和EG的长度B.OC,BC和CD的长度C.BD,CF和EG的长度D.AC,BD和EG的长度解析:(1)选用质量和密度较大的金属锤、限位孔对正都可以减小摩擦力对实验结果造成的误差,所以A,B正确;动能与重力势能表达式中都含有质量m,可以约去,故不需要测量出质量m的具体数值,C错误;重锤下落之前应该用手拉住纸带上端而不是用手托住重锤,D错误.(2)测出BC和CD的长度就可以计算出打下C点时的速度v C,再测出OC的长度,就可验证mgh OC=m是否成立,所以B正确;测出BD,EG的长度可计算出打下C,F两点时的速度v C和v F,再测出CF的长度,就可验证mgh CF=m-m是否成立,所以C正确.答案:(1)AB (2)BC11.(12分)某学习小组为了验证动能定理,他们在实验室组装了如图的装置,还备有下列器材:打点计时器、学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态要完成该实验,则:(1)还缺少的实验器材.(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙和小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是,实验时为保证细线拉力为滑块的合外力,首先要做的步骤是.(3)在(2)的基础上,让小桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距为L 和打下这两点时的速度大小v1与v2(v1<v2),当地的重力加速度为g.写出实验要验证的动能定理表达式(用题中的字母表示).(4)请给该学习小组提出一些建议可以减小实验误差(至少一条). 解析:(1)根据题意本实验需要测量滑块的位移,所以还缺少的器材是刻度尺;(2)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有F=Ma,对小桶和沙有mg-F=ma,由此解得F=,由此可知当M≫m时,沙和小桶的重力等于绳子的拉力,所以若使绳子拉力近似等于沙和小桶的重力,应满足的条件是沙和小桶的总质量远小于滑块的质量,即m≪M,由受力分析可知,为保证细线拉力为滑块的合外力,首先要做的是平衡摩擦力;(3)运动过程中外力做功为W=mgL,动能的增加量为ΔE k=M-M,则动能定理实验要验证的表达式为W=ΔE k,即mgL=M-M;(4)由实验要验证的表达式mgL=M-M可知,要减小误差,可从速度的测量进行,即计算速度时,应多次测量线段长度取平均值;纸带上所取的两点间隔距离应稍大些.答案:(1)刻度尺(2)沙和小桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(3)mgL=M-M(4)计算速度时,应多次测量线段长度取平均值;纸带上所取的两点间隔距离应稍大些12.(14分)如图所示,用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r≪R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?(2)在小球从C端出来的瞬间,管壁对小球的弹力为mg,那么小球的初速度v0应为多少?解析:(1)选AB所在平面为参考平面,从A至C的过程中,根据机械能守恒定律得m=2mgR+m, ①在最高点C小球速度满足v C≥0, ②由①②得v0≥2.(2)小球在C处受重力mg和圆管竖直方向的作用力N,根据牛顿第二定律,得mg+N=, ③由①③解得N=-5mg, ④讨论④式,a.当小球受到向下的弹力时,N=mg,v0=.b.当小球受到向上的弹力时,N=-mg,v0=.答案:(1)v0≥2(2)或13.(12分)如图所示,水平地面BC与光滑曲面AB相切于B点,与内壁光滑的细圆管CD相切于C点,管口D正下方直立一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定,上端恰好与管口D齐平.将质量为m的小物块(可视为质点)放在弹簧上端且缓慢下压弹簧,当弹簧压缩的长度x1=(其中g为重力加速度大小),对应弹簧的弹性势能E p1=时,由静止开始释放物块,物块进入管口D后沿DCBA轨道运动且不脱离轨道.已知物块速度最大时弹簧的弹性势能E p2=,物块与BC间的动摩擦因数μ=0.8,BC长度L0=,圆管CD的半径R=.求:(1)物块的最大速度v m的大小;(2)物块第一次到达C点时的速度大小v C;解析:(1)物块的速度最大时,其受到的弹力与重力等大反向,设物块的速度最大时,弹簧的压缩量为x2,从静止开始运动到速度最大的过程中,物块上升的高度为h,由能量守恒定律有E p1-E p2=mgh+m由共点力平衡有kx2=mg由几何关系有x1=x2+h解得v m=3g;(2)物块释放后第一次到达C点的过程,由能量守恒定律有E p1=mg(x1+R)+m解得v C=g.答案:(1)3g(2)g美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
粤教版高中物理必修二第四章《机械能和能源》单元测试题B.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）机械能和能源单元测试题 B一、不定项选择（4×10＝40分）1．下面关于重力势能的说法中，正确的是（）A．有A、B两物体，A的高度是B的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的C．有一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力，物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关2．一人用力踢质量为1kg的皮球，使球由静止以10m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m后停下来，那么人对球作的功为A．50J B．200J C．400J D．500J3．由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r，卫星动能为E k。
如果发射的这颗卫星匀速园周运动的半径是2r，则下列说法中正确的是A．发射卫星所消耗的能量一定增大B．卫星在轨道上的动能增大为2EkC．卫星在轨道上的周期将减小D．卫星在轨道上的加速度将增大4．关于轻杆和轻绳，它们一端连接一小球，另一端用手拉起，让它们在竖直平面内作圆周运动，如果所有的摩擦不计，则正确的是：A．绳连接的小球不可能作匀速圆周运动B．杆连接的小球也不可能作匀速圆周运动C．绳对小球的力一定不做功D．杆对小球的力也一定不做功5．在距地面10m高处，以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体，已知物体落地时的速度为16m/s ，下列说法中正确的是（g 取10m/s 2）A ．抛出时人对物体做功为50JB ．自抛出到落地，重力对物体做功为100JC ．飞行过程中物体克服阻力做功22JD ．物体自抛出到落地时间为1s6．质量为m 的物体，在距地面为h 的高处，以g/3的恒定加速度竖直向上减速运动，则在上升h 的过程中正确的是：A ．物体的重力势能增加mgh/3B ．物体的动能减少mgh/3C ．物体机械能增加2mgh/3D ．以地面为零势能面，物体上升了h 高处，重力势能为mgh7．如图所示的两个单摆，摆球质量相等，悬线甲短，乙长，悬点O 1、O 2等高，将悬线拉至水平然后释放，以悬点所在平面为参考平面，则两球经过最低点时 A ．甲球的动能小于乙球的动能 B ．甲球的机械能等于乙球的机械能 C ．甲球的机械能小于乙球的机械能 D ．甲球悬线的张力等于乙球悬线的张力8．如图所示，把AB 小球由图中位置同时由静止释放，（绳开始时拉直）则在两小球向下运动的过程中 A ．绳OA 对A 球做正功 B ．绳AB 对B 球做负功C ．绳AB 对A 球做负功A 球机械能不守恒D ．绳AB 对B 球做正功，A 、B 系统机械能守恒9．足够长的传送带以v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为 ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为 A ．2v m B ．2v 2m C ．2v 41m D ．2v 21m10．如图所示，质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。
2022高中物理 第四章 机械能和能源单元测试 粤教版必修2
第四章机械能和能源章末综合检测（粤教版必修2）时间：90分钟，满分：100分一、单项选择题本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的1．下列关于作用力、反作用力做功的问题中，说法正确的是A．作用力做功，反作用力也必定做功B．作用力做正功，反作用力一定做负功C．作用力做功的数值一定等于反作用力做功的数值D．单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况解析：选D作用力和反作用力虽然大小相等、方向相反，但作用在两个物体上，两个物体的位移与物体受的其他力、质量、速度等有关，所以它们的位移关系不确定，所以做功的情况不确定，单纯根据作用力做功的情况不能确定反作用力是否做功或做功的数值、正负．2．人骑自行车下坡，坡长＝500 m，坡高h＝8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/，g取10 m/2，则下坡过程中阻力所做的功为A．－4000 J B．－3800 JC．－5000 J D．－4200 J解析：选B用动能定理求，对自行车下坡过程，由动能定理得：mgh＋W f＝错误!mv错误!－错误! mv错误!代入数据解得：W f＝－3800 J．故选项B正确．3如图4－10所示，木板可绕固定的水平轴O转动．木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J．用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力．在这一过程中，以下判断正确的是图4－10A．N和f对物块都不做功B．N对物块做功2 J，f对物块不做功C．N对物块不做功，f对物块做功2 JD．N和f对物块所做功的代数和为0解析：选B摩擦力沿木板方向，始终和物体运动的方向是垂直的，所以摩擦力不做功．由于缓慢的运动，支持力做的功增加了物体的重力势能，所以N做的功等于2 J，只有B对．4如图4－11所示，有许多根交于A点的光滑硬杆具有不同的倾角和方向，每根光滑硬杆上均穿有一个小环，它们的质量不相同，设在t＝0时，各个小环都由A点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么将这些下滑速率相同的各点连接起来是一个图4－11A．水平面B．球面C．抛物面D．不规则曲面解析：选A小球沿光滑硬杆下滑的过程中，所受的弹力与速度方向垂直，不做功，只有重力做功，机械能守恒．由mgh＝错误!mv2可知，它们速率相同时下落的竖直高度也相同，所以这些速率相同的点连成一个水平面．5．2022年郑州高一检测两个物体的质量为m1＝4m2，当它们以相同的初动能在动摩擦因数相同的水平面上运动时，滑行距离之比为A．1∶4 B．4∶1C．1∶2 D．2∶1解析：，动摩擦因数为μ，两物体在水平面上滑行的最大距离分别为L1、L2，则由动能定理得－μm1gL1＝－E，－μm2gL2＝－E，由以上两式得L1∶L2＝m2∶m1＝1∶4，A正确．6．2022年聊城高一检测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C．保持牵引力功率不变D．不能判断牵引力功率如何变化解析：选A汽车匀加速运动，牵引力F＝ma＋f不变，据的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中A．重力对滑块所做的功为mghB．滑块克服阻力所做的功等于mghC．合力对滑块所做的功为mghD．合力对滑块所做的功不能确定解析：选AB重力做功的多少只与初、末位置的高度差有关，故W G＝mgh，A对，由动能定理，W G－W阻＝ΔE＝0，即W阻＝W G＝mgh，B对．合力做的功为零，C、D错．8 2022年南通调研如图4－12所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度为错误! g，下落H到B点后与一轻弹簧接触，的过程中，空气阻力恒定，则图4－12A．物块机械能守恒B．物块和弹簧组成的系统机械能不守恒C．物块机械能减少错误!mgH＋hD．物块和弹簧组成的系统机械能减少错误!mgH＋h解析：选BD由牛顿运动定律可知，mg－f＝ma＝mg/2；物体机械能的减少量取决于空气阻力和弹簧的弹力对物体做的功，物体和弹簧组成的系统机械能减少量取决于空气阻力对物体所做的功，即W f＝fH＋h＝错误!mgH＋h，选项D正确．9如图4－13所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放，当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为θ下列结论正确的是图4－13A．θ＝90°B．θ＝45°C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大解析：选球在摆过θ的过程中做圆周运动，设此时其速度为v，由机械能守恒定律可得mgL inθ＝错误!mv2，在沿半径方向上由牛顿第二定律可得F－mg·inθ＝错误!，因a球此时对地面压力刚好为零，则F＝3mg，联立得θ＝90°，A对，B错．b球从静止到最低点的过程中，其在竖直方向的分速度是先由零增大后又减至零，由gv可知重力的功率是先增大后减小，C对，D错．10如图4－14所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是图4－14A．始终不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后做负功D．先做负功后不做功解析：1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2①当v1＝v2时，物体随传送带一起匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A选项正确．②当v1＜v2时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为v1再做匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功，D选项正确．③当v1>v2时，物体先做匀加速运动直到速度增大到v1再做匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功．三、实验题本题共2小题，11小题8分，12小题4分，将答案填在题中的横线上112022年苏州调研用DIS研究机械能守恒定律．将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律．实验中A、B、C、D四点高度为0.150 m、0.100 m、0.050 m、0.000 m，已由计算机默认，不必输入．现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度．其实验装置如图4－15所示，接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处．图4－151请指出该同学实验中的错误之处：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________2次数 D C B A高度h/m速度v/m·－10势能E物体质量m＝解析：1物体的动能和重力势能是状态量，A点的高度已测量出，但摆锤释放点却没有从A开始，即摆锤释放时未置于A点，这是错误之一；其次，由于要求的是D位置的瞬时速度，光电门传感器应放在标尺盘最底端的D点才对．2由于摆锤在运动过程中要受到阻力作用，所以记录值将比真实值偏小．答案：1①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D点②摆锤释放时未置于A点2偏小12 2022年徐州质检利用频闪照片可探究下落小球的机械能是否守恒．下图4－16是用频闪照相的方法，对落体运动的小球拍摄的照片，频闪仪每隔闪一次光，照片中的数字是小球距起点O的距离，9.8 m2，0.10 kg点的过程中，重力势能的减小量ΔE 5 m1.2 kg3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面．如果这个风车能将圆内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大解析：在t时间内作用于风车的气流质量m＝πr2v·tρ，这些气流的动能为错误!mv2，转变的电能E＝错误!mv2×10%，所以风车带动发电机的功率为0.2 m10 m v2＝mg错误!解得A所能获得的最大速度为v＝错误!＝错误!m/＝1 m/答案：1 m/15．10分过山车是游乐场中常见的设施．图4－18是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成，B、C分别是两个圆形轨道的最低点，半径R1＝2.0 m、R2＝1.4 m．一个质量为m＝1.0 kg的小球视为质点，从轨道的左侧A点以v0＝12.0 m/的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1＝6.0 m．小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝，圆形轨道是光滑的．假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠．重力加速度g取10 m/2，计算结果保留小数点后一位数字．试求：图4－181小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；2如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；解析：1设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1，根据动能定理得－μmgL1－2mgR1＝错误!mv错误!－错误!mv错误!①小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律得F＋mg＝m错误!②由①②得F＝ N③2设小球在第二个圆轨道最高点的速度为v2，由题意mg＝m错误!④－μmgL1＋L－2mgR2＝错误!mv错误!－错误!mv错误!⑤由④⑤得L＝ m答案：1 N 2 m16．12分2022年成都模拟如图4－19所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A、B两点间的距离为＝5 m，传送带在电动机的带动下以v＝1 m/的速度匀速运动，现将一质量为m＝10 kg的小物体可视为质点轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝错误!/2，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：图4－191传送带对小物体做的功；2电动机做的功g取10 m/2．解析：1对小物体由牛顿第二定律得μmg coθ－mg inθ＝ma，得：a＝2.5 m/2，物体与传送带达到共同速度的时间为t＝错误!＝，此时物体对地位移为：1＝错误!t＝0.2 m<5 m，所以物体在传送带上先匀加速后匀速运动，从A点到B点，传送带对小物体做的功：W＝错误! mv2＋mg inθ，解得：W＝255 J2物体与传送带的相对位移为：Δ＝vt－错误!t，得Δ＝ m系统产生的内能为：Q＝μmg coθ·Δ＝15 J，所以电动机做的功为：W电＝W＋Q＝270 J答案：1255 J 2270 J。
2018年高中物理粤教版必修2 第四章机械能和能源 单元检测 Word版含解析
一、单项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)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解析：选A.下降过程中，阻力方向始终与运动方向相反，做负功，A 对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B 错；重力做功使重力势能减少，C 错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等的时间内重力做的功不等，D 错．2．在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛，竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．从抛出到落地过程中，三球( )A ．运动时间相同B ．落地时的速度相同C ．落地时重力的功率相同D ．落地时的动能相同 解析：选D.尽管高度、加速度相同，但竖直方向的初速度大小不同，因此运动时间不同，A 错，由动能定理得：mgh ＝12m v 22－12m v 21故落地时的动能相同，速度大小相等，故D 正确，因平抛小球有水平方向初速度，所以落地时速度方向与其余两球不同，且竖直方向分速度大小与其余两球不同，B 、C 都错．3．小明和小强在操场上一起踢足球，足球质量为m .如图所示，小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起，当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时，取B 处为零势能参考面，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )A ．小明对足球做的功等于12m v 2＋mghB ．小明对足球做的功等于mghC ．足球在A 点处的机械能为12m v 2D ．足球在B 点处的动能为12m v 2－mgh解析：选D.由动能定理知，小明对足球做的功W ＝12m v 2，A 、B 错误；足球在A 处的机械能为12m v 2－mgh ，C 错误；由动能定理可得，－mgh ＝E k B －12m v 2，故E k B ＝12m v 2－mgh ，D 正确．4．如图所示，在高1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g ＝10 m/s 2)( )A ．10 JB ．15 JC ．20 JD ．25 J解析：选A.由h ＝12gt 2和v y ＝gt 得：v y ＝30 m/s ，落地时，tan 60°＝v y v 0可得；v 0＝v y tan 60°＝10 m/s ，由机械能守恒得：E p ＝12m v 20，可求得：E p ＝10 J ，故A 正确．二、双项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)5．下列关于功和机械能的说法，正确的是( )A ．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B ．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C ．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D ．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量解析：选BC.物体重力势能的减少始终等于重力对物体所做的功，A 项错误；运动物体动能的减少量等于合外力对物体做的功，D 项错误．6．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到v max 后，立即关闭发动机至静止，其v －t 图象如图所示．设汽车的牵引力为F ，摩擦力为f ，全程中牵引力做功为W 1，克服摩擦力做功为W 2，则( )A ．F ∶f ＝1∶3B ．W 1∶W 2＝1∶1C ．F ∶f ＝4∶1D ．W 1∶W 2＝1∶3解析：选BC.对汽车运动的全过程应用动能定理，有W 1－W 2＝0，得W 1∶W 2＝1∶1；由图象知牵引力与阻力作用距离之比为1∶4，由Fs 1－fs 2＝0，知F ∶f ＝4∶1.7．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 ．增大列车的功率解析：选CD.当列车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，有P ＝f v ，故v ＝Pf ，要增大速度，一方面增大列车的功率，另一方面减小列车所受的阻力，故C 、D 正确．8．质量相同的小球A 和B 分别悬挂在长为l 和2l 的不可伸长的绳上，将小球拉至如图所示同一水平位置后从静止释放，当两绳竖直时，则( )A ．两球速度一样大B ．两球动能一样大C ．两球的机械能一样大D ．两球所受的拉力一样大解析：选CD.两小球运动过程中，满足机械能守恒定律，mgh ＝12m v 2，由于两绳绳长不同，所以两小球下落到最低点时的速度、动能不同，A 、B 错误．由于初状态时两小球机械能相等，下落过程中，两小球的机械能不变，所以C 项正确．两小球下落到最低点时，拉力与重力的合力充当向心力，F －mg ＝m v 2h ，结合mgh ＝12m v 2可得F ＝3mg ，D 项正确．三、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求解答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)9．(6分)某探究学习小组的同学欲探究合外力做功和动能变化之间的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的沙桶时，释放沙桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，现在要完成该实验，则： (1)你认为还需要的实验器材有________________________________________________________________________．(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是________________________，实验时首先要做的步骤是________________________________________________________________________. (3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M .往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m .让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L 和这两点的速度大小v 1与v 2(v 1<v 2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用题中的字母表示)解析：(1)该实验中的研究对象是滑块，目的是比较合外力对滑块所做的功与滑块动能的变化量的关系．因为合外力不等于滑块的重力，两端质量不可能“抵消”，所以要分别测出沙、滑块的质量，还要测出滑块移动的距离，便于计算做的功和速度．故还需要天平和刻度尺．(2)实验时应注意平衡摩擦力，以减小误差．从实验方便性上考虑要把沙的重力看做滑块所受的合外力，m 应远远小于M .(3)实验验证的表达式为mgL ＝12M v 22－12M v 21. 答案：(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 (3)mgL ＝12M v 22－12M v 21 10. (8分)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m ＝1 kg 的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻计数点间的时间间隔为0.02 s)，长度单位是cm ，那么，(1)纸带的________端与重物相连．(2)打点计时器打下计数点B 时，物体的速度v B ＝________m/s.(3)从起点O 到打下计数点B 的过程中重力势能减少量ΔE p ＝________J ，此过程中物体动能的增加量ΔE k ＝________ J ．(g 取9.8 m/s 2)(4)通过计算，数值上ΔE p ________ΔE k (填“>”“＝”“<”)，这是因为________________________________________________________________________．(5)实验的结论是________________________________________________________________________．解析：(1)由题图可知纸带的左端与重物相连． (2)v B ＝s OC －s OA 2T ＝(7.06－3.14)×10－22×0.02 m/s＝0.98 m/s.(3)ΔE p ＝mgh OB ＝1×9.8×5×10－2 J ＝0.49 J. ΔE k ＝12m v 2B ＝12×1×0.982J ＝0.48 J. 答案：(1)左 (2)0.98 (3)0.49 0.48 (4)> 实验中有摩擦力做功 (5)在误差允许范围内机械能守恒11．(12分)如图所示，在光滑的水平面上，质量m ＝3 kg 的物体，在水平拉力F ＝6 N 的作用下，从静止开始运动，求：(1)力F 在3 s 内对物体所做的功；(2)力F 在3 s 内对物体做功的平均功率； (3)在3 s 末，力F 对物体做功的瞬时功率． 解析：(1)物体在3 s 内做匀加速直线运动．a ＝Fm (1分) s ＝12at 2(1分) 可得s ＝9 m(1分)W ＝Fs ＝6 N ×9 m ＝54 J ．(2分)(2)由P ＝Wt (2分)可得：P ＝18 W ．(2分) (3)3 s 末的速度v ＝at (1分) P ＝F v (1分)可得P ＝36 W ．(1分)答案：(1)54 J (2)18 W (3)36 W12．(12分)如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R .一质量为m 的小物块从斜轨道上的某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg (g 为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围．解析：设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，取地面为零势能面，由机械能守恒定律得mgh ＝2mgR ＋12m v 2①(2分)物块在圆形轨道最高点受的力为重力mg 和轨道的压力F N . 重力与压力的合力提供向心力，则有mg ＋F N ＝m v 2R ②(2分)物块能通过最高点的条件是F N ≥0③(1分) 由②③式得v ≥gR ④(2分)由①④式得h ≥52R .(2分)按题目的要求，有F N ≤5mg ⑤ 由②⑤式得v ≤6Rg ⑥(1分)由①⑥式得h ≤5R .(1分)则h 的取值范围是52R ≤h ≤5R .(1分)答案：52R ≤h ≤5R13．(14分)一质量m ＝0.6 kg 的物体以v 0＝20 m/s 的初速度从倾角α＝30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了ΔE k ＝18 J ，机械能减少了ΔE ＝3 J ．不计空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)物体向上运动时加速度的大小； (2)物体返回斜坡底端时的动能．解析：(1)设物体运动过程中所受的摩擦力为f ，向上运动的加速度的大小为a ，由牛顿第二定律可知a ＝mg sin α＋f m①(2分)设物体的动能减少ΔE k 时，在斜坡上运动的距离为s ，由功能关系可知 ΔE k ＝(mg sin α＋f )s ②(2分) ΔE ＝fs ③(2分)联立①②③式，并代入数据可得 a ＝6 m/s 2.④(2分)(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为s m ，由运动学规律可得s m ＝v 202a⑤(2分)设物体返回斜坡底端时的动能为E k ，由动能定理得 E k ＝(mg sin α－f )s m ⑥(2分) 联立①④⑤⑥式，并代入数据可得 E k ＝80 J ．(2分)答案：(1)6 m/s 2 (2)80 J。
粤教版必修二第四章《机械能和能源》单元试题2
梅县高级中誓MECXIAH GAOJI ZHONGXUEO《功和能练习》 1.如图所示，分别用恒力F i 、F 2先后将质量为 m 的物体由静止开始沿用一粗糙的固定斜面 由底端拉至顶端，两次所用时间相同， 则两个过程 ( A .合外力做的功相同 B .物体机械能变化量相同 C . F i 做的功与F 2做的功相同 D . F i 做的功比F 2做的功多 第一次力F i 沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向。
) 2.如图所示表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的, 则前3s 内 F/H A .物体的位移为 0B .物体的动量改变量为C .物体的动能改变量为 20 --- 1 10 0 —-10-- -20- D .物体的机械能改变量为3.(南京月考)某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中， 获取一根纸带如图， 但测量发现0、1两点距离远大于 2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而 其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出 2、3、4、5、6、7六个点 到0点的长度h i (i=2 . 3. 4-7 ),再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度V j 和vf (i= 3.4.5. 6),已知打点计时器打点周期为 (1)该同学求6号点速度的计算式是：T 。
v6= ______________ (2)然后该同学将计算得到的四组( h i , v i 2 )数据在v 2-标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的 直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守 恒的？(说明理由) 答:坐1 2 4. ( 9分)理论分析可得出弹簧的弹性势公式 E p kx 2 (式中k 为弹簧的劲度系数，x 为 2 弹簧长度的变化量)。
为验证这一结论，A 、B 两位同学设计了以下的实验： ① 两位同学首先都进行了如图甲所示的实验： 将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另- 端挂上一个已知质量为 m 的小铁球，稳定后测得弹簧伸长 ② A 同学完成步骤①后， 接着进行了如图乙的实验： 将这根弹簧竖直地固定在水平桌面 上，并把小铁球放在弹簧上， 然后竖直在套上一根带有插销孔的长透明塑料管， 插销压缩弹簧。
第四章机械能和能源单元练习(粤教版必修2)
第四章机械能和能源单元练习一、单选题（3分×10=30分）1. 将同一物体分别放在光滑水平面上和粗糙水平面上，用同样大小的水平推力，使物体由静止开始做匀加速直线运动，通过相同的位移．在这一过程中（）Ａ．摩擦力做功相同；Ｂ．合外力做功相同；Ｃ．水平推力做功相同；Ｄ．弹力做功相同．2. 关于机械能守恒的叙述，下列说法正确的是（）A. 物体做匀速直线运动，机械能一定守恒B. 物体做变速直线运动，机械能一定不守恒C. 物体做曲线运动，机械能可能守恒D. 机械能守恒的物体，一定只受重力和弹力作用3. 一对作用力、反作用力做功，以下有关说法正确的是（）Ａ．作用力与反作用力做功总是大小相等的；Ｂ．作用力与反作用力做功总是方向相反的；Ｃ．作用力是动力反作用力一定是阻力；Ｄ．作用力和反作用力可能都做负功．4. 关于合力的功与分力的功的关系，下列有关理解错误的是（）Ａ．合力的功等于分力功的代数和；Ｂ．合力的功等于分力功的矢量和；Ｃ．合力与合力方向上位移的乘积等于合力所做的功；Ｄ．合力与速度始终垂直时合力对物体不做功．5. 将一个质量为m的物体沿竖起方向从静止释放，在重力的作用下物体自由下落，在下落的过程中，重力对物体做功的功率（）Ａ．保持不变；Ｂ．不断增大，与下落时间成正比；Ｃ．不断增大，与时间的平方成正比；Ｄ．不断增大，与时间的平方根成正比．6. 将一只重球用一根不计伸长的轻质细线吊在天花板上，将球拉到水平位置后从静止释放，在小球下落的过程中（）Ａ．重力做功的平均功率与时间成正比；Ｂ．下落过程中重力的功率先增大后减小；Ｃ．重力做的功与时间成正比；Ｄ．绳的拉力做正功．7. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是（）A。
物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加B．地球上的物体只要其位置确定，则其重力势能就有唯一值C．重力做功的多少与零势能面的选取有关D．重力做功不为零的情况下，重力势能也有可能保持不变8. 质量为0.5kg的篮球以10m/s的速度撞向篮板后，以不变的速率反弹回来，则此过程中（ ）A ．篮球的速度没有改变B ．篮球的动能改变了C ．篮板对篮球做功为零D ．篮板对篮球做功为50J9. 以初速度v 0竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少为原来的1/4所经历的时间是（ ）A ．g v 0 ；B ．g v 20 ；C ．g v 30 ；D ．gv 40 ． 10. 两块质量不同的木块以相同的动能进入同一粗糙水平面，平面跟滑块间的滑动摩擦系数相同，则两滑块停止时，（ ）A. 质量大的滑块滑行距离大B. 质量小的滑块滑行距离大C. 两滑块滑行距离一样大D. 无法确定二、填空题（4分×5=20分）1. 如图所示，运动员用平均1200N 的力，通过抓举将直径50cm 质量为100kg 的杠铃举过头顶，这一过程经历了大约1s 的时间．请你根据该图提供的信息估计在这过程中，这个运动员克服重力大约做功＿＿＿＿J ，这个运动员在此过程中总共做功＿＿＿＿J 。
粤教版高中物理必修二第四章《机械能和能源》单元测试题
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）第四章《机械能和能源》单元测试题一、单项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分，每题只有一个正确的选项） 1、下列既属于一次能源又属于可再生能源的是：A ．煤炭B ．核能C ．风能D ．氢能2、如图所示，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量相等，在甲图用力F 1推物体，在乙图用力F 2拉物体，两种情况下，物体都做匀速运动，经相同的位移，则F 1和F 2对物体做功W 1和W 2关系为：A ．W 1 = W 2B ．W 1 > W 2C ．W 1 < W 2D ．无法判断3、汽车在拱型桥上由A 匀速率地运动到B ，以下说法正确的是： A ．牵引力与摩擦力做的总功为零 B ．重力做的功等于摩擦力做的功 C ．合外力对汽车不做功 D ．重力做功的功率保持不变4、将一物体以速度v 从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，取水平地面为零势面，则这个高度为：A ．v 2/4g B ．v 2/3g C ．v 2/2g D ．v 2/g5、七班的教室的三楼，如图所示，三楼走道围栏到二楼高为H ，二楼到地面的高度为h ，七班的一位同学将一个质量为m 的篮球从三楼走道围栏处静止自由落下，不计空气阻力，以二楼为参考面，则篮球落到地面前瞬间的机械能是： A ．mgh B ．mg(H －h) C ．mg(H+h) D ．mgH6、如图所示，一质量为m 的小球，，用长为L 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平拉力F 作用下从最低位置P 点由静止移动到Q 点时速度为v ，则此过程中F 做的功为：A ．mgL （1－cos θ）+221mv B ．Flsin θ C ．mgLcos θ+221mv D ．FLcon θ+221mv二、双项选择题（本题共4小题。
每题6分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，有两个选项是正确的。
全部选对的得6分，只选对一个得3分，多选或选错的得0分）7、下列说法正确的是：A ．手电筒上的小电珠是将化学能直接转化为光能B ．只有在重力做功或弹力做功的情况下，自然界中的能量才守恒C ．“热量只从高温物体传到低温物体”的事例说明能量自发转移是有方向的D ．第一类永动机不能实现的原因是它违背了能量守恒定律8、如图所示，一人用力将一木块向上加速提升一段距离，不计空气的阻力，则下列说法正确的是： A ．木块克服重力做的功等于木块重力势能的增量B ．木块增加的机械能等于人的拉力和重力做功之和C ．人的拉力做的功等于木块动能的增量D ．人的拉力做的功等于木块机械能的增量9、将质量为m 的物体竖直向上抛出，上升的最大高度是h ，空气阻力为f 不变，从开始上升到回到抛出点所用时间为t ，则：A ．在t 时间内，物体的机械能减少fhB ．物体抛出时的动能为（mg ＋f ）hC ．物体落回抛出点的动能为（mg －f ）hD ．整个过程中合力做功为零10、物体在水平恒力作用下，在水平面上由静止开始运动当位移s 时撤去F ，物体继续前进3s 后停止运动，若路面情况相同，则物体的摩擦力和最大动能是： A ．3F f = B ．4F f = C ．32Fs E k = D ．43FsE k =三、实验题（本题共18分）11．（1）（6分）为进行【验证机械能守恒定律】的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。
2019年高一物理粤教版必修2 第四章机械能和能源 单元检测 Word版含解析
一、单项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)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解析：选A.下降过程中，阻力方向始终与运动方向相反，做负功，A 对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B 错；重力做功使重力势能减少，C 错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等的时间内重力做的功不等，D 错．2．在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛，竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．从抛出到落地过程中，三球( )A ．运动时间相同B ．落地时的速度相同C ．落地时重力的功率相同D ．落地时的动能相同 解析：选D.尽管高度、加速度相同，但竖直方向的初速度大小不同，因此运动时间不同，A 错，由动能定理得：mgh ＝12m v 22－12m v 21故落地时的动能相同，速度大小相等，故D 正确，因平抛小球有水平方向初速度，所以落地时速度方向与其余两球不同，且竖直方向分速度大小与其余两球不同，B 、C 都错．3．小明和小强在操场上一起踢足球，足球质量为m .如图所示，小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起，当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时，取B 处为零势能参考面，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )A ．小明对足球做的功等于12m v 2＋mghB ．小明对足球做的功等于mghC ．足球在A 点处的机械能为12m v 2D ．足球在B 点处的动能为12m v 2－mgh解析：选D.由动能定理知，小明对足球做的功W ＝12m v 2，A 、B 错误；足球在A 处的机械能为12m v 2－mgh ，C 错误；由动能定理可得，－mgh ＝E k B －12m v 2，故E k B ＝12m v 2－mgh ，D 正确．4．如图所示，在高1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g ＝10 m/s 2)( )A ．10 JB ．15 JC ．20 JD ．25 J解析：选A.由h ＝12gt 2和v y ＝gt 得：v y ＝30 m/s ，落地时，tan 60°＝v y v 0可得；v 0＝v y tan 60°＝10 m/s ，由机械能守恒得：E p ＝12m v 20，可求得：E p ＝10 J ，故A 正确．二、双项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)5．下列关于功和机械能的说法，正确的是( )A ．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B ．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C ．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D ．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量解析：选BC.物体重力势能的减少始终等于重力对物体所做的功，A 项错误；运动物体动能的减少量等于合外力对物体做的功，D 项错误．6．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到v max 后，立即关闭发动机至静止，其v －t 图象如图所示．设汽车的牵引力为F ，摩擦力为f ，全程中牵引力做功为W 1，克服摩擦力做功为W 2，则( )A ．F ∶f ＝1∶3B ．W 1∶W 2＝1∶1C ．F ∶f ＝4∶1D ．W 1∶W 2＝1∶3解析：选BC.对汽车运动的全过程应用动能定理，有W 1－W 2＝0，得W 1∶W 2＝1∶1；由图象知牵引力与阻力作用距离之比为1∶4，由Fs 1－fs 2＝0，知F ∶f ＝4∶1.7．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 ．增大列车的功率解析：选CD.当列车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，有P ＝f v ，故v ＝Pf ，要增大速度，一方面增大列车的功率，另一方面减小列车所受的阻力，故C 、D 正确．8．质量相同的小球A 和B 分别悬挂在长为l 和2l 的不可伸长的绳上，将小球拉至如图所示同一水平位置后从静止释放，当两绳竖直时，则( )A ．两球速度一样大B ．两球动能一样大C ．两球的机械能一样大D ．两球所受的拉力一样大解析：选CD.两小球运动过程中，满足机械能守恒定律，mgh ＝12m v 2，由于两绳绳长不同，所以两小球下落到最低点时的速度、动能不同，A 、B 错误．由于初状态时两小球机械能相等，下落过程中，两小球的机械能不变，所以C 项正确．两小球下落到最低点时，拉力与重力的合力充当向心力，F －mg ＝m v 2h ，结合mgh ＝12m v 2可得F ＝3mg ，D 项正确．三、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求解答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)9．(6分)某探究学习小组的同学欲探究合外力做功和动能变化之间的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的沙桶时，释放沙桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，现在要完成该实验，则： (1)你认为还需要的实验器材有________________________________________________________________________．(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是________________________，实验时首先要做的步骤是________________________________________________________________________. (3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M .往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m .让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L 和这两点的速度大小v 1与v 2(v 1<v 2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用题中的字母表示)解析：(1)该实验中的研究对象是滑块，目的是比较合外力对滑块所做的功与滑块动能的变化量的关系．因为合外力不等于滑块的重力，两端质量不可能“抵消”，所以要分别测出沙、滑块的质量，还要测出滑块移动的距离，便于计算做的功和速度．故还需要天平和刻度尺．(2)实验时应注意平衡摩擦力，以减小误差．从实验方便性上考虑要把沙的重力看做滑块所受的合外力，m 应远远小于M .(3)实验验证的表达式为mgL ＝12M v 22－12M v 21. 答案：(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 (3)mgL ＝12M v 22－12M v 21 10. (8分)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m ＝1 kg 的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻计数点间的时间间隔为0.02 s)，长度单位是cm ，那么，(1)纸带的________端与重物相连．(2)打点计时器打下计数点B 时，物体的速度v B ＝________m/s.(3)从起点O 到打下计数点B 的过程中重力势能减少量ΔE p ＝________J ，此过程中物体动能的增加量ΔE k ＝________ J ．(g 取9.8 m/s 2)(4)通过计算，数值上ΔE p ________ΔE k (填“>”“＝”“<”)，这是因为________________________________________________________________________．(5)实验的结论是________________________________________________________________________．解析：(1)由题图可知纸带的左端与重物相连． (2)v B ＝s OC －s OA 2T ＝(7.06－3.14)×10－22×0.02 m/s＝0.98 m/s.(3)ΔE p ＝mgh OB ＝1×9.8×5×10－2 J ＝0.49 J. ΔE k ＝12m v 2B ＝12×1×0.982J ＝0.48 J. 答案：(1)左 (2)0.98 (3)0.49 0.48 (4)> 实验中有摩擦力做功 (5)在误差允许范围内机械能守恒11．(12分)如图所示，在光滑的水平面上，质量m ＝3 kg 的物体，在水平拉力F ＝6 N 的作用下，从静止开始运动，求：(1)力F 在3 s 内对物体所做的功；(2)力F 在3 s 内对物体做功的平均功率； (3)在3 s 末，力F 对物体做功的瞬时功率． 解析：(1)物体在3 s 内做匀加速直线运动．a ＝Fm (1分) s ＝12at 2(1分) 可得s ＝9 m(1分)W ＝Fs ＝6 N ×9 m ＝54 J ．(2分)(2)由P ＝Wt (2分)可得：P ＝18 W ．(2分) (3)3 s 末的速度v ＝at (1分) P ＝F v (1分)可得P ＝36 W ．(1分)答案：(1)54 J (2)18 W (3)36 W12．(12分)如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R .一质量为m 的小物块从斜轨道上的某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg (g 为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围．解析：设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，取地面为零势能面，由机械能守恒定律得mgh ＝2mgR ＋12m v 2①(2分)物块在圆形轨道最高点受的力为重力mg 和轨道的压力F N . 重力与压力的合力提供向心力，则有mg ＋F N ＝m v 2R ②(2分)物块能通过最高点的条件是F N ≥0③(1分) 由②③式得v ≥gR ④(2分)由①④式得h ≥52R .(2分)按题目的要求，有F N ≤5mg ⑤ 由②⑤式得v ≤6Rg ⑥(1分)由①⑥式得h ≤5R .(1分)则h 的取值范围是52R ≤h ≤5R .(1分)答案：52R ≤h ≤5R13．(14分)一质量m ＝0.6 kg 的物体以v 0＝20 m/s 的初速度从倾角α＝30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了ΔE k ＝18 J ，机械能减少了ΔE ＝3 J ．不计空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)物体向上运动时加速度的大小； (2)物体返回斜坡底端时的动能．解析：(1)设物体运动过程中所受的摩擦力为f ，向上运动的加速度的大小为a ，由牛顿第二定律可知a ＝mg sin α＋f m①(2分)设物体的动能减少ΔE k 时，在斜坡上运动的距离为s ，由功能关系可知 ΔE k ＝(mg sin α＋f )s ②(2分) ΔE ＝fs ③(2分)联立①②③式，并代入数据可得 a ＝6 m/s 2.④(2分)(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为s m ，由运动学规律可得s m ＝v 202a⑤(2分)设物体返回斜坡底端时的动能为E k ，由动能定理得 E k ＝(mg sin α－f )s m ⑥(2分) 联立①④⑤⑥式，并代入数据可得 E k ＝80 J ．(2分)答案：(1)6 m/s 2 (2)80 J。
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高中物理学习材料
（灿若寒星**整理制作）
第四章《机械能和能源》单元测试题
一、单项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分，每题只有一个正确的选项） 1、下列既属于一次能源又属于可再生能源的是：
A ．煤炭
B ．核能
C ．风能
D ．氢能
2、如图所示，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量相等，在甲图用力F 1推物体，在乙图用力F 2拉物体，两种情况下，物体都做匀速运动，经相同的位移，则F 1和F 2对物体做功W 1和W 2关系为：
A ．W 1 = W 2
B ．W 1 > W 2
C ．W 1 < W 2
D ．无法判断
3、汽车在拱型桥上由A 匀速率地运动到B ，以下说法正确的是： A ．牵引力与摩擦力做的总功为零 B ．重力做的功等于摩擦力做的功 C ．合外力对汽车不做功 D ．重力做功的功率保持不变
4、将一物体以速度v 从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，取水平地面为零势面，则这个高度为：
A ．v 2/4g
B ．v 2/3g
C ．v 2/2g
D ．v 2/g
5、七班的教室的三楼，如图所示，三楼走道围栏到二楼高为H ，二楼到地面的高度为h ，七班的一位同学将一个质量为m 的篮球从三楼走道围栏处静止自由落下，不计空气阻力，以二楼为参考面，则篮球落到地面前瞬间的机械能是： A ．mgh B ．mg(H －h) C ．mg(H+h) D ．mgH
6、如图所示，一质量为m 的小球，，用长为L 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平拉力F 作用下从最低位置P 点由静止移动到Q 点时速度为v ，则此过程中F 做的功为：
A ．mgL （1－cos θ）+
2
2
1mv B ．Flsin θ C ．mgLcos θ+221mv D ．FLcon θ+22
1
mv
H h
参考面
甲
θ θ
乙
θ
F
Q
P
O A
B
二、双项选择题（本题共4小题。
每题6分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，有两个选项是正确的。
全部选对的得6分，只选对一个得3分，多选或选错的得0分） 7、下列说法正确的是：
A ．手电筒上的小电珠是将化学能直接转化为光能
B ．只有在重力做功或弹力做功的情况下，自然界中的能量才守恒
C ．“热量只从高温物体传到低温物体”的事例说明能量自发转移是有方向的
D ．第一类永动机不能实现的原因是它违背了能量守恒定律
8、如图所示，一人用力将一木块向上加速提升一段距离，不计空气的阻力，则下列说法正确的是： A ．木块克服重力做的功等于木块重力势能的增量
B ．木块增加的机械能等于人的拉力和重力做功之和
C ．人的拉力做的功等于木块动能的增量
D ．人的拉力做的功等于木块机械能的增量
9、将质量为m 的物体竖直向上抛出，上升的最大高度是h ，空气阻力为f 不变，从开始上升到回到抛出点所用时间为t ，则：
A ．在t 时间内，物体的机械能减少fh
B ．物体抛出时的动能为（mg ＋f ）h
C ．物体落回抛出点的动能为（mg －f ）h
D ．整个过程中合力做功为零
10、物体在水平恒力作用下，在水平面上由静止开始运动当位移s 时撤去F ，物体继续前进3s 后停止运动，若路面情况相同，则物体的摩擦力和最大动能是： A ．3F f = B ．4F f = C ．32Fs E k = D ．4
3Fs
E k =
三、实验题（本题共18分）
11．（1）（6分）为进行【验证机械能守恒定律】的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。
其中不必要的器材有： ；缺少的器材是 。
（2）（4分）在验证机械能守恒定律时，若以纸带上的第一点为起点进行研究，以v 2／2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。
（3）（8分）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V 、50Hz 的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，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，单位为毫米，重力加速度取9．8m/s 2，若重锤质量为1kg 。
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 kB = J 。
②从开始下落算起，打点计时器打B 点时，重锤的重力势能减小量为 J 。
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B 点的过程中，得到的结论是 。
班别: 学号: 姓名: 成绩
一、二、选择题（54分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
三、实验题（本题共18分）
11．（1）（6分）不必要的器材有： ， 缺少的器材是： （2）（4分） ，
（3）（8分）① ， ② ③
四、计算题：（共2小题，共28分） 12．（15分）如图所示，弧AB 是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，下端B 与水平直轨道相切。
一小球自A 点起由静止开始沿轨道下滑，最终停在C 点，已知圆轨道半径为R ，BC 的距离为2R ，小球的质量为m ，求：
（1）小球运动到B 点的速度；
（2）距水平轨道的高度为0.5R 时速度的大小 （3）BC 段的动摩擦因素μ
A B
C
31.4 70.5 125.4 195.0 毫米
A B C D O
13．（13分）为缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离，通常用弹簧弹出飞机，使飞机获得一定的初
v之后，在水平跑道上以恒定功率P沿速度，进入跑道加速起飞，某飞机采用该方法获得的初速度为
v，设飞机的质量为m，飞机在跑道上加直线加速，经过时间t，离开航空母舰但恰好达到最大速度
m
速时所受阻力大小恒定。
求：(1)飞机在跑道上加速时所受阻力f的大小；
（2）航空母舰上飞机的跑道的最小长度S 。
一、二、选择题（54分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
C
B
C
B
D
A
CD
AD
BC
BD
三、实验题（本题共18分）
11、 （1）（6分）（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。
缺少的器材是：低压交流电源、重锤、刻度尺。
（2）（4分）通过原点的直线、 g.
(3)（8分） ○
11.175, 0.69, ○2 0.69, ○3 机械能守恒。
四、计算题：（共2小题，共28分）
12、解：（1）由A →B 物体不受摩擦力，只有重力做功，取BC 所在水平面为零势面，由机械能守恒：
02
102
+=+B mv mgR ……（3分）
所以gR v B
2= ……（2分）
（2）小球运动到距水平轨道的高度为0.5R 时，同理，由机械能守恒： R mg mv mgR 5.02
102
⨯+=
+ ……（3分） 所以gR v =
……（2分）
（3）由A →B →C 的全过程，由动能定理：W G +W f =△E K mgR+(-μmg2R)=0-0 ……（3分） 解得：μ=0.5 ……（2分）
13、解：（1）达到最大速度时飞机匀速运动，f F = ……（2分）
则有：m fv Fv P == ……（2分） 得m
v p
f =
……（2分）
（2）由动能定理，得：2
22
121mv mv fS Pt m -=
- ……（4分） 得：跑道的最小长度P
v v v m t v S m
m m
2)(2
02--⋅= ……（3分）。