2020高中物理第七章机械能守恒定律章末综合检测新人教版必修2
2020高中物理第七章机械能守恒定律学业质量标准检测7(含解析)新人教版必修2
第七章 学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示的四幅图是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是( B )解析：据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A 、C 、D 做功，B 没有做功，选B 。
2．(2017·福建省三明一中高一下学期期中)如图甲所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。
通过力传感器和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示。
取g ＝10 m/s 2。
则( C )A ．物体的质量m ＝1.0 kgB ．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20C ．第2 s 内物体克服摩擦力做的功W ＝2.0 JD ．前2 s 内推力F 做功的平均功率P ＝2.0 W解析：由图可知，0～1 s 内物体静止，1～2 s 做a ＝1 m/s 2的匀加速运动，2～3 s 做匀速运动，由F －f ＝ma 得m ＝0.5 kg ，μ＝f mg＝0.4，故A 、B 错误；第2 s 内的位移x ＝1 m ，故W f ＝fx ＝2 J ，C 正确，前2 s 内F 做的功W F ＝Fx ＝3 J ，故P ＝W F t＝1.5 W ，选项D 错误。
3．(2018·河南省洛阳市高一下学期期中)某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中，铅球的速率v 、机械能E 、动能E k 和重力的瞬时功率P 随时间t 变化的图像中可能正确的是( D )解析：忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g ，保持不变，故A 错误；因只受重力所以机械能守恒，故B 错误；动能先减小后增大，但是落地时的动能要比抛出时的动能大，故C 错误；重力的瞬时功率P ＝mgv y ＝mg ·gt ＝mg 2t ，上升过程中竖直速度均匀减小，下降过程中竖直速度均匀增大，所以D 正确。
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律检测题.docx
高中物理学习材料第七章机械能守恒定律检测题(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(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只有一项是符合题目要求的。
)1．竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度，则( ) 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做功的平均功率D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率解析因为重力做的功只与物体的重力和高度的变化有关，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；由于空气阻力的作用，上升过程的加速度大于下降过程的加速度，所以上升时间比较短，由P＝Wt知过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，选项C正确，D错误。
答案 C2．如图1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都为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 段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )图1A．大于μmgL B．等于μmgLC．小于μmgL D．以上三种情况都有可能解析设斜面的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功为W f＝μmg AC cos θ＋μmg CB，由题图可知AC cos θ＋CB＝L，联立两式可得：W f＝μmgL，故B正确。
答案 B3．如图2所示，用外力F＝20 N沿斜面将一个质量m＝2 kg的木块，从斜面底端由静止开始拉到斜面顶端时速度为v＝10 m/s。
若斜面的摩擦力恒为重力的0.2，斜面的高度h＝5 m，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2)( )图2A ．合力做功为100 JB ．重力做功为100 JC ．摩擦力做功为－200 JD ．外力F 做功为200 J解析 根据动能定理有W 合＝12mv 2－0，代入数据，得W 合＝100 J ，选项A 正确；重力做功为W G ＝－mgh ＝－100 J ，选项B 错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力F 做正功，摩擦力f 做负功，重力做负功，有W 合＝Fx －fx －mgh (其中x 为斜面的长度)，又F ＝20 N 、f ＝0.2G ＝4 N ，W G ＝－mgh ＝－100 J ，解得Fx ＝250 J ，fx ＝50 J ，选项C 、D 错误。
2019-2020学年第二学期人教版物理必修二第七章 机械能守恒定律期末复习模拟测试含答案
绝密★启用前2019-2020学年第二学期人教版物理必修二第七章机械能守恒定律期末复习模拟测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.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零2.关于动能定理，下列说法中正确的是()A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况3.水平恒力F作用在一个物体上，使该物体由静止沿光滑水平面在力的方向上移动距离l，恒力F 做的功为W1，平均功率为P1；再用同样的水平恒力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上由静止移动距离l，恒力F做的功为W2，平均功率为P2，下列选项正确的是() A．W1<W2，P1>P2B．W1>W2，P1>P2C．W1＝W2，P1>P2D．W1<W2，P1<P24.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5.如图所示，一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则()A．卫星在A点的重力势能比在B点的重力势能大B．卫星在B点的重力势能比在A点的重力势能大C．卫星在A、B两点的重力势能相等D．条件不足，无法比较6.关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．弹簧处于自然状态时其本身仍具有弹性势能B．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能C．在弹性限度内，同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大D．火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小7.从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k与时间t的关系图象是()A．B．C．D．8.轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上．在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示．现撤去外力，木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长．在此过程中()A．木块的动能一直增大B．弹簧的弹性势能一直增大C．弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能D．弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能9.一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此过程中()A．磅秤的示数等于mgB．磅秤的示数等于0.1mgC．人的动能增加了0.9mghD．人的机械能增加了1.1mgh10.如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速释放，则()A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B．两小球到达C点和D点的过程中，重力做功相等C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等D．两小球刚开始从A和B两处无初速释放时，重力势能相等二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用．现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中，下列说法正确的是()A．物块a重力势能减少2mghB．摩擦力对a做的功小于a机械能的增加C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等12.(多选)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示.取g＝10 m/s2，则()A．第1 s内推力做功为1 JB．第2 s内物体克服摩擦力做的功为W＝2 JC．第1.5 s时推力F的功率为2 WD．第2 s内推力F做功的平均功率＝3 W13.(多选)如图所示，轻放在竖直轻弹簧上端的小球A，在竖直向下的恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点．现突然撤去力F，小球将在竖直方向上开始运动，若不计空气阻力，则下列中说法正确的是()A．撤去F后小球、地球、弹簧构成的系统机械能守恒B．小球在上升过程中，动能先增大后减小C．小球在上升过程中，弹性势能先减小后增大D．小球在上升过程中，弹簧的形变量恢复到最初(指撤去力F的瞬间)的一半时，小球的动能最大14.(多选) 如图所示，a、b两物块质量分别为m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧.开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b物块间高度差为h，不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g.在此过程中，下列说法正确的是()A．物块a的机械能守恒B．物块b的机械能减少了mghC．物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量D．物块a、b与地球组成的系统机械能守恒分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带．传送带的总质量为M，其俯视图如图所示．现开启电动机，当传送带达到稳定运行的速度v后，将行李依次轻轻放到传送带上．若有n 件质量均为m的行李需通过传送带送给旅客，假设在转弯处行李与传送带间无相对运动，忽略皮带轮、电动机损失的能量．求从电动机开启到运送完行李需要消耗的电能为多少？16.如图所示，一个人用与水平方向成60°角的力F＝40 N拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8 m，求：(1)拉力F对木箱所做的功；(2)摩擦力对木箱所做的功；(3)外力对木箱所做的总功．17.如图所示是一种常见的圆桌，桌面中间嵌一半径为r＝1.5 m、可绕中心轴转动的圆盘，桌面与圆盘面在同一水平面内且两者间缝隙可不考虑.已知桌面离地高度为h＝0.8 m，将一可视为质点的小碟子放置在圆盘边缘，若缓慢增大圆盘的角速度，碟子将从圆盘上甩出并滑上桌面，再从桌面飞出，落地点与桌面飞出点的水平距离是0.4 m.已知碟子质量m＝0.1 kg，碟子与圆盘间的最大静摩擦力F fmax＝0.6 N，g取10 m/s2，求：(不计空气阻力)(1)碟子从桌面飞出时的速度大小；(2)碟子在桌面上运动时，桌面摩擦力对它做的功；(3)若碟子与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.225，要使碟子不滑出桌面，则桌面半径至少是多少？18.如图所示，倾角为45°的光滑斜面AB与竖直的光滑半圆轨道在B点平滑连接，半圆轨道半径R ＝0.40 m，一质量m＝1.0 kg的小物块在A点由静止沿斜面滑下，已知物块经过半圆轨道最高点C 时对轨道的压力恰好等于零，物块离开半圆形轨道后落在斜面上的点为D(D点在图中没有标出)．g 取10 m/s2.求：(1)A点距水平面的高度h；(2)物块从C点运动到D点的时间t(结果可用根式表示)．答案解析1.【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．2.【答案】D【解析】外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A错；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一个力做的功，B错；动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况，C错，D对．3.【答案】C【解析】由功的定义式可知W1＝W2，由牛顿第二定律得ma1＝F，ma2＝F－F f，故a1>a2；由运动学公式得l＝a1t＝a2t，所以t1<t2；由功率定义式P＝可得P1>P2，C正确．4.【答案】B【解析】物块的受力及位移如图所示，摩擦力F f与位移x的夹角α＜90°，故摩擦力做正功，支持力F N与x夹角β＝90°＋α＞90°，故支持力做负功，B正确．5.【答案】B【解析】设A、B两点到地心的距离分别为hA和hB.如图所示，在AB连线上取A′点，使A与A′处于以地心为圆心的同一圆弧上，则A与A′处物体重力势能大小相等．另外，卫星由B至A′时，引力做正功，重力势能减少，故有E pA<E pB.6.【答案】C【解析】弹簧处于自然状态即不发生弹性形变时，其弹性势能为零，A错；弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能，B错；由弹性势能的表达式E p＝kx2可知，在弹性限度内，同一弹簧形变量越大，弹性势能就越大，C正确；火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大，所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大，D错．7.【答案】A【解析】小球做竖直上抛运动，设初速度为v0，则v＝v0－gt，小球的动能E k＝mv2，把速度v代入得E k＝mg2t2－mgv0t＋mv02，E k与t为二次函数关系，图象为开口向上的抛物线，A对.8.【答案】D【解析】撤去外力木块向右运动过程中，当木块所受的弹簧的弹力大于滑动摩擦力时，木块速度增大，当弹力小于摩擦力时，木块的速度减小，所以木块的速度先增大后减小，其动能先增大后减小，故A错误；弹簧的压缩量逐渐减小，弹性势能一直减小，故B错误；弹簧减小的弹性势能转化为木块的动能和内能，根据能量守恒定律弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能．故C错误，D正确9.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律得：F－mg＝ma，解得：F＝mg＋ma＝1.1mg，即磅秤的示数等于1.1mg，故A、B错误；根据动能定理得：ΔE k＝W合＝mah＝0.1mgh，故C错误；人上升h，则重力做功为－mgh，可知重力势能增大mgh，动能增加0.1mgh，则机械能增加了1.1mgh，故D正确．10.【答案】D【解析】不管选哪一点为零势能点，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等，所以重力势能相等．两小球到C点和D点时，重力势能不相等．重力势能E p＝mgh，具有相对性，如果选A、P、B 三点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值．另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到达C点和D点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等．11.【答案】CD【解析】开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有mag sinθ＝mbg，则ma＝，b上升h，则a下降h sinθ，则a重力势能的减小量为mag×h sinθ＝mgh，故A错误；根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量，所以摩擦力做功大于a 的机械能增加，因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加，故B错误，C正确；任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb＝mgv，对a有：Pa＝mag v sinθ＝mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确．12.【答案】BD【解析】第1 s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，故A错误；由题图乙、丙可知，第3 s内物体做匀速运动，F＝2 N，故F＝F f＝2 N，由v－t图象知，第2 s内物体的位移x＝×1×2 m＝1 m，第2 s内物体克服摩擦力做的功W f＝F f x＝2 J，故B正确；第1.5 s时物体的速度为1 m/s，故推力的功率为3 W，故C错误；第2 s内推力F＝3 N，推力F做功WF＝Fx＝3 J，故第2 s内推力F做功的平均功率＝＝3 W，故D正确.13.【答案】AB【解析】撤去F后对于小球、地球、弹簧构成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，故A正确；小球在上升过程中，一开始弹簧的弹力大于重力，加速度方向向上，小球做加速运动，速度增大，动能增大．当弹力等于重力时，加速度为零；当弹力小于重力后，加速度方向向下，小球做减速运动，速度减小，动能减小，即动能先增大后减小，故B正确；小球在上升过程中，弹簧的压缩量不断减小，则弹性势能一直减小，故C错误；小球在上升过程中，开始时弹力大于重力，动能增加，而当弹力和重力相等后，合外力做负功，动能减小，则在弹力等于重力时刻，小球动能最大，而不是弹簧的形变量恢复到最初(指撤去力F的瞬间)的一半时，动能最大，故D错误．14.【答案】CD【解析】释放b后物块a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，选项A错误.对物块a、b与地球组成的系统，只有重力做功，故机械能守恒，选项D正确.物块a、b构成的系统机械能守恒，有(3m)g－mg＝mv2＋(3m)v2，解得v＝；物块b动能增加量为(3m)v2＝mgh，重力势能减少mgh，故机械能减少mgh－mgh＝mgh，选项B错误.由于绳的拉力对a做的功与b 克服绳的拉力做的功相等，故物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量，选项C正确. 15.【答案】Mv2＋nmv2【解析】设行李与传送带间的动摩擦因数为μ，则行李与传送带间由于摩擦而产生的总热量：Q＝nμmgΔx由运动学公式得：Δx＝x带－x行＝vt－vt＝vt又v＝at＝μgt联立解得Q＝nmv2由能量守恒得：E＝Q＋Mv2＋nmv2故电动机消耗的电能为E＝Mv2＋nmv216.【答案】(1)160 J(2)－160 J(3)0【解析】如图所示，根据W＝Fl cosα可得(1)拉力对木箱所做的功为W1＝Fl cos 60°＝40×8×0.5 J＝160 J(2)摩擦力F f对木箱所做的功为W2＝F f l cos 180°＝F cos 60°l cos 180°＝40×0.5×8×(－1) J＝－160 J(3)外力对木箱所做的总功为W＝W1＋W2＝017.【答案】(1)1 m/s(2)－0.4 J(3)2.5 m【解析】(1)根据平抛运动规律：h＝gt2，x＝vt，得v＝x＝1 m/s.(2)碟子从圆盘上甩出时的速度为v0，则F fmax＝m，即v0＝3 m/s由动能定理得：W f＝mv2－mv02，代入数据得：W f＝－0.4 J.(3)当碟子滑到桌面边缘时速度恰好减为零，对应的桌子半径取最小值.设碟子在桌子上滑动的位移为x′，根据动能定理：－μmgx′＝0－mv02代入数据得：x′＝2 m由几何知识可得桌子半径的最小值为：R＝＝2.5 m.18.【答案】(1)2.5R(2)s【解析】(1)对物块从A点运动C点的过程，由机械能守恒有：mg(h－2R)＝mv2①由题意物块在C点时，有：mg＝m②由①②式得：h＝2.5R＝1 m(2)设B、D间距离为L，物块从C点运动到D点过程做平抛运动，由平抛运动的规律有：2R－L sin 45°＝gt2③L cos 45°＝vt④有②③④式并代入数据得t＝s.。
第七章《机械能守恒定律》检测题2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2
第七章《机械能守恒定律检测题》一．选择题（共10小题）1．（2021春•黄浦区校级期末）如图桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下。
取桌面处的重力势能为零，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h）B．mgh，增加mg（H+h）C．mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）2．（2021春•杭州期末）如图所示，某极限运动员完成一项约4万米高空跳伞的壮举。
直播画面显示，热气球升至3.9×104m高空后，他脱离气球开始无初速下落。
开始下落后46s 时，速度达到1150km/h；在距着陆点1524m高时，他打开了降落伞；又经过几分钟，他平稳着陆。
假设重力加速度恒定，地球自转及气流影响不计，则（）A．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员做自由落体运动B．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员的机械能守恒C．打开降落伞之后的一段时间内，运动员处于超重状态D．整个下落过程，运动员所受重力的功率一直增大3．（2021春•苏州月考）某自行车赛运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离，重力对他做功4000J，他克服阻力做功200J。
则运动员在该段下坡过程（）A．动能增加了4000J B．机械能减小了200JC．机械能减小了3800J D．重力势能减小了3800J4．（2021•香坊区校级四模）如图所示，光滑的固定圆弧槽的槽口与一个固定半球顶点相切，半球底面水平，小滑块（可视为质点）从圆弧槽最高点由静止滑下，滑出槽口时速度方向为水平方向。
已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，不计空气阻力，则R1和R2应满足的关系是（）A．R1≤R2B．R1≥R2C．R1≥D．R1≤5．（2021•沙坪坝区校级模拟）如图所示，质点在恒力E作用下做曲线运动，从M点运动到N点，质点的速度方向恰好改变了90°，在此过程中（）A．质点的速度一直增大B．质点的动能先增大后减小C．质点可能做匀速圆周运动D．F的方向可能与M、N两点的连线垂直6．（2021春•黄浦区校级期末）一物体从静止开始自由下落，在第1s末和第4s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为（）A．1：4B．4：1C．1：16D．16：1 7．（2021•天津模拟）2020年11月24日“嫦娥五号”探测器成功发射，开启了我国首次地外天体采样返回之旅，如图为行程示意图。
2020春人教版物理必修二第七章 机械能守恒定律练习包含答案
2020春人教版物理必修二第七章机械能守恒定律练习含答案必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、如图所示,演员正在进行杂技表演。
由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A.0.3 JB.3 JC.30 JD.300 J2、伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点．这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是()A．动能B．势能C．力D．能量3、下列说法正确的是( )A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零C．一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为零D．当人从蹲在地上至站起来的过程中，人受到的重力做负功，地面对人的支持力做正功4、如图所示,质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功( )A.都必须大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mghD.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh5、竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度。
则以下说法中正确的是( )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.上升过程中克服阻力做的功等于下降过程中克服阻力做的功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做功的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率6、(双选)下面关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是()A．两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍B．如果考虑空气阻力，从某一高度下落一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C．重力做功的多少，与参考平面的选取无关D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题7、如图所示,撑杆跳是运动会中常见的比赛项目,用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。
2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律训练+章末质量评估新人教版必修2【共11套73页】
本套资源目录2020年高中物理第七章机械能守恒定律章末复习课训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律章末质量评估三含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第七节动能和动能定理训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第三节功率训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第九节实验：验证机械能守恒定律训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第二节功训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第八节机械能守恒定律训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第六节实验：探究功与速度变化的关系训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源训练含解析新人教版必修22020年高中物理第七章机械能守恒定律第四节重力势能训练含解析新人教版必修2章末复习课知识体系[答案填写] ①W 为正 ②W ＝0 ③W 为负 ④12mv 2 ⑤mgh ⑥初、末位置 ⑦12mv 22－12mv 21主题一 动能定理在多过程中的应用1．分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解．2．全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个力的做功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解．当题目不涉及中间量时，选择对全程应用动能定理会更简单、更方便．【例1】某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角θ＝37°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过．转轮半径R＝0.4 m、转轴间距L＝2 m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H ＝2.2 m．现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.5(sin 37°＝0.6)．(1)若h＝2.4 m，求小物块到达B端时速度的大小；(2)若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件；(3)改变小物块释放的高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件．解析：本题考查匀变速直线运动、平抛运动和牛顿运动定律．(1)小物块由静止释放到B的过程中，有mg sin θ－μmg cos θ＝ma，v2B＝2a hsin θ，解得v B＝4 m/s.(2)若要小物块落到传送带左侧地面，设当小物块到达传送带上D点时速度为零时，小物块从距传送带高度为h1处由静止释放，则有0＝mgh1－μmg cos θ·h1sin θ－μmgL，解得h1＝3.0 m，当h<h1＝3.0 m时满足题中条件．(3)当小物块从右侧抛出时，设小物块到达D点的速度为v，则有1 2mv2＝mgh－μmg cos θhsin θ－μmgL，H ＋2R ＝12gt 2，x ＝vt ，解得x ＝2h －3.为使小物块能在D 点水平向右抛出，则需满足mg ≤mv 2R，解得h ≥3.6 m.答案：(1)4 m/s (2)h <3.0 m (3)x ＝2h －3 h ≥3.6 m 针对训练1.如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 面水平，B 、C 距离d ＝0.50 m ，盆边缘的高度h ＝0.30 m ．在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B 点的距离为( )A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0解析：设小物块在BC 面上运动的总路程为s .物块在BC 面上所受的滑动摩擦力大小始终为f ＝μmg ，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得mgh －μmgs ＝0，s ＝h μ＝0.300.10m ＝3 m ，d ＝0.50 m ，则s ＝6d ，所以小物块在BC 面上来回运动共6次，最后停在B 点，故选D.答案：D主题二 功能关系的理解和应用1．几种常见功能关系的理解． 功能关系 表达式物理意义正功、负功含义重力做功与重力势能W ＝－ΔE p重力做功是重力势能变化的原因W ＞0势能减少 W ＜0 势能增加 W ＝0 势能不变 弹簧弹力做功与弹性势能 W ＝－ΔE p弹力做功是弹性势能变化的原因W ＞0势能减少 W ＜0 势能增加 W ＝0 势能不变 合力做功与动能W ＝ΔE k合外力做功是物体动能W ＞0动能增加变化的原因W＜0动能减少W＝0动能不变除重力或系统弹力外其他力做功与机械能W＝ΔE除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的原因W＞0机械能增加W＜0机械能减少W＝0机械能守恒2.应用功能关系解题的步骤．(1)明确研究对象，研究对象是一个物体或是几个物体组成的系统．(2)隔离研究对象，分析哪些力对它做功，它的哪些能量发生变化．(3)根据能量的变化类型确定用哪一类功能关系去求解．(4)根据相应的功能关系列方程、求解．【例2】如图所示，在光滑水平地面上放置质量M＝2 kg的长木板，木板上表面与固定的光滑弧面相切．一质量m＝1 kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下，在木板上滑行t＝1 s后，滑块和木板以共同速度v＝1 m/s匀速运动，g取10 m/s2.求：(1)滑块与木板间的摩擦力大小F f；(2)滑块下滑的高度h；(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q.解析：(1)对木板：F f＝Ma1，由运动学公式，有v＝a1t，解得F f＝2 N.(2)对滑块：－F f＝ma2.设滑块滑上木板时的速度是v0，则v－v0＝a2t，v0＝3 m/s.由机械能守恒定律，有mgh＝12mv20，h＝v202g＝322×10m＝0.45 m.(3)根据功能关系，有Q＝12mv20－12(M＋m)v2＝12×1×32 J－12×(1＋2)×12 J＝3 J.答案：(1)2 N (2)0.45 m (3)3 J针对训练2.(多选)(2018·江苏卷)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块( )A ．加速度先减小后增大B ．经过O 点时的速度最大C ．所受弹簧弹力始终做正功D ．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功解析：物体从A 点到O 点的过程中，弹力开始大于摩擦力，后小于摩擦力，故加速度先减小后反向增大，在弹力等于摩擦力时，加速度为0，速度达到最大，故A 正确，B 错误；物体从A 点到B 点的全过程，弹簧先压缩后伸长，弹力先做正功再做负功，全程由动能定理可得弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功，故C 错误，D 正确．答案：AD【统揽考情】本章的基本概念和基本规律较多，体现了利用功能观点分析问题的思路，该部分内容是高考的重点和热点．既有本章的单独考查，也有与电场、磁场的综合考查．高考命题的热点主要集中在动能定理的综合应用上，功能关系的综合应用每年必考，并且分值较大．高考题型有选择题，有综合计算题，也有实验题．【真题例析】(2018·全国卷Ⅰ)如图所示，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ；bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为( )A ．2mgRB ．4mgRC ．5mgRD ．6mgR解析：小球由a 到c 的过程，由动能定理，得F ·3R －mgR ＝12mv 2c ，又F ＝mg ，解得v 2c ＝4gR ；小球离开c 点后，在竖直方向v c ＝gt ，在水平方向的位移为x ＝12at 2＝2R ；从a 点到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R ，则小球机械能的增加量ΔE ＝F ·5R ＝5mgR ，选项C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C 针对训练(多选)(2019·全国卷Ⅱ)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和．取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示．重力加速度g 取10 m/s 2.由图中数据可得( )A ．物体的质量为2 kgB ．h ＝0时，物体的速率为20 m/sC ．h ＝2 m 时，物体的动能E k ＝40 JD ．从地面至h ＝4 m ，物体的动能减少100 J解析：E p -h 图象知其斜率为G ，故G ＝80 J4 m ＝20 N ，解得m ＝2 kg ，故A 正确；h ＝0时，E p ＝0，E k ＝E 机－E p ＝100 J －0＝100 J ，故12mv 2＝100 J ，解得：v ＝10 m/s ，故B 错误；h ＝2 m 时，E p ＝40 J ，E k ＝E 机－E p ＝90 J －40 J ＝50 J ，故C 错误；h ＝0时，E k ＝E 机－E p＝100 J －0＝100 J ，h ＝4 m 时，E k ′＝E 机－E p ＝80 J －80 J ＝0 J ，故E k －E k ′＝100 J ，故D 正确．答案：AD1.(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h 在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示．重力加速度取10 m/s 2.该物体的质量为( )A ．2 kgB ．1.5 kgC ．1 kgD ．0.5 kg解析：对上升过程，由动能定理，－(F ＋mg )h ＝E k －E k o ，得E k ＝E k0－(F ＋mg )h ，即F ＋mg ＝12 N ；下落过程，(mg －F )(6－h )＝E k ，即mg －F ＝k ′＝8 N ，联立两公式，得到m ＝1 kg ，F ＝2 N.答案：C2．(2018·全国卷Ⅱ)如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定( )A ．小于拉力所做的功B ．等于拉力所做的功C ．等于克服摩擦力所做的功D ．大于克服摩擦力所做的功解析：木箱受力如图所示．木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知：W F －W f ＝12mv 2－0，所以动能小于拉力做的功，故A 正确，B 错误．无法比较动能与摩擦力做功的大小，C 、D 错误．答案：A3．(2017·全国卷Ⅱ)如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )A.v 216g B.v 28g C.v 24gD.v 22g解析：设轨道半径为R ，小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1，由于轨道光滑，根据机械能守恒定律有mg ×2R ＝12mv 2－12mv 21，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有：x ＝v 1t ，2R ＝12·gt 2，求得x ＝－16⎝ ⎛⎭⎪⎫R －v 28g 2＋v 44g2，因此当R －v 28g ＝0，即R ＝v 28g 时，x 取得最大值，B 项正确，A 、C 、D 项错误．答案：B4．(2017·全国卷Ⅲ)如图所示，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )A.19mgl B.16mgl C.13mgl D.12mgl 解析：QM 段绳的质量为m ′＝23m ，未拉起时，QM 段绳的重心在QM 中点处，与M 点距离为13l ，绳的下端Q 拉到M 点时，QM 段绳的重心与M 点距离为16l ，此过程重力做功W c ＝－m ′g ·⎝ ⎛⎭⎪⎫13l －16l ＝－19mgl ，对绳的下端Q 拉到M 点的过程，应用动能定理，可知外力做功W＝－W G ＝19mgl ，可知A 项正确，B 、C 、D 项错误．答案：A5．如图所示，在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点B 平滑连接．AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R4处由静止开始自由下落，经A 点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B 、A 两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点．解析：(1)设小球的质量为m ，小球在A 点的动能为E k A ，由机械能守恒得E k A ＝mg R4，①设小球在B 点的动能为E k B ，同理有E k B ＝mg 5R4，②由①②式得E k BE k A＝5.③ (2)若小球能沿轨道运动到C 点，小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0.④ 设小球在C 点的速度大小为v C ，由牛顿运动定律和向心加速度公式，有N ＋mg ＝mv 2CR2，⑤由④⑤式得，v C 应满足mg ≤m2v 2CR，⑥由机械能守恒有mg R 4＝12mv 2C .⑦由⑥⑦式可知小球恰好可以沿轨道运动到C 点． 答案：(1)5 (2)恰好可以沿轨道运动到C 点章末质量评估(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选，9～12题为多选，选对得4分，漏选得2分，多选、错选均不得分)1.如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动．关于力对船做功的下列说法中正确的是( )A．绳的拉力对船做了功B．人对绳的拉力对船做了功C．树对绳子的拉力对船做了功D．人对船的静摩擦力对船做了功解析：绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船，没有对船做功．只有人对船的静摩擦力作用于船，且船发生了位移，故对船做了功，且做正功，故选项A、B、C错误，选项D正确．答案：D2．升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为( )A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah解析：要分析重力势能的变化，只需要分析重力做功．物体随升降机上升了h，物体克服重力做功W＝mgh，故物体的重力势能增加了mgh，A正确．答案：A3．物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止．以a、E k、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间．则以下各图象中，能正确反映这一过程的是( )解析：物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变，随位移不变，选项A 、B 错误；由动能定理，－fx ＝E k －E k0，解得E k ＝E k0－fx ，故选项C 正确，D 错误．答案：C4.一小球从如图所示的弧形轨道上的A 点，由静止开始滑下．由于轨道不光滑，它仅能滑到B 点．由B 点返回后，仅能滑到C 点，已知A 、B 高度差为h 1，B 、C 高度差为h 2，则下列关系正确的是( )A ．h 1＝h 2B ．h 1＜h 2C ．h 1＞h 2D ．h 1、h 2大小关系不确定解析：由能的转化和守恒定律可知，小球由A 到B 的过程中重力势能减少mgh 1，全部用于克服摩擦力做功，即W AB ＝mgh 1.同理，W BC ＝mgh 2，又随着小球最大高度的降低，每次滑过的路程越来越短，必有W AB ＞W BC ，所以mgh 1＞mgh 2，得h 1＞h 2，故C 正确．答案：C5.如图所示是半径为r 的竖直光滑圆形轨道，将一玩具小车放到与轨道圆心O 处于同一水平面的A 点，并给小车一竖直向下的初速度，使小车沿轨道内侧做圆周运动．要使小车不脱离轨道，则在A 处使小车获得竖直向下的最小初速度应为( )A.7grB.5grC.3grD.2gr解析：小车恰好不脱离轨道的条件是在最高点满足mg ＝m v 2r.小车沿轨道内侧做圆周运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒．设小车在A 处获得的最小初速度为v A ，由机械能守恒定律得12mv 2A ＝mgr ＋12mv 2，解得v A ＝3gr .故选项C 正确．答案：C6．物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10 J ，克服阻力做功5 J ，克服重力做功5 J ，则( )A ．物体重力势能减少5 JB ．物体机械能增加5 JC ．合力做功为20 JD ．物体机械能减少5 J解析：物体向上运动，重力做负功5 J ，故重力势能增加了5 J ，故A 错误；合力做功W ＝10－5－5＝0，即合力做功为零，故C 错误；除重力以外的力做功衡量机械能的变化，因此物体的机械能增加了ΔE ＝10－5＝5 J ，故B 正确，D 错误.答案：B7.如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m .设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间内 ( )A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的合外力所做的功为PtD ．小车受到的牵引力做的功为Fx ＋12mv 2m解析：小车在运动方向上受向前的牵引力F 1和向后的阻力F ，因为v 增大，P 不变，由P ＝F 1v ，F 1－F ＝ma ，得出F 1逐渐减小，a 也逐渐减小，当v ＝v m 时，a ＝0，故A 、B 项错误；合外力做的功W 外＝Pt －Fx ，由动能定理得W 牵－Fx ＝12mv 2m ，故C 项错误，D 项正确．答案：D8.如图所示，一质量为m 的质点在半径为R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A 点滑下，到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N .重力加速度为g ，则质点自A 滑到B 的过程中，摩擦力对其所做的功为( )A.12R (F N －3mg ) B.12R (3mg －F N ) C.12R (F N －mg ) D.12R (F N －2mg ) 解析：质点到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N ，根据牛顿定律有F N －mg ＝m v 2R，根据动能定理，质点自A 滑到B 的过程中有W f ＋mgR ＝12mv 2，故摩擦力对其所做的功W f ＝12R (F N－3mg )，故A 项正确．答案：A9.如图所示，长为L 的木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物体，现缓慢抬高A 端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面成α角时小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到木板底端时的速度为v ，则在整个过程中( )A ．支持力对小物体做功为0B ．摩擦力对小物体做功为mgL sin αC ．摩擦力对小物体做功为12mv 2－mgL sin αD ．木板对小物体做功为12mv 2解析：木板由水平位置转过α角的过程中，摩擦力方向与速度方向垂直不做功，除重力外只有板的支持力做功，故此过程中支持力所做的功等于物体增加的重力势能：W N ＝ΔE p ＝mgL sin α，所以A 错误；物体从开始下滑到滑到底端的过程中，支持力不做功，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理得W G ＋W f ＝12mv 2－0，即W f ＝12mv 2－mgL sin α，故C 正确，B 错误；对全过程运用能量观点，重力做功为0，无论支持力还是摩擦力，施力物体都是木板，所以木板对小物体做功为12mv 2，D 正确．答案：CD10．(2019·江苏卷)如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m ，从A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A 点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s ，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中( )A ．弹簧的最大弹力为μmgB ．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC ．弹簧的最大弹性势能为μmgsD ．物块在A 点的初速度为2μgs解析：小物块压缩弹簧最短时有F 弹>μmg ，故A 错误；全过程小物块的路程为2 s ，所以全过程中克服摩擦力做的功为μmg ·2 s ，故B 正确；小物块从弹簧压缩最短处到A 点由能量守恒得：E pmax ＝μmgs ，故C 正确；对小物块从A 点返回A 点，由动能定理得：－μmg ·2s ＝0－12mv 20，解得v 0＝2μgs ，故D 错误．答案：BC11.如图所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H ＝2.24 m ，排球质量为m ＝300 g ，运动员对排球做的功为W 1＝20 J ，排球运动过程中克服空气阻力做功为W 2＝4.12 J ，重力加速度g 取10 m/s 2.球从手刚发出位置的高度h ＝2.04 m ，选地面为零势能面，则( )A ．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 JB ．排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 JC ．排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 JD ．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J 解析：与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为mg (H －h )＝0.3×10×(2.24－2.04) J ＝0.6 J ，故A 错误；根据功能关系可得，排球恰好到达球网上边缘时的机械能为mgh ＋W 1－W 2＝0.3×10×2.04 J ＋20 J －4.12 J ＝22 J ，故B 正确；由动能定理可知，排球恰好到达球网上边缘时的动能为W 1－W 2－mg (H －h )＝15.28 J ，故C 错误；与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达网上边缘时动能的减少量为W 2＋mg (H －h )＝4.72 J ，故D 正确．答案：BD12．某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 末达到额定功率，2 s 到14 s 保持额定功率运动，14 s 末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v-t 图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2，则( )A ．玩具车所受阻力大小为2 NB ．玩具车在4 s 末牵引力的瞬时功率为9 WC ．玩具车在2 s 到10 s 内位移的大小为39 mD ．玩具车整个过程的位移为90 m解析：由题图可知在14 s 后的加速度a 2＝0－64 m/s 2＝－1.5 m/s 2，故阻力f ＝ma 2＝－1.5 N ，A 错误；玩具车在前2 s 内的加速度a 1＝3－02 m/s 2＝1.5 m/s 2，由牛顿第二定律可得牵引力F ＝ma 1－f ＝3 N ，当t ＝2 s 时达到额定功率P 额＝Fv ＝9 W ，此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t ＝4 s 时功率为9 W ，B 正确；玩具车在2 s 到10 s 内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P 额t ＋fx 2＝12mv 22－12mv 21，解得x 2＝39 m ，故C 正确；由图象可知总位移x ＝12×3×2 m ＋39 m ＋6×4 m ＋12×4×6 m ＝78 m ，故D 错误．答案：BC二、非选择题(本题共5小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，当地重力加速度g 取9.80 m/s 2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(b)所示．纸带上的第一个点记为O ，另选连续的三个点A 、B 、C 进行测量，图中给出了这三个点到O 点的距离h A 、h B 和h C 的值．回答下列问题(计算结果保留三位有效数字)：(1)打点计时器打B 点时，重物速度的大小v B ＝________m/s ；(2)通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．解析：(1)由题意可知，打点计时器的打点周期T ＝0.02 s ，根据某段时间的中点时刻的瞬时速度等于整段时间的平均速度，可得v B ＝x AC 2T ＝（86.59－70.99）×10－22×0.02m/s ＝3.90m/s.(2)设物体质量为m ，在打下计时点O 到B 的物体运动过程，物体减少的重力势能E p＝mgh OB ＝7.70m ，物体在打下B 点时的动能E k ＝12mvB 2＝7.61m ，在误差范围内可以认为12mv 2B ＝mgh B ，实验结果验证了机械能守恒定律．答案：(1)3.90 (2)因为mv 2B2≈mgh B ，近似验证了机械能守恒定律14．(9分)如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(g 取9.80 m/s 2)．(1)选一条清晰的纸带，如图甲所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为三个计数点，对打点计时器通以频率为50 Hz 的交变电流．用分度值为1 mm 的刻度尺测得OA ＝12.41 cm ，OB ＝18.90 cm ，OC ＝27.06 cm ，在计数点A 和B 、B 和C 之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg.甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J ；此时重锤的速度v B ＝________m/s ，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J(结果均保留三位有效数字)．(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，然后以h 为横轴、以12v 2为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线的斜率近似等于________．A ．19.6B ．9.8C ．4.90图线未过原点O 的原因是_______________________________．解析：(1)当打点计时器打到B 点时，重锤的重力势能减少量ΔE p ＝mg ·OB ＝1.00×9.80×18.90×10－2J ≈1.85 J ；打B 点时重锤的速度v B ＝OC －OA 4T ＝（27.06－12.41）×10－24×0.02m/s ≈1.83 m/s ，此时重锤的动能增加量ΔE k ＝12mv 2B ＝12×1.00×1.832J ≈1.67 J.(2)由机械能守恒定律有12mv 2＝mgh ，可得12v 2＝gh ，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g ，故B 正确．由题图线可知，h ＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关．答案：(1)1.85 1.83 1.67 (2)B 先释放了纸带，再合上打点计时器的开关 15.(10分)(2018·天津卷)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程．假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x ＝1.6×103m 时才能达到起飞所要求的速度v ＝80 m/s.已知飞机质量m ＝7.0×104kg ，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g 取10 m/s 2.求飞机滑跑过程中(1)加速度a 的大小； (2)牵引力的平均功率P .解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v 2＝2ax ，①解得a ＝2 m/s 2.②(2)设飞机滑跑受到的阻力为F 阻，根据题意可得F 阻＝0.1mg .③ 设发动机的牵引力为F ，根据牛顿第二定律有F －F 阻＝ma ，④设飞机滑跑过程中的平均速度为v －，有v －＝v2，⑤在滑跑阶段，牵引力的平均功率P ＝F v －，⑥ 联立②③④⑤⑥，解得P ＝8.4×106W. 答案：(1)2 m/s 2(2)8.4×106W16．(12分)如图所示，将质量为m ＝1 kg 的小物块放在长为L ＝1.5 m 的小车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间动摩擦因数μ＝0.5，半径R ＝0.9 m 的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON 竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，距地面高度h ＝0.65 m ，开始车和物块一起以10 m/s 的初速度在光滑水平面上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，g 取10 m/s 2，求：(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力； (2)小物块落地点至车左端的水平距离．解析：(1)车停止运动后取小物块为研究对象，设其到达车右端时的速度为v 1，由动。
人教版高中物理必修二第七章 机械能守恒定律测试含答案及详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律测试本试卷共100分，考试时间90分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提升，在t时间内上升h高度，设在t时间内起重机对货物的拉力做的功为W、平均功率为，则()A．W＝mahB．W＝mghC．＝D．＝2.据报道世界上最大的太阳能飞机首次实现跨国飞行，它长达63.4 m的机翼上覆盖着太阳能电池板．下列说法正确的是()A．太阳能可以转化为电能B．太阳能不可以转化为电能C．太阳能的利用，说明能量可以消灭D．太阳能的利用，说明能量可以创生3.关于弹性势能，以下说法正确的是()A．任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C．外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D．弹簧的弹性势能只由弹簧的形变量决定4.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5.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6.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h.开始时两者均静止，然后放手，B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W.下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，W的合理表达式应为()A．W＝0B．W＝－gC．W＝gD．W＝－g7.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。
教师课件：2020学年高中物理第七章机械能守恒定律章末检测卷新人教版必修2
第七章 机械能守恒定律章末检测卷(三)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(共13小题，每小题4分，共52分。
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。
)1.如图1所示，小车在与水平方向成α角的恒力F 作用下，沿水平地面向右运动一段距离l ，此过程中力F 对小车所做的功为( )图1A.FlB.Fl sin αC.Fl cos αD.Fl tan α答案 C2.总质量约为3.8吨“嫦娥三号”探测器在距月面3 m 处关闭反推发动机，让其以自由落体方式降落在月球表面。
4条着陆腿触月信号显示，“嫦娥三号”完美着陆月球虹湾地区。
月球表面附近重力加速度约为1.6 m/s 2，4条着陆腿可视作完全相同的四个轻弹簧，在软着陆后，每个轻弹簧获得的弹性势能大约是( )图2A.28 500 JB.4 560 JC.18 240 JD.9 120 J解析 由机械能守恒定律，mgh ＝4E p ，解得E p ＝mgh4＝4 560 J ，选项B 正确。
答案 B3.某运动员臂长为L ，将质量为m 的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v 0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( ) A.m （gL ＋v 20）2B.mgL ＋12mv 2C.12mv 20 D.mgL ＋mv 2解析 设运动员对铅球做功为W ，由动能定理得W －mgL sin 30°＝12mv 20，所以W ＝12mgL ＋12mv 20。
答案 A4.如图3是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )图3A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态解析 由整体法、隔离法结合牛顿第二定律，可知A 正确，B 错误；由动能定理可知C 错误；因返回舱具有竖直向上的加速度，因此处于超重状态，D 错误。
2020高中物理第七章机械能守恒定律章末检测卷课件新人教版必修2
12mv24－12mv23＝12m12v12－12mv21＝－0.75W，故D正确。
解析
11．一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂 直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相 同。则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大 小W为( )
(3)根据纸带算出相关各点的速度值，量出下落的距离，则以
v2 2
为纵
轴，以h为横轴画出的图线应是图乙中的________。
答案 (1)0 2 mm (2)0.59 m/s 0.174 J 0.176 J 在实验误差允许的 范围内，重物动能的增加量等于重力势能的减少量 (3)C
答案
解析
(1)用
1 2
A．拉力F的大小为100 N B．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W C．4 s内拉力所做的功为480 J D．4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J 答案 B
答案
解析 由图象可得：0～2 s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a1 ＝|ΔΔvt |＝120 m/s2＝5 m/s2，匀减速过程有F＋f＝ma1；2～4 s内物体做匀加速 直线运动，加速度大小为a2＝|ΔΔvt′′|＝22 m/s2＝1 m/s2，有F－f＝ma2，解得f ＝40 N，F＝60 N，故A错误。物体在4 s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正确。4 s内物体通过的位移为x＝12×2×10－12×2×2 m ＝8 m，拉力做功为W＝－Fx＝－480 J，故C错误。4 s内物体通过的路程为 s＝12×2×10＋12×2×2 m＝12 m，克服摩擦力做功为Wf＝fs＝40×12 J＝ 480 J，故D错误。
如图乙所示是某次操作正确的情况下，在频率为50 Hz的电源下打点计 时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 _______(填“A～F”或“F～I”)部分进行测量，速度大小为______ m/s。
2020学年高中物理 第七章 机械能守恒定律章末检测试卷 新人教版必修2
第七章机械能守恒定律章末检测试卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)1．(2016·浙江10月选考科目考试)如图1所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是( )图1A．动能B．动能、重力势能C．重力势能、机械能D．动能、重力势能、机械能答案 C解析无人机匀速上升，所以动能保持不变，选项A、B、D均错误．高度不断增加，所以重力势能不断增加，在上升过程中升力对无人机做正功，所以无人机机械能不断增加，所以选项C正确．2.如图2所示，质量为m的小球，从距桌面h1高处的A点自由下落到地面上的B点，桌面离地高为h2.选择桌面为参考平面，则小球(忽略空气阻力)( )图2A．在A点时的重力势能为mg(h1＋h2)B．在A点时的机械能为mg(h1＋h2)C．在B点时的重力势能为0D．落到B点时的动能为mg(h1＋h2)答案 D解析以桌面为参考平面，所以A点机械能(重力势能)为mgh1，选项A、B错误；在B点重力势能为－mgh2，选项C错误．在整个过程中小球机械能守恒，因此在B点的动能为mg(h1＋h2)，选项D正确．3.(2017·嘉兴市第一中学第二学期期中考试)如图3所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )图3A．空气阻力对系统始终做负功B．系统受到的合力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等答案 A解析空气阻力的方向始终与人运动的方向相反，所以空气阻力对系统始终做负功，故A正确．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在减速下降的过程中合力的方向是向上的，所以B错误．在下降的过程中重力做正功，重力势能减小，所以C错误．由重力做的功W＝mgh可知，由于人不是匀速运动的，在相等的时间内下降的高度不同，所以重力做功不相等，故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( )A．4倍B．2倍C.3倍D.2倍答案 D解析由P＝Fv＝kv·v＝kv2知P变为原来的2倍时，v变为原来的2倍．5.(2017·浙江省名校新高考研究联盟第三次联考)“激流勇进”是一种常见的水上机动游乐设备，常见于主题游乐园中．游客们在一定安全装置的束缚下，沿着设计好的水道漂行．其间通常会有至少一次大幅度的机械提升和瞬时跌落．如图4所示为游客们正坐在橡皮艇上从高处沿斜坡水道向下加速滑行，在此过程中，下列说法正确的是( )图4A．合外力对游客做负功B．橡皮艇对游客不做功C．重力对游客做正功D．游客的机械能增加答案 C6．(2018·浙江省高三“五校联考”第一次考试)如图5所示，中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家．报道称，新一代高速列车牵引功率达9 000 kW，持续运行速度为350 km/h.则新一代高速列车沿全长约 1 300 km 的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为( )图5A ．3.3×104kW·h B ．3.1×106kW·h C ．1.8×104 kW·h D ．3.3×105kW·h答案 A解析 t ＝x v ＝1 300 km 350 km/h ＝267 h ，W ＝Pt ＝9 000 kW×267h≈3.3×104kW·h.7.(2017·温州中学11月选考科目模拟考试)如图6所示，某质量为m 的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶．经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m ，设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车受到的阻力恒为F ，则t 时间内( )图6A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．合外力对小车所做的功为PtD ．牵引力对小车所做的功为Fx ＋12mv m2答案 D解析 由P ＝Fv 知，随着v 的增大，F 逐渐减小，A 、B 错误；牵引力对小车做的功W ＝Pt ，由动能定理Pt －Fx ＝12mv m 2，故牵引力做的功W ＝Pt ＝Fx ＋12mv m 2，C 错误，D 正确． 8．(2018·温州市新力量联盟第二学期期中联考)弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图7所示，橡皮筋两端点A 、B 固定在把手上，橡皮筋处于ACB 时恰好为原长状态，在C 处(AB 连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D 点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去，击中目标．现将弹丸竖直向上发射，已知E 是CD 中点，则( )图7A ．从D 到C 过程中，弹丸的机械能守恒B ．从D 到C 过程中，弹丸的动能一直在增大 C ．从D 到C 过程中，橡皮筋的弹性势能先增大后减小D ．从D 到E 过程中，橡皮筋对弹丸做的功大于从E 到C 过程橡皮筋对弹丸做的功 答案 D9.如图8所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为F N1，在最高点时对轨道的压力大小为F N2.重力加速度大小为g ，则F N1－F N2的值为( )图8A ．3mgB ．4mgC ．5mgD ．6mg答案 D解析 设小球在最低点速度为v 1，在最高点速度为v 2，根据牛顿第二定律，在最低点有F N1－mg ＝m v 12R ，在最高点有F N2＋mg ＝m v 22R，选最低点所在的水平面为零势能参考平面，从最高点到最低点，根据机械能守恒有mg ·2R＋12mv 22＝12mv 12，联立以上三式可以得到：F N1－F N2＝6mg ，故选项D 正确． 10．质量为4 kg 的物体被人由静止开始向上提升0.25 m 后速度达到1 m/s ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则下列判断正确的是( ) A ．人对物体传递的功是12 J B ．合外力对物体做功12 J C ．物体克服重力做功10 JD ．人对物体做的功等于物体增加的动能 答案 C解析 人提升物体的过程中，人对物体做了功，对物体传递了能量，不能说人对物体传递了功，A 错误；合外力对物体做的功(包括重力)等于物体动能的变化，W 合＝12mv 2＝2 J ，B 错误；物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，W G ＝mgh ＝10 J ，C 正确；W 人＝mgh ＋12mv 2＝12 J ，D 错误．11．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是( )答案 C解析 物体机械能的增量等于恒力做的功，恒力做功W F ＝Fh ，h ＝12at 2，则有恒力作用时，物体机械能随时间的变化关系为E ＝12Fat 2.撤去恒力后，物体机械能不变，故选项C 正确．12.(2017·浙江11月选考科目考试)如图9所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min 内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m 到达灭火位置．此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m 3/min ，水离开炮口时的速率为20 m/s ，则用于( )图9A ．水炮工作的发动机输出功率约为1×104W B ．水炮工作的发动机输出功率约为4×104 W C ．水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 W D ．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W 答案 B解析 若不计伸缩臂的质量，抬升登高平台的发动机输出功率P ＝mgh t ＝400×10×60×15×60W ＝800 W ，但伸缩臂具有一定质量，发动机输出功率应大于800 W ，故选项D 错误．在1 s 内，喷出去水的质量为m ′＝ρV ＝103×360kg ＝50 kg ，喷出去水的重力势能为E p ＝m ′gh ＝50×10×60 J＝3×104 J ，水的动能为E k ＝12m ′v 2＝1×104J ，所以1 s 内水增加的能量为4×104J ，所以水炮工作的发动机输出功率为4×104W ，选项B 正确，A 、C 错误． 13.(2018·牌头中学第一学期期中考试)如图10所示，内壁光滑、半径大小为R 的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m 的小球静止在轨道底部A 点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A 点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W 1，第二次击打过程中小锤对小球做功W 2，设先后两次击打过程中，小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则W 1W 2的值可能是(不计空气阻力)( )图10A.43B.23C.34 D ．1答案 B解析 设第一次击打后小球刚好上升到A 点 则W 1＝mgR ①两次击打后小球刚好上升到最高点B 则W 1＋W 2－2mgR ＝12mv B 2②在B 点mg ＝m v B2R③由①②③得：W 2＝32mgR要完成题述过程，两次击打做功情况需满足W 1≤mgR ，W 2≥32mgR 故W 1W 2≤23，B 正确．二、不定项选择题(本题共3小题，每小题3分，共9分)14.(2018·台州中学高二下学期期中考试)如图11所示，摩天轮是游乐场内的一种大型转轮状设施，摩天轮边缘悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，下列叙述中正确的是( )图11A ．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B ．摩天轮转动一周的过程中，乘客所受合外力不做功C ．在最高点，乘客处于失重状态D ．摩天轮转动过程中，乘客所受重力的瞬时功率保持不变 答案 BC15．如图所示，A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h 处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小圆弧，A 图中的轨道是一段斜面，高度大于h ；B 图中的轨道与A 图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h ；C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为竖直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h ；D 图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h .如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h 高度的是( )答案 AC解析 小球在运动过程中机械能守恒，A 、C 图中小球不会脱离轨道，在最高点速度为零，因而可以达到h 高度．但B 、D 图中小球都会脱离轨道而做斜抛运动，在最高点具有水平速度，所以在最高点的重力势能要小于mgh (以最低点为零势能面)，即最高点的高度要小于h ，选项A 、C 正确． 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律的简单应用16．(2018·宁波市高三上学期期末“十校联考”)如图12是某设计师设计的游乐场滑梯轨道简化模型图，在倾角θ＝53°的长直轨道AC 上的B 点轻放一小车，B 点到C 点的距离L 0＝4 m ，开始下滑到C 点后进入弧形的光滑轨道CDEF ，其中CDE 是半径为R ＝5 m 、圆心角为106°的圆弧，EF 为半径R ＝5 m 、圆心角为53°的圆弧，已知小车的质量为60 kg ，车与轨道AC 间存在摩擦，动摩擦因数为μ＝0.5，不计其他阻力，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10 m/s 2，下列说法正确的是( )图12A ．小车滑至C 点的速度为6 m/sB ．小车到达D 点时对轨道的压力为1 560 NC ．小车刚好能沿着轨道滑到F 点D ．若小车从长直轨道上距C 点L 0′＝9 m 处开始由静止下滑，则能沿轨道到F 点后刚好做平抛运动 答案 BCD解析 小车从B 到C 点的过程中，由动能定理得：mgL 0sin θ－μmgL 0cos θ＝12mv C 2，解得：v C ＝210 m/s ，A 错误．由B 到D 的过程中，由动能定理得：mgL 0sin θ－μmgL 0cos θ＋mgR (1－cos 53°)＝12mv D 2在D 点，对小车：F N －mg ＝m v D2R得v D ＝4 5 m/sF N ＝1 560 N由牛顿第三定律知，在D 点时，小车对轨道的压力为1 560 W ，B 正确． 设小车到达F 点的速度为v F ，从D 到F 的过程中，由动能定理得： －mg ·2R (1－cos 53°)＝12mv F 2－12mv D 2解得v F ＝0，因此小车刚好能上滑到F 点，C 正确．若L 0′＝9 m ，小车运动的全过程中，由动能定理得：mgL 0′sin θ－μmgL 0′cos θ－mgR (1－cos 53°)＝12mv F ′2得v F ′＝5 2 m/smg ＝mv 0 2R得，v 0＝5 2 m/s因v F ′＝v 0，小车到达F 点后刚好做平抛运动，故D 正确． 三、实验题(本题共2小题，共14分)17．(4分)在“探究恒力做功与动能变化的关系”实验中(装置如图13甲)：图13(1)下列说法正确的是( )A ．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B ．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C ．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O 、A 、B 、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ，则打B 点时小车的瞬时速度大小为______ m/s(保留三位有效数字)． 答案 (1)C (2)0.653解析 (1)平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整木板倾角，使μ＝tan θ，A 错；为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量，B 错；实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带，由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化量，便于利用实验数据进行探究，故选C.(2)v B ＝x AC2T＝0.653 m/s.18．(10分)(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)(1)在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学按如图14所示进行实验操作，请指出两个错误：_____________；_____________.图14图15(2)某实验小组用天平称量得到重锤质量m ＝0.3 kg ，打点计时器工作频率为50 Hz ，他们在实验中获得一条纸带如图15所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为依次打下的点，根据纸带上的数据，可得打下E 点的刻度尺读数为________ cm ，可测得打下E 点重锤的动能E k E ＝________ J(结果保留三位有效数字)．某同学计算发现A 到E 点重力势能的减少量ΔE p 小于E 点时重锤的动能E k E ，由此他得出结论：在重锤下落过程中，机械能不守恒．你认为他的观点是否正确？试说明原因_____________________________________________________________________． 答案 (1)重锤离打点计时器太远 打点计时器接在直流电源上 纸带没有拉直(任选两个即可) (2)8.53(8.50～8.57均可) 0.265(0.254～0.277) 不正确 因为A 点具有初动能(或初速度)四、计算题(本题共3小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 19．(12分)(2015·浙江10月选考科目考试)如图16所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险．质量m ＝2.0×103kg 的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v 1＝36 km/h ，汽车继续沿下坡匀加速直行l ＝350 m 、下降高度h ＝50 m 时到达“避险车道”，此时速度表示数v 2＝72 km/h.图16(1)求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量； (2)求汽车在下坡过程中所受的阻力的大小；(3)若“避险车道”与水平面间的夹角为17°，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移．(sin 17°≈0.3) 答案 见解析解析 (1)ΔE k ＝12mv 22－12mv 12得ΔE k ＝3.0×105J(2)由动能定理mgh －F f l ＝12mv 22－12mv 12得F f ＝2×103N(3)设汽车在“避险车道”上运动的最大位移是l ′，由动能定理 －(mg sin 17°＋3F f )l ′＝0－12mv 22得l ′≈33.3 m.20．(12分)(2018·东阳中学期中考试)如图17所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧下端固定在位置E ，上端恰好与水平线CD 齐平，静止在倾角为θ＝53°的光滑斜面上．一长为L ＝1.8 m 的轻质细绳一端固定在O 点上，另一端系一质量为m ＝1 kg 的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置A 由静止释放，小球到达最低点B 时，细绳刚好被拉断．之后小球恰好能沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩，最大压缩量为x ＝0.5 m ，g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计空气阻力．求：图17(1)细绳受到的拉力的最大值F Tm ； (2)B 点到水平线CD 的高度h ； (3)弹簧所获得的最大弹性势能E p . 答案 (1)30 N (2)3.2 m (3)54 J解析 (1)设小球在B 点的速度为v B ，由机械能守恒定律：mgL ＝12mv B 2①在B 点，由牛顿第二定律：F Tm －mg ＝mv B2L②联立①②两式得：v B ＝6 m/s ，F Tm ＝30 N③ (2)细绳被拉断后小球做平抛运动撞上弹簧上端时速度方向与水平方向夹角为θ，则v x ＝v B ＝6 m/sv y 2＝2gh ④由题意：tan θ＝v y v x⑤ 解得：h ＝3.2 m(3)小球在C 点时速度v C ＝v xcos θ由能量守恒定律，弹簧的最大弹性势能E p ＝mg sin 53°·x ＋12mv C 2解得E p ＝54 J.21．(14分)(2018·浙江4月选考科目考试改编)如图18所示，一轨道为半径2 m 的四分之一竖直圆弧轨道AB精品和长度可调的水平直轨道BC 在B 点平滑连接而成．现有一质量为0.2 kg 的小球从A 点无初速度释放，经过圆弧上B 点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N ，小球经过BC 段所受的阻力为其重力的0.2倍，然后从C 点水平飞离轨道，落到水平地面上的P 点，P 、C 两点间的高度差为3.2 m ．小球运动过程中可视为质点，且不计空气阻力．图18(1)求小球运动至B 点时的速度大小； (2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；(3)为使小球落点P 与B 点的水平距离最大，求BC 段的长度．答案 (1)4 m/s (2)2.4 J (3)3.36 m解析 (1)由向心力公式和牛顿第三定律有F N －mg ＝m v B2R， 解得v B ＝4 m/s.(2)小球从A 到B 的过程，只有重力和摩擦力做功，设克服摩擦力所做的功为W 克．由动能定理得：mgR －W 克＝12mv B 2－0 解得W 克＝2.4 J.(3)分析运动可知，BC 段长度会影响匀减速运动的时间，进而影响平抛运动的水平初速度以及水平位移． 设BC 段小球的运动时间为t ，加速度a ＝F f m ＝2 m/s 2由运动学公式得v C ＝v B －at ＝4－2t ① x BC ＝v B t －12at 2＝4t －t 2②其中，0<t <2 s.平抛运动中h ＝12gt 12③ x CP ＝v C t 1④由③④可得x CP ＝3.2－1.6t ⑤则由②⑤可得x BP ＝x BC ＋x CP ＝－t 2＋2.4t ＋3.2⑥由二次函数单调性以及t 的范围可得当t ＝1.2 s 时，x BP 取得最大值．代入②式，解得x BC ＝3.36 m ．。
2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共15小题) 1.关于能量和能源，下列说法正确的是( ) A ． 由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 B ． 在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少 C ． 能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D ． 人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造2.用如图所示装置做“探究功与物体速度变化的关系”实验时，下列说法正确的是( )A ． 该实验通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值B ． 每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体数值C ． 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D ． 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度3.质量为2 kg 的物体A 以5 m/s 的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg 的物体B 以10 m/s 的速度向西运动，它们的动能分别为E kA 和E kB ，则( ) A ．E kA ＝E kB B ．E kA ＞E kBC ．E kA ＜E kBD ． 因运动方向不同，无法比较动能4.如图所示，一个质量为M 的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L 、劲度系数为k 的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P 点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点的位移是H (开始时弹簧处于原长)，则物体重力势能的增加量为( )A ．MgHB ．MgH ＋C ．MgH －D ．MgH －5.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )A ． 重力势能减少，弹性势能增大B ． 重力势能增大，弹性势能减少C ． 重力势能减少，弹性势能减少D ． 重力势能不变，弹性势能增大6.如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的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( )A ． 小球的机械能守恒B ． 重力对小球不做功C ． 轻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量 7.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( ) A ． 能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B ． 化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭C ． 在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D ． 随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭8.如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F 做的功相等，则下列判断中正确的是( )A ． 物体可能加速下滑B ． 物体可能受三个力作用，且合力为零C ． 斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D ． 撤去F 后斜劈一定受到地面的摩擦力9.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为θ＝30°，物体A 、B 通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，P 为固定在斜面上且与斜面垂直的光滑挡板，物体A 、B 的质量分别为m 和4m，开始时用手托住物体A ，滑轮两边的细绳恰好伸直，且左边的细绳与斜面平行，弹簧处于原长状态，A 距离地面高度为h ，放手后A 从静止开始下降，在A 下落至地面前的瞬间，物体B 恰好对挡板无压力，空气阻力不计，下列关于物体A 的说法正确的是( )A ． 在下落至地面前的过程中机械能守恒B ． 在下落至地面前的瞬间速度不一定为零C ． 在下落至地面前的过程中对轻弹簧做的功为mghD ． 在下落至地面前的过程中可能一直在做加速运动10.如图所示为著名的“阿特伍德机”装置示意图．跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量均为M 的物块，当左侧物块附上质量为m 的小物块时，该物块由静止开始加速下落，下落h 后小物块撞击挡板自动脱离，系统以v 匀速运动．忽略系统一切阻力，重力加速度为g .若测出v ，则可完成多个力学实验．下列关于此次实验的说法，正确的是( )A ． 系统放上小物块后，轻绳的张力增加了mgB ． 可测得当地重力加速度g ＝C ． 要验证机械能守恒，需验证等式mgh ＝Mv 2，是否成立D ． .要探究合外力与加速度的关系，需探究mg ＝(M ＋m )是否成立11.两弹簧的劲度系数之比为1︰2，在弹性限度内的形变量之比为2︰1，则它们的弹性势能之比为( ) A ． 1︰2 B ． 2︰1C ． 1︰4D ． 4︰112.能源短缺和环境恶化指的是( )①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺；①煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺；①煤炭和石油具有很大的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化；①大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分使环境恶化． A ． ①① B ． ①①C ． ①①D ． ①①13.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14.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15.人以20 N 的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m ，人放手后，小车又前进了2.0 m 才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为( ) A ． 100 J B ． 140 JC ． 60 JD ． 无法确定二、填空题(共3小题)16.一个质量为0.1 kg 的球在光滑水平面上以5 m/s 的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.17.(多选)下面的物体中，只具有动能的是()，只具有势能的是()，既具有动能又具有势能的是()(以地面为参考平面)A．停在地面上的汽车B．在空中飞行的飞机C．被起重机吊在空中静止的货物D．压缩的弹簧E．正在水平铁轨上行驶的火车18.能源问题是现代社会发展的基本要素之一，能源家族中：①煤炭、①太阳能、①天然气、①水能等，其中属于不可再生能源的是________；属于不会造成环境污染的能源是________．(请填写序号)三、实验题(共3小题)19.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，图中小车中可放置砝码，实验中，打点计时器的工作频率为50 Hz.(1)实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；①将小车停在打点计时器附近，________，________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，________；①改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复①的操作．(2)图是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A，B，C，D，E计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．纸带的测量结果(3)本实验，若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，应采取的两项措施是：①________________________________________________________________________；①________________________________________________________________________.20.现利用如图所示装置验证机械能守恒定律．图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为 5.00×10－2s、2.00×10－2s．已知滑块质量为2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和2之间的距离为0.54 m，g取9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度．(1)滑块经过光电门1时的速度v1＝________ m/s，通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________ J，重力势能的减少量为________ J.21.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝200 g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.8 m/s2，那么(1)计算B点瞬时速度时，甲同学用v＝2gxOB，乙同学用v B＝.其中所选择方法正确的是______(填“甲”或“乙”)同学．(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为________ m/s2，从而计算出阻力F f＝______ N.(3)若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？________.(填“能”或“不能”)四、计算题(共3小题)22.如图所示，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到最高点2的高度为h.(1)足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？(2)足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？23.在排球比赛中，某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2.8 m的高度扣向对方的场地内．在球被扣到落地的过程中，排球的重力势能如何变化？(g取10 m/s2)24.质量为3.0×106kg的列车，在额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发．运动过程中受到的阻力大小恒定，经过1.0×103s后速度达到最大行驶速度20 m/s，此时司机发现前方4.0×103m处有一障碍物，便立即紧急刹车，刹车时所附加的制动力为9.0×104N，结果列车恰好没有撞到障碍物，求：①刹车时列车加速度的大小；①列车的额定功率；①刹车前列车行驶的距离．答案解析1.【答案】B【解析】2.【答案】C【解析】实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故A、B错误；实验中我们要知道小车获得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以应该对应纸带上点迹均匀(匀速运动)的部分计算速度，故C正确，故D错误．3.【答案】A【解析】根据E k＝mv2知，E kA＝25 J，E kB＝25 J，而且动能是标量，所以E kA＝E kB，A项正确．4.【答案】C【解析】物体离开地面时，弹簧伸长x＝重物上升的高度h＝H－x重力势能增加量E p＝Mgh＝MgH－所以正确答案为C.5.【答案】A【解析】弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确．6.【答案】C【解析】斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、轻绳张力的作用，由于除重力做功外，支持力和轻绳张力总是与运动方向垂直，不做功，摩擦力做负功，机械能减少，A、B错，C对；小球动能的变化等于合外力对其做的功，即重力与摩擦力做功的和，D错．7.【答案】C【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A 错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误.故选C.8.【答案】B【解析】对物体进行受力分析，重力做的功与克服力F做的功相等，说明重力和F在沿斜面的分力相等，若物体不受摩擦力作用，则做匀速运动，若受摩擦力作用，则做减速运动，故A错误；若不受摩擦力，则物体可能受三个力作用，物体匀速运动，受力平衡，故B正确；当F与斜面的夹角与重力与斜面的夹角相等时，支持力为零，即斜劈不受力，即摩擦力为零，此时地面对斜劈没有摩擦力，故C错误；撤去F后，物体对斜面可能有摩擦力F f和弹力F N，这两个力的水平分力是可以抵消的，因此斜劈可能不受地面的摩擦力，故D错误．9.【答案】C【解析】A从静止到下落过程中，系统中只有重力和弹簧的弹力做功，所以在A下落至地面的过程中系统的机械能守恒，而A的机械能不守恒，故A错误；在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，以B为研究对象，据平衡求得此时弹簧的弹力为F T＝4mg sin 30°＝2mg；再以A为研究对象，当A静止释放的瞬间，A受重力mg，其合力方向向下，大小为mg；当A落地瞬间，A 受重力mg和弹簧的弹力2mg，其合力向上，大小为mg，A做简谐运动，据对称性可知，落地瞬间其速度为零；据弹簧振子的运动情况可知，A向下运动时，先做加速度减小的加速运动，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故B、D错误；据A做简谐运动和机械能守恒可知，A落地瞬间，A 的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹力做功为mgh，故C正确．10.【答案】B【解析】对系统，由牛顿第二定律得，加速度：a＝＝，对M，由牛顿第二定律得：F－Mg＝Ma，解得：F＝Mg＋，故A错误；对系统，由动能定理得：(M＋m)gh－Mgh＝(M＋m＋M)v2－0，解得：g＝，故B正确；如果机械能守恒，则：(M ＋m)gh＝Mgh＋(M＋m＋M)v2，整理得：mgh＝(2M＋m)v2，故C错误；物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度：a＝，由牛顿第二定律得：(M＋m)g－Mg＝(M＋m＋M)a，整理得：mg＝(2M＋m)，要探究合外力与加速度的关系，需探究mg＝(2M＋m)是否成立，故D错误．11.【答案】B12.【答案】D【解析】煤炭、石油储存是有限的，这是所讲的“能源短缺”，①正确；煤炭和石油产品使用时排出的有害气体污染了空气，这是所讲的“环境恶化”，①正确，所以应选D.13.【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．14.【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．15.【答案】A【解析】人的推力作用在小车上的过程中，小车发生的位移是 5.0 m，故该力做功为W＝Fl cosα＝20×5.0×cos 0° J＝100 J.16.【答案】－10 m/s0【解析】17.【答案】E CD B【解析】18.【答案】①①①①【解析】煤炭和天然气在地球上的总储量是一定的，所以属于不可再生能源；太阳能和水能属于可再生能源，并且使用过程不会造成环境污染．19.【答案】(1)①先接通电源再释放小车关闭打点计时器电源(2)5.18(5.16～5.20均可)0.49 (3)①平衡摩擦力①钩码的重力远小于小车及砝码的重力和【解析】(1)将小车停在打点计时器附近后，需先接通电源，再释放小车，让其拖动纸带，待打点计时器在纸带上打下一系列点后，关闭打点计时器电源．(2)在验证C点时，由题图可知，C点与刻度尺上的6.18 cm(6.16～6.20 cm均可)对齐，所以C点距O点的距离是xOC＝5.18 cm(5.16～5.20 cm均可)．从纸带上可知C点的速度就是BD段的平均速度，v C＝×10－2m/s≈0.49 m/s.(3)平衡摩擦力后，绳上的拉力就等于小车受到的合外力．当钩码的重力远小于小车及砝码的重力和时，绳上的拉力就近似等于钩码的重力．20.【答案】(1)1.00 2.50(2)5.25 5.29【解析】(1)v1＝＝m/s＝1.00 m/sv2＝＝m/s＝2.50 m/s(2)动能增加量：ΔE k＝×2.00×(2.502－1.002) J＝5.25 J重力势能的减少量：ΔE p＝2.00×9.80×0.54×sin 30° J≈5.29 J21.【答案】(1)乙(2)9.50.06(3)能【解析】(1)由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用v＝2gsOB，来求，只能根据v＝求瞬时速度值，所以乙正确．(2)根据Δx＝at2，可求出a＝，代入数据解得a＝9.5 m/s2，由mg－F f＝ma解得，阻力F f＝0.06 N.(3)根据mgh＝mv－mv可知，可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒，即能实现.22.【答案】(1)－mgh mgh mgh(2)mgh mgh【解析】(1)W G＝mgh·cos 180°＝－mgh足球克服重力做功：W＝mghΔE p＝mgh(2)W G＝mgh·cos 0°＝mghΔE p′＝mgh23.【答案】减少7.56 J【解析】W G＝mgh＝0.27×10×2.8＝7.56 J重力势能减少7.56 J.24.【答案】①0.05 m/s2(2)1.2×106W(3)1.0×104m【解析】(1)列车刹车过程的初速度v0＝20 m/s，末速度v t＝0，前进的距离s＝4.0×103m，加速度为a，由v＝v－2as①解得a＝0.05 m/s2(2)列车刹车前受到的阻力为F f1，刹车时附加的制动力F f2＝9.0×104N，列车的质量m＝3.0×106kg，额定功率为P，F f1＋F f2＝ma①解得F f1＝6.0×104NP＝F f1v0①解得P＝1.2×106W(3)刹车前列车行驶的距离为s′，行驶的时间t＝103s由动能定理得Pt－F f1s′＝mv2①解得s′＝1.0×104m.。
2019_2020学年高中物理第七章机械能守恒定律章末检测新人教版必修2
第7章机械能守恒定律章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。
1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题。
)1．下列关于机械能守恒的说法中正确的是( )A．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒B．物体只受重力，机械能才守恒C．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒D．除重力做功外，其他力不做功，物体的机械能一定守恒解析匀速运动所受合力为零，但除重力外可能有其他力做功，如物体在阻力作用下匀速向下运动，其机械能减少了，A错误；物体除受重力或弹力也可受其他力，只要其他力不做功或做功的代数和为零，机械能也守恒，B错误；匀速圆周运动物体的动能不变，但势能可能变化，故C错误；由机械能守恒条件知，选项D正确。
答案 D2．如图1所示，某人以力F将物体沿斜面向下拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是( )图1A．物体做匀速运动B ．合力对物体做功等于零C ．物体的机械能保持不变D ．物体机械能减小解析 物体在沿斜面方向上除受拉力F 和摩擦力F f 外，还有重力沿斜面方向的分力，拉力大小等于摩擦力，因此物体不可能做匀速运动，且合力对物体做功不为零。
物体在运动过程中，合力做的功等于重力做的功，机械能守恒。
答案 C3．(2017·衡水高一检测)如图2所示，一箱苹果沿着倾角为θ的有摩擦的斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m 的苹果，它周围苹果对它作用力的合力( )图2A ．对它做正功B ．对它做负功C ．对它不做功D ．无法确定做功情况解析 对整体分析，受重力和支持力、摩擦力，整体的加速度a ＝mg sin θ－fm＝g sin θ－μg cos θ。
可知苹果的加速度为g sin θ－μg cos θ，苹果受重力、周围苹果的作用力，两个力的合力等于mg sin θ－μmg cos θ，所以其他苹果对该苹果的作用力F ＝μmg cos θ，方向沿斜面向上，根据W ＝Fs cos α可知，F 做负功，故B 正确。
2019-2020年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图是用落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带．有关尺寸已在图中注明．我们选取n点来验证机械能守恒定律．下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是()A．n点是第n个点，则v n＝gnTB．n点是第n个点，则v n＝g(n－1)TC．v n＝D．v n＝2.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是()A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭3.质量为m的物体，沿倾角为a的光滑斜面由静止下滑，下滑时间t(s)后重力势能减少量为 ( ) A．mg2t2sinαB．mg2t2C．mg2t2D．mg2t2sin2α4.如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力对物体做功为()A． 7 JB． 1 JC． 5 JD． 3.5 J5.如图所示，在多数情况下，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开．经过一段时间后，降落伞张开，运动员做减速运动．假若降落伞受到阻力与速度大小成正比，即F f＝kv，降落伞张开前所受的阻力忽略不计．已知跳伞运动员和跳伞总质量为m.则下列说法中正确的是()A．降落伞张开以后，运动员运动过程中加速度一直在增大B．降落伞刚张开时，运动员处于超重状态C．若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时重力做功的功率也增加一倍D．运动员运动过程中机械能始终减小6.人用手托着质量为m的“小苹果”，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v(苹果与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是()A．手对苹果的作用力方向竖直向上B．苹果所受摩擦力大小为μmgC．手对苹果做的功为mv2D．苹果对手不做功7.使用家电时，以下做法中，有利于节约用电的是()A．停用空调时，只通过遥控器关机B．使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃C．看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关D．使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档8.如图所示，倾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端水平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物体未到达地面)，在此过程中()．A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少mglC．物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D．软绳重力势能的减少大于其动能增加与克服摩擦力所做功之和9.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C．若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度的弹性势能均为正值D．若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值10.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F f，则从抛出点到回至原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A． 0B．－F f hC．－2F f hD．－4F f h11.在水平面上有一弯曲的槽道A，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，如图所示，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时刻与小球的运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A．零B．FRC．πFRD． 2πFR12.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()A．增大B．不变C．减小D．先增大后减小二、填空题(共3小题)13.一根长3 m，质量为10 kg的钢管平放在水平面上，现将钢管竖立在水平面上，要克服重力做功________，钢管的重力势能增加________．14.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是________．℃将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.℃作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．℃如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．℃用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．15.质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s,1 s内钢球重力势能减少了________ J(g 取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上方1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在水平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J.三、实验题(共1小题)16.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________ m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔE k＝________ J，系统势能的减少量ΔE p＝______ J.(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______ m/s2.四、计算题(共3小题)17.通过探究得到弹性势能的表达式为E p＝kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题：图11放在地面上的物体上端系在一劲度系数k＝400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图11所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.18.长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？19.如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m 的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态．现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2.若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力的大小和方向．答案解析1.【答案】C【解析】2.【答案】C【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A 错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误.故选C.3.【答案】D【解析】物体下滑的加速度a＝g sinα，t时刻物体下滑的距离s＝at2＝g sinα·t2，下滑的高度h＝s sinα，则物体重力势能的减少ΔE p＝mgh＝mg2t2sin2α.4.【答案】A【解析】力F1与F2的合力做的功等于F1与F2做功的代数和，即W合＝W1＋W2＝(4＋3) J＝7 J.5.【答案】B【解析】降落伞张开后运动员做减速运动，说明运动员受到的空气的阻力大于重力，F f＞mg，合力的方向向上．随速度的减小，运动员受到的阻力减小，加速度a＝减小，所以张开降落伞后运动员做加速度减小的减速运动，故A错误；降落伞刚张开时，运动员向下做减速运动，加速度的方向向上，运动员处于超重状态，故B正确；若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时，根据mg＝F f可知阻力也增大一倍，又：F f＝kv，所以：v＝＝，可知匀速运动的速度将增大一倍，重力做功的功率：P＝mgv，可知将增加三倍，故C错误；在运动员下落的过程中，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开，近似为自由落体运动，该过程中的机械能是守恒的．故D错误．6.【答案】C【解析】苹果的加速度方向为水平方向，苹果的合力方向在水平方向上，苹果受到重力和手的作用力，而重力在竖直方向，故手的作用力应为斜上方，故A错误；由于苹果和手相对静止，故其受到的摩擦力为静摩擦力，不能确定是否等于μmg，故B错误；由动能定理可知，合外力做的功等于动能的改变量；竖直方向重力不做功；故手对苹果做的功为mv2，故C正确；由于手发生了位移，且受到水平方向的摩擦力，故苹果对手做功，故D错误．7.【答案】C【解析】停用空调时，可以通过遥控器关机，但对节约用电无作用，可以拔除电源，因为待机电路要耗少部分电，故A错误；使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃会耗电多，当内外温差较小时较省电，故B错误；看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关，可以给待机电路断电，省电，故C正确；使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档，耗电较多，故D错误．8.【答案】B9.【答案】C【解析】如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该减小，当它变短时，它的弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，A、B错；由于弹簧处于自然长度时的弹性势能最小，若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度时的弹性势能均为正值，C对，D错．10.【答案】C【解析】上升过程：空气阻力对小球做功W1＝－F f h.下落过程：空气阻力对小球做功W2＝－F f h.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W＝W1＋W2＝－2F f h.11.【答案】C12.【答案】B【解析】设摩擦力为F f，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律则得：F合＝nF－F f＝ma，解得：加速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．故B正确，A、C、D错误．13.【答案】150 J 150 J【解析】将钢管竖直立在水平地面上，钢管的重心上升的高度为：h＝1.5 m克服重力做的功为：W＝mgh＝10×10×1.5 J＝150 J根据功能关系可知，钢管重力势能增加量就等于克服重力做的功．所以钢管重力势能增加了150 J.14.【答案】℃℃℃℃【解析】实验步骤应包括仪器安装、进行实验、数据处理几个环节，所以正确顺序应该是℃℃℃℃.15.【答案】250 4 750 4 700－250h＝gt2＝×10×12m＝5 m减少的重力势能ΔE p＝mgh＝5×10×5 J＝250 J1 s末钢球离地面的高度为h1＝(100－5) m＝95 m1 s末钢球的重力势能为E p1＝mgh1＝5×10×95 J＝4 750 J1 s末钢球离地面上方1 m处的平面的高度为h2＝(95－1) m＝94 m此时钢球的重力势能为E p2＝mgh2＝5×10×94 J＝4 700 J1 s末钢球离出发点的竖直距离为5 m此时钢球的重力势能为E p3＝5×10×(－5) J＝－250 J.16.【答案】(1)2.4 m/s(2)0.576 J0.588 J0.588 J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．17.【答案】22 J 2 J18.【答案】19.【答案】2 N，竖直向上。
2019-2020年人教版本高中物理必修2 第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是()A．橡皮筋做的功可以直接测量B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍2.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油．如图所示，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的()A．动能增加，势能减少，机械能不变B．动能增加，势能增加，机械能增加C．动能减少，势能不变，机械能减少D．动能不变，势能不变，机械能不变3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是()①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的①小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的①小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的①小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的A． ①①B． ①①C． ①①D． ①①4.如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等5.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段．正线全长160公里，全线设计时速为350公里．据报道，2010年9月28日沪杭高铁试运行，当天中午11时40分，沪杭高铁(上海－杭州)运行最高时速达到416.6公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速．沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟．沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求．一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．如果火车行驶时所受阻力与v2成正比，则以下说法正确的是( )A．如果火车提速为原来的2倍，则发动机功率应增大为原来的4倍B．如果h一定时，v越大则要求r越大C．如果r一定时，v越大则要求h越小D．如果v一定时，r越大则要求h越大6.如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑停止，则钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的（）倍．A． 9B． 10C． 11D． 127.将一个物体由A移至B，重力做功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体初、末位置高度差有关8.关于物体的动能，下列说法中正确的是()A．一个物体的动能可能小于零B．一个物体的动能与参考系的选取无关C．动能相同的物体的速度一定相同D．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同9.下列关于静摩擦力的叙述中，正确的是()A．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功B．静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同而做正功C．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直而不做功D．静止物体所受静摩擦力一定为零而不做功10.如图所示，mA＝2mB，不计摩擦阻力，物体A自H高处由静止开始下落，且B物体始终在水平台面上．若以地面为零势能面，则当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是()A．B．C．D．11.如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g，在这个过程中有关该物体的说法中正确的是()A．重力势能增加了mghB．动能损失了mgh C．动能损失了mghD．机械能损失了mgh12.取水平地面为重力势能零点．一物块从地面以初速度v0竖直向上运动，不计空气阻力，当物块运动到某一高度时，它的重力势能和动能恰好相等，则在该高度时物块的速度大小为()A．v0B．v0C．v0D．v0二、实验题(共3小题)13.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律：(1)安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一________线上．(2)接通电源，让打点计时器正常工作后，松开________．(3)将纸带上打出的第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1,2,3….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：表中有一数据有较大误差，代表符号为________．(4)修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作出v2－h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g＝________.与真实值相比，测出的g值________(选填“偏小”或“偏大”)．14.利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g.(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是________.A.A点距地面的高度HB.A、B之间的距离hC.小铁球从A到B的下落时间tABD.小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝____________；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示).15.为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220 V的交流电源甲乙(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号)，还应补充的器材是________．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________．(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__________．三、计算题(共3小题)16.如图所示，一物体质量m＝2 kg，在倾角为θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3 m/s下滑，A 点距弹簧上端B的距离AB＝4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD＝3 m．挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能E pm.17.如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板．圆的半径R＝4 m，B为圆心，BC连线与竖直方向夹角为37°.滑块静止在水平地面上的A点，AB间距L＝4.5 m．现用水平拉力F＝18 N沿AB方向拉滑块，持续作用一段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的C点，已知滑块质量为 2 kg、与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2，sin 37° ＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)拉力F作用的距离；(2)滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间．18.如图所示，在电动机带动下，皮带的传输速率不变，AB为皮带上方的水平段．小物块由静止轻放在皮带左端A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为μ.(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带，皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件？(2)若AB段的长度足够长，已知皮带的传输速度为v，现每隔一段相等的时间就在A处由静止释放一个质量为m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变，直到脱离皮带．求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机对皮带做功的平均功率．四、填空题(共3小题)19.能源问题是现代社会发展的基本要素之一，能源家族中：①煤炭、①太阳能、①天然气、①水能等，其中属于不可再生能源的是________；属于不会造成环境污染的能源是________．(请填写序号)20.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5 m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________ J，相对楼外地面的重力势能为________ J；将铁板提高 1 m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J.21.如图所示是弹簧门的一角，依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当弹簧门打开时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)；当弹簧门关闭时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)．弹簧门答案1.【答案】B2.【答案】B3.【答案】B4.【答案】A5.【答案】B6.【答案】B7.【答案】D8.【答案】D9.【答案】C10.【答案】B11.【答案】A12.【答案】C13.【答案】(1)竖直(2)纸带(3)v3(4)偏小14.【答案】(1)BD(2)＝h(或d2＝2ght2)15.【答案】(1)H天平(2)或mg(d5－d1)＝(M＋m)(v－v)(3)g 为.16.【答案】(1)0.52(2)24.5 J17.【答案】(1)2.5 m(2)2.3 s18.【答案】(1)v≥l≥(2)mv2＝19.【答案】①①①①20.【答案】010*******21.【答案】负增加正减少。
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章末综合检测(A卷)一、选择题(本题9小题，每小题6分，共54分。
1～6题只有一个选项符合题目要求，7～9题有多个选项符合题目要求)1．如图所示四幅图中，动能与势能没有发生相互转化的是( )解析：汽车匀速运动，动能不变，动能与势能没有发生相互转化；其他三个图都发生了动能与势能的相互转化，故本题选A。
答案： AP拴接，如图所示，)轻质弹簧的一端与固定的竖直板2．(2019·山东枣庄三中期末考试AA静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑相连，物体另一端与物体BBBB获得最轮与物体，直至相连。
开始时用手托住，让细线恰好伸直，然后由静止释放大速度。
下列有关该过程的分析正确的是 ( )B物体的机械能一直增大 A．1BB物体重力势能的减少量．物体的动能增加量等于B B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量 C．AA物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量．细线拉力对做的功等于D BBB的机所以从开始到解析：一直做负功，速度达到最大的过程中，细线的拉力对B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，项错误；对于械能一直减小，故A B物体动能的增加量等于它所受重力与拉力做功之和，不等于它的重力势能的减少量，故B BA的机械能以及弹簧的弹项错误；整个系统中，根据功能关系可知，减少的机械能转化为B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C项错误；性势能，故系统机械能的A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，A做的功，故D项正确。
增加量等于细线拉力对答案： DAB以0.5 kg的物体以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为3．质量为2 kg的物体EE，则( 和) 10 m/s的速度向西运动，它们的动能分别为BA kk EE A．＝BA kk EE B．>BA kk EE．<C BA kk D．因运动方向不同，无法比较动能12EmvEEEE，A＝＝25 J，＝25 J 解析：根据＝，而且动能是标量，所以知，BBAA kkkkk2项正确。
答案： Av＝4 m/s的物块向右以的速度沿光滑的水平地面运动，2 kg4.如图所示为一质量为1F，经过一段时间物块的速度方向变为水平向左，同时在物块上施加一方向水平向左的恒力v＝4 m/s。
则上述过程中( 但是速度大小为 )22F对物块做了32 J的功A．恒力F对物块做了16 J的功B．恒力F对物块做了8 J．恒力的功 C F对物块做功为零 D．恒力11112222Wmvmv＝×2×4 J－×2×(－4) J＝0，D解析：由动能定理得正确。
＝－12F2222答案： D5．某人将原来放在地面上质量为1 kg的物体匀加速向上提升1 m，这时物体获得2 m/s2g))( ( 取10 m/s 的速度，在这个过程中，以下说法正确的是10 J A ．手对物体做功为12 J B ．合外力对物体做功为2 J C ．合外力对物体做功为12 JD ．物体重力势能增加了mghW D ，选项10 J ，故重力势能增加10 J1×10×1 J 解析： 重力做功＝－＝－＝－G 1122WmvWWW 2 J ＝ J ＝2 J ＋，解得＝＝×1×2错误；设手对物体做功为，由动能定理得 ssGs 22W C 均错误，正确。
12 J ，因此，选项A 、B10 J)－2 J ＝－(－＝GC 答案：ACB 。
如图所示，若沿两个斜面、匀速提升到6.同一个物体，分别沿两个光滑斜面由WFFW ) 。
则。
两个过程中拉力做的功分别为的拉力分别为、、( CBCB 3WWFF A ． ><CBCB WWFF ．<＝ B CCBB WWFF >＝ C ．CBCB WWFF ＝＝D ． CBCB WmghEWmgh ，做功相等；分析物 根据动能定理由于匀速运动，所以－＝＝Δ解析：k FF ，B 正确。
体受力可知， <CB答案： B 7．下列对重力势能的理解正确的是( )A ．物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变B ．当物体的重力做功时，该物体具有的重力势能也一定变化C ．物体重力势能的数值随选择的参考平面的不同而不同D ．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零解析： 做匀速直线运动的物体，只要它的重力做功，即高度发生变化，它的重力势能就一定发生变化，A 错误；重力做功是物体重力势能变化的原因，重力做功，重力势能一定发生变化，B 正确；重力势能的大小是相对参考面而言的，如果选择的参考面不同，则物体的重力势能也一定不同，C 正确；重力势能是相对量，只有相对一个参考平面，重力势能才有确定值，在地面上的物体，重力势能不一定为零，D 错误。
答案： BCmat ，汽车达到额定8．质量为做匀加速运动，经过时间的汽车由静止开始以加速度功率，则下列说法正确的是( )at 即为汽车额定功率下速度的最大值．Aat 不是汽车额定功率下速度的最大值 B ．2tma C ．汽车的额定功率是4D ．由题中所给条件求不出汽车的额定功率PP 额额va ＝，故A 汽车额定功率下的最大速度在错误，＝0时出现，B ＝正确。
解析： m FF f FFmaFFmaF ，因C 错误。
由＝－＝＋，汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故fff F 不知，故求不出汽车的额定功率，故D 正确。
不知，则答案： BD9.MmMm ，不计摩擦，系，且如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两个物体，质量分别为>和统由静止开始运动的过程中( )A ．两个物体各自的机械能分别守恒Mm 的物体增加的机械能 的物体减少的机械能等于质量为B ．质量为Mm 的物体增加的重力势能的物体减少的重力势能等于质量为C ．质量为D ．两个物体组成的系统机械能守恒MMM 的物体做负功，质量为 质量为的物体下落过程中，细绳的拉力对质量为解析：mm 的物体做正功，质量为的物体上升，细绳的拉力对质量为的物体的机械能减少，质量为m 的物体的机械能增加，A 错误；对两个物体组成的系统，机械能守恒，易得B 、D 正确；质Mm 的物体重力势能的增加，的物体减少的重力势能并没有全部用于质量为量为还有一部分转变成两个物体的动能，所以C错误。
答案： BD二、非选择题(本题3小题，共46分)2g)9.8 m/s．如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。
10(取5OABC、点为打点计时器打下的第一个点，、(1)选出一条清晰的纸带如图甲所示，其中为三个计数点，打点计时器通过频率为50 Hz的交变电流。
用分度值为1 mm的刻度尺测得OAOBOCABBC之间还各有一个点，cm，在计数点、和＝12.41 cm，18.90 ＝cm，和＝27.06B点时重锤的重力势kg。
甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到重锤的质量为1.00v＝________m/s，________J；此时重锤的速度此时重锤的动能比开能比开始下落时减少了B始下落时增加了________J。
(结果均保留三位有效数字)(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一12hvhv为纵轴作出了如图乙为横轴、以，算出了各计数点对应的速度，个点的距离然后以2所示的图线，图线的斜率近似等于________。
A．19.6 B．9.8 C．4.90O的原因是_________________________________________________。
图线未过原点6BEmgOB＝1.00＝×解析： (1)当打点计时器打到·点时，重锤的重力势能减少量Δp－2OAOC10×(27.06－－12.41)－2vB＝点时重锤的速度＝×10J≈1.85 J；打9.80×18.90B T0.0244×1122Emv＝×1.00×1.83J≈1.67 Jm/s≈1.83 m/s，此时重锤的动能增加量Δ。
＝(2)由机械mvmghvghg，故B，可得，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度＝能守恒定有项＝22h B k221122＝0正确，由图线可知，时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。
答案： (1)1.85 1.83 1.67(2)B 先释放了纸带，再合上打点计时器的开关mlO点，将悬线拉直成)如图所示，质量为的细线悬于的小球，用一长为11．(16分OD处有一钉子，小球运动点正下方水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，2BDCODl，则点，若已知到处时会以为圆心做圆周运动，并经过＝ 3AC点的过程中，重力做功为多少？小球由点运动到(1)(2)重力势能减少了多少？11AChlWmghmgl。
，故重力做功 (1)从＝点运动到点，小球下降高度＝＝解析：G331EWmgl。
＝(2)重力势能的减少量Δ＝G减p311mglmgl (2) (1) 答案：3312．(20分)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。
如图所示是滑板运ABCDBCAB轨道的水平轨道。
一运动员从动的轨道，和是一段圆弧形轨道，是一段长7 m7PBCCDQ点时速度减为零。
已知运动轨道后冲上6 m/s的速度下滑，经上的轨道，到点以2ghH。
10 m/s，不计圆弧轨道上的摩擦(，)＝1.4 m，＝＝1.8 m员与滑板的总质量为50 kg求：BC点时的速度各是多少？点、(1)运动员第一次经过BC轨道的动摩擦因数。
运动员与 (2)PB点，根据机械能守恒定律有以水平轨道为零势能面，从点到解析： (1)1122mvmvmgh，＋＝BP22v＝8 m/s。
解得B CQ点，根据机械能守恒定律有点到从12mgHmv，＝C2v＝6 m/s解得。
C BC由动能定理，到(2)从1122mvmvμmgl，－＝－BBCC22μ＝0.2解得。
答案： (1)8 m/s 6 m/s (2)0.28章末综合检测(B卷)(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题(本题9小题，每小题6分，共54分。
1～6题只有一个选项符合题目要求，7～9题有多个选项符合题目要求)1.(2019·华东师大二附中期中考试)如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面ABCB点时机械能的损失，则下列说法正确的是( 经滑到)上从，若不考虑物块在经过ABBC，减少的机械能相等到到和从A．从ABBC，减少的重力势能相等到到和从B．从ABBC，因摩擦而产生的热量相等到到和从C．从C点的动能一定最大．小物块在 D hLθ物块受到的摩擦力则斜面的长度为，，解析：设斜面与水平面的夹角为＝θsinμmghLθWFFμmg，由题图可知，物块下滑的过程中摩擦力做的功为cos 为＝－＝＝－fff θtanCABBBC到与水平面的夹角小，所以在物块下滑的过程中，从与水平面的夹角比斜面斜面项错误；重力势能变化量由初、A过程中克服摩擦力做的功多，物块减少的机械能多，选项BCAB项正段的高度和B段的高度相同，则减少的重力势能相等，选项末位置高度差决定，CB过程中克服摩擦力做的功多，产生的热量多，选确；摩擦力做负功产生热量，可知从到CWFBWE过程不知重力做功和摩擦力做功的，到由于从项错误；项C根据动能定理Δ＝＋G fk CB两位置小物块的动能大小关系，选项D关系，故不知项错误。