必修二第七章《机械能守恒定律》单元试题1
人教版高中物理必修二第七章-《机械能守恒定律》单元测试题(解析版)
（2）要使小车不脱离轨道，则圆轨道的半径 应满足什么条件
参考答案
1．D
【解析】要考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，重心离地面0．9 m，平落在50 cm的垫子上，重心下落了约0．4 m，重力做功WG＝mgh＝200 J．
2．B
【解析】物静止时，没有位移，则由功的公式：W=FLcosθ可知，重力及拉力均不做功，故A错误；当水平匀速移动时，由于力和位移方向相互垂直，所以重力及拉力均不做功，故B正确；当重物竖直向上运动时，拉力做正功，而重力与位移方向相反，所以重力做负功，故C错误；当重物沿竖直方向向下移动时，重力做正功，钢绳拉力做负功，故D错误。所以B正确，ACD错误。
（4）在本节实验中，根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴，画出的图象应是下图所示中的哪个（______）。
A. B． C． D．
四、解答题
22．根据牛顿第二定律及运动学相关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式。
23．某兴趣小组为了研究过山车原理，做了一个简易实验：取一段长度 1 m水平粗糙轨道 ，如图所示，在 点设计一个竖直平面内的光滑圆轨道，半径 的大小可以调节．现有一电动小车（可视为质点）质量为 静止在 点， 通过遥控器打开电源开关，在恒定牵引力 2N作用下开始向 运动，小车与水平轨道的动摩擦因数为 ，当小车刚好到达 时立即关闭电源，然后进入圆轨道， =10m/s2，求：
5．B
【解析】设人的质量为50kg，体重就是500N，则受到的阻力的大小为15N，假设骑自行车 的速度为10m/s，则匀速行驶时，骑车人的功率P=Fv=fv=15 10W=150W，故选B。
【名师点睛】
高一物理人教版必修二第七章机械能守恒定律单元练习题(含答案)
第七章机械能守恒定律一、单选题1.如图所示，物体从高h 的斜面顶端 A 由静止滑下，到斜面底端后又沿水平面运动到 C 点而停止．要使这个物体从 C 点沿原路返回到A，则在 C 点处物体应具有的速度大小至少是 ( )A．B． 2C．D．2.m 的苹果，从距地面高度为H 的树上由静止开始落下，树下有一深度为h 的如图所示，质量为坑．若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为( )A ．－ mghB． mgHC．－ mg ( H＋ h)D． mg (H＋ h)3.下列关于重力势能的几种理解，正确的是( )A ．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C．选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落地时物体的重力势能不相等D．选取不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响有关重力势能问题的研究4.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5.关于功和能，下列说法不正确的是 ( )A ．滑动摩擦力对物体可以做正功B．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功C．做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功D．只有重力作功的物体，在运动过程中机械能一定守恒6.如图所示，由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带左端点上．设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v，而与传送带保持相对静止．设工件质量为m ，它与传送带间的动摩擦因数为μ，左右端点相距 L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为 ( )A ．μmglB． mv 2C．μmgl ＋mv 2D． mv 27. 20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内 F质量为 m ＝与运动方向相反，24s 内 F 与运动方向相同，物体的v－ t 图象如图所示， g取10 m/s2，则( ) ～A ．拉力 F 的大小为 100 NB．物体在 4 s 时拉力的瞬时功率为120 WC． 4 s 内拉力所做的功为 480JD． 4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J8.卫星发射上升过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为( )A ．重力做正功，重力势能减小B．重力做正功，重力势能增加C．重力做负功，重力势能减小D．重力做负功，重力势能增加9.如图是被誉为“”NBA 赛场上投二分球时的照片．现假设林书豪准备豪小子的华裔球员林书豪在投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起，已知林书豪的质量为m ，双脚离开地面时的速度为v，从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h ，则下列说法正确的是( )A ．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为0B．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为mv 2＋ mghC．从下蹲到离开地面上升过程中，他的机械能守恒D．离开地面后，他在上升过程中处于超重状态，在下落过程中处于失重状态10.如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、 OB 竖直，一个质量为m的小球自 A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力 .2 g ，则小球从 P 到 B 的运动过程中( )已知 AP＝ R，重力加速度为A ．重力做功 2mgRB．机械能减少 mgRC．合外力做功 mgRD．克服摩擦力做功mgR二、多选题11.(多选 )如图所示，木块A， B 叠放在光滑水平面上， A ， B 之间不光滑，用水平力 F 拉 B，使A， B 一起沿光滑水平面加速运动，设A， B 间的摩擦力为Ff ，则以下说法正确的是( )A ． F 对B 做正功，对 A 不做功B． Ff 对 B 做负功，对 A 做正功C． Ff 对 A 不做功，对 B 做负功f对A 和B组成的系统做功为D． F12.(多选 )关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是( )A ．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径13.(多选 )如图所示，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r 的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA 平滑连接， OA 长度为6 .r 将六个小球由静止同时释放，小球离开 A 点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列正确的是()A ．球 1 的机械能守恒B．六个球落地点各不相同C．球 6 的水平射程最小D．球 6 在 OA 段机械能增大14.(多选 )质量为m 的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度 a 向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是 ( )A ．斜面对物体m的支持力一定做正功B．斜面对物体 m 的摩擦力一定做正功C．斜面对物体 m 的摩擦力可能不做功D．斜面对物体 m 的摩擦力可能做负功15.(多选 )质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g ，在物体下落 h 的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．物体重力做的功为mghB．物体所受阻力做功为C．物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为三、实验题16.在“探究功与速度变化的关系”实验中．(1) 如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是( )A．释放小车的位置等间距的变化B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置静止释放(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )A．一直增大且增量不变B．先减小后增大C．先增大后减小D．先增大后均匀不变再减小(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：A：实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B：保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．请回答下列问题：①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________ 钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)．17.如图为利用气垫导轨( 滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略 )验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于②测出挡光条的宽度l 和两光电门中心之间的距离1 m，将导轨调至水平．s.③将滑块移至光电门 1 左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门 2.④读出滑块分别通过光电门 1 和光电门2 的挡光时间t1 和 t2 .⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M ，再称出托盘和砝码的总质量m .⑥滑块通过光电门 1 和光电门 2 时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1 ＝ ________和 Ek2 ＝ ________.⑦在滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，系统势能的减少量Ep ＝ ________.( 重力加速度为g )⑧如果满足关系式 ____________，则可认为验证了机械能守恒定律．四、计算题18.如图所示，质量 m ＝ 1 kg 的木块静止在高h ＝ 1.2 m 的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平推力 F＝ 20 N，使木块产生位移l1 ＝ 3 m 时撤去，木块又滑行l 2＝1 m 后飞出平台，求木块落地时速度的大小．19.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－ t 图象，已知小车在0～ t 1 时间内做匀加速直线运动，t 1～ 10 s 时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s 末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m ＝1kg，整个过程中小车受到的阻力fF 大小不变．求：(1)小车所受阻力 Ff 的大小；(2) 在 t 1～10 s 内小车牵引力的功率P；(3) 求出 t1 的值及小车在0～ t 1 时间内的位移．20.在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度v，并描绘出 F－图象 (图中 AB、 BO 均为直线 )，假设电动车在行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：(1)电动车的额定功率；(2) 电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到 2 m/s?五、填空题21.一个质量为 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________.22.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 ________J (g 取10 m/s2) ，落地时的机械能是．23.近年来我国建立了许多风力发电厂．某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为 U，则输电线上的电流为 __________ ．风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．某台风力发电机风轮机叶片的长度为r，设空气的密度为ρ，气流速度为v ，则在时间 t 内风轮机可以接受到的最大风能为__________．24.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小 ) ，从斜面 A 上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达 ______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．25.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有( )；通过计算得到的有 ( )A．重锤的质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度答案解析1.【答案】 B【解析】从 A→C 由动能定理得mgh － W f ＝ 0，从 C→A 有－ mgh －W f＝ 0－mv ，故 C 点速度v0＝ 2 .2.【答案】 A【解析】以地面为零势能面，坑在地面以下，苹果落到坑中时的重力势能为－mgh ；故选 A.3.【答案】 D【解析】重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，一个物体重力势能的大小跟它能否对别的物体做功无必然联系．4.【答案】 B【解析】橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故 A 错误；该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 B 正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车做加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C 错误；橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似，满足关系： E ＝2，所以把橡皮筋拉伸为原来的两k xp倍，橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍，故 D 错误5.【答案】 C【解析】6.【答案】 D【解析】根据牛顿第二定律知道工件的加速度为μg，所以速度达到v 而与传送带保持相对静止所用时间： t＝工件的位移为 x＝工件相对于传送带滑动的路程大小为x＝ vt －＝产生的热量 Q＝μmg x＝mv 2由能量守恒定律知，电动机每传送完一个工件消耗的电能一部分转化为一个工件的动能，另一部分转化为内能，则E＝ E ＋ Q＝2＋2＝ mv2 电mv mvk故 D 正确．7.【答案】 B【解析】由图象可得：0～ 2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a1＝＝m/s2＝ 52，匀减速过程有f 1.匀加速过程加速度大小为2＝＝m/s2＝1 m/s2 fm/s F＋ F ＝ ma a ，有 F－ F ＝ma 2，解得f＝40 N，F＝60 N，故A . 4 s时拉力的瞬时功率为P＝ Fv＝60 ×2 W＝120F 错误物体在W，故 B 正确 .4 s 内物体通过的位移为x＝ ( ×2×10－×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＝ ( ×2×10＋×2×2) m ＝ 12 m，摩擦力做功为W f ＝－Ffs＝－ 40 ×12 J＝－ 480 J，故 D 错误 .8.【答案】 D【解析】卫星发射时高度逐渐上升，卫星的重力做负功，重力势能越来越大．9.【答案】 A【解析】从地面跃起过程中，地面对他有支持力但没有位移，所以地面对他不做功，故 A 对， B 错．从下蹲到离开地面上升时，消耗体内化学能从而使他具有一定的动能，机械能增加，故 C 错．离开地面后无论上升还是下落都处于失重状态， D 错．10.【答案】D【解析】重力做功与路径无关，所以W G＝ mgR ，选项A 错；小球在B 点时所受重力提供向心力，即mg ＝ m ，所以v＝，从P 点到B 点，由动能定理知：W 合＝mv 2＝mgR ，故选项 C错；根据能量守恒知：机械能的减少量为| | | p kB 错；克服摩擦力做E ＝E |－ | E |＝ mgR ，故选项的功等于机械能的减少量，故选项D 对 . 11.【答案】 ABD【解析】 A ， B 一起沿光滑水平面加速运动，它们的位移相等，F 作用在 B 物体上，没有作用在 A 物体上，且 AB 向前做加速运动，在力 F 的方向上发生了位移，由 W ＝ Fl 可知， F 对 B 做正功，对 A 不做功，故 A 正确； B 对 A 的摩擦力向右， A 对 B 的摩擦力向左，而位移水平向右，由 W ＝ cos f F 对 B 做正功，故 B 正确，C f ffFL θ可知， F 对 B 做负功， 错误； F 对 A 做功为 WA ＝ F l ，F对 B做功为 WB ＝－ f ，故 f 对 AB 整体做功为 W ＝ WA ＋ WB ＝ 0，故f 对 A 和 B 组成的系统不做功，D F l F F 正确．12.【答案】 ACD 【解析】 13.【答案】 CD【解析】 6 个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒．当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球 2 对 1 的作用力做功，故球1 的机械能不守恒，故 A错误；由于 6、5、 4 三个球在水平轨道运动时，在斜面上的小球仍在加速，所以离开 A 点时，球 6 的速度最小，水平射程最小，而最后三个球在水平轨道上运动时不再加速， 3、 2、 1 的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故B 错误；由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开 A 点时球 6 的速度最小，水平射程最小，故 C 正确；球 6 在 OA 段运动时，斜面上的球在加速，球 5 对球 6 的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故 D 正确．14.【答案】 ACD【解析】物体所受的支持力始终垂直斜面向上，由于位移方向水平向左，因此支持力一定做正 功；摩擦力做的功有三种可能性：当加速度a ＝ g tan α 时，物体所受的摩擦力为零，摩擦力不做功；当加速度 a ＞ gtan α 时，物体所受的摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；当加速度a ＜ gtan α时，物体所受的摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功．故选项 A ，C， D 正确．15.【答案】 ACD【解析】因物体的加速度为g ，由牛顿第二定律可知，f f＝.mg － F ＝ ma 解得空气阻力 F mg 重力做功W G＝ mgh ，阻力做功 W f＝－mgh ， A 、D 对， B 错；重力做功与重力势能变化的关系G pmgh ，C正确．W ＝－E ，重力做正功，故重力势能减小16. 【答案】(1)D (2)D (3)①等间距②等于【解析】(1) 并且橡皮筋的拉力是一个变力，根据胡克定律及功的定义得：W ＝x＝ kx 2，所以当释放小车的位置等间距的变化时，不能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化，故 A 错误；当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，故B、C 错误；增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放，这样保证了x 不变， F 呈整数倍增加，橡皮筋做功呈整数倍增加，可以用一根橡皮筋做功记为W ，用两根橡皮筋做功记为2W ，用三根橡皮筋做功记为3W ⋯，从而回避了直接求功的困难，故 D 正确．(2)橡皮条伸长阶段，小车在橡皮条的拉力作用下加速运动，当橡皮条恢复原长后，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，后在阻力作用下做减速运动，根据运动学规律知点间距先增加后均匀，再减小，故 D 正确．(3)①根据匀速直线运动规律x＝ vt 知，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的．②滑块做匀速直线运动时，由平衡条件得：除细绳对滑块拉力之外，滑块所受其它力的合力 F 其它与拉力等大反向，而拉力与钩码的重力等大反向．当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块所受的合外力为 F 其它，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小．17. 【答案】⑥(M ＋m)()2(M ＋ m)()2⑦mgs⑧Δ pk2k1E ＝ E － E【解析】⑥滑块通过光电门的速度v1＝， v2 ＝k1 ＝ ( ) v ＝ (M ＋ m )()2所以 E M ＋ mk2 ＝ ( ) v ＝ ( M ＋ m)()2E M ＋ m⑦系统重力势能的减少量等于托盘和砝码重力势能的减少量 Ep ＝ mgs .⑧若 Ep ＝Ek2 － Ek1 ，则验证了机械能守恒定律． 18.【答案】 8m/s【解析】木块的运动分为三个阶段，先是在 l1 段做匀加速直线运动，然后是在 l2 段做匀减速直线运动，最后是平抛运动．对整个过程由动能定理得 1 － μ( 1 ＋ 2 )＋ mgh ＝mv 2－ 0，Fl mg l l 解得 v ＝ 8 m/s.19. 【答案】(1)2 N (2)12 W (3)1.5 s 2.25 m【解析】 (1) 在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力 fF 作用下做匀减速运动， 由图象可得减速时加速度的大小为a ＝ 2 m/s 2则 Ff ＝ ma ＝ 2 N (2) 小车做匀速运动阶段即 7～ 10 s 内，设牵引力为 F ，则 F ＝ Ff由图象可知 v m ＝ 6 m/s ； 解得 P ＝Fvm ＝ 12 W(3) 设 0～t1 时间内的位移为 x1，加速度大小为 a1 ， 则由 P ＝F1 v1 得 F1 ＝ 4 N ， F1－ Ff ＝ ma 1 得 a1＝ 2 m/s 2， 则 t1 ＝ ＝ 1.5 s ，x1＝ a1 t ＝2.25 m. 20. 【答案】 (1)6 kW (2)1 s【解析】 (1)由题图可知AB 段表示电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率(B 点 )，BC段表示车做变加速运动，达到最大速度(C 点 )后做匀速运动．当 vmax ＝ 15 m/s 时， F＝400 N ，则恒定的阻力Ff ＝F＝ 400 N电动车的额定功率fmax＝6 kW. P＝ Fv(2) 在 AB 段： F＝ 2 000 N由 P＝ Fv 得匀加速运动的末速度v＝ 3 m/s 又F－Ff ＝ ma加速度 a＝ 2 m/s2由v′＝ at 得 t＝ 1 s.21. 【答案】－10 m/s 0【解析】22 . 【答案】65 65 50 50【解析】若以地面为零势能面，物体的机械能 1 ＝mv ＋mgh＝×1×102J＋ 1×10×1.5 J＝ 65J，E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2＝×1 ×102J＝ 50 J，由于机械能守恒，落地时的机械能也是50 J.械能 E ＝ mv23. 【答案】【解析】某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为：I＝；在时间 t 内通过风轮机的最大空气质量为m ＝ρvt πr2.时间t内风轮机可以接受到的最大风能为Emvvt r＝ 2＝·ρπ2·v2＝24. 【答案】斜面 B 上距斜面底端竖直高度为h 能量【解析】通过“”“B 上距斜面小球从斜面A 滚上斜面B 的多次重复性实验，看到了小球都到达斜面底端竖直高度为h 的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．25.【答案】 C D【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重锤的质量可以测量也可以不测量．重力加速度与实验无关．通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度．。
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试卷
第七章机械能守恒定律单元测试班级姓名学号分数_____【满分：100分时间：90分钟】第Ⅰ卷(选择题，共46分)一、单选择（每个3分共3×10=30分）1．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )A．阻力对系统始终做负功 B．系统受到的合外力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加 D．任意相等的时间内重力做的功相等【答案】 A【解析】阻力始终与运动方向相反，做负功，所以A正确。
加速下降时合外力向下，而减速下降时合外力12向上，所以B 错误。
重力做功，重力势能减小，则C 错误。
时间相等，但物体下落距离不同，重力做功不等，所以D 错误。
2．如图所示的四幅图是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是( )【答案】 B【解析】 只有同时满足有力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A 、C 、D 做功，B 没有做功，选B 。
3．某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中，铅球的速率v 、机械能E 、动能E k 和重力的瞬时功率P 随时间t 变化的图像中可能正确的是()3【答案】D【解析】：忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g ，保持不变，故A 错误；因只受重力所以机械能守恒，故B 错误；动能先减小后增大，但是落地时的动能要比抛出时的动能大，故C 错误；重力的瞬时功率P ＝mgv y ＝mg ·gt ＝mg 2t ，上升过程中竖直速度均匀减小，下降过程中竖直速度均匀增大，所以D 正确。
4．如图所示，小球以初速度v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回，其返回途中仍经过A 点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A 点时的速度大小为( )A.v 20－4ghB.4gh －v 20 C ．v 20－2gh D.2gh －v 20【答案】B4【解析】 小球从A 到B ，由动能定理得－W f －mgh ＝0－12mv 20，从A 经B 返回A ，由动能定理得－2W f ＝12mv 2－12mv 20，联立解得v ＝4gh －v 20，B 正确。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题(解析版)
必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题一、单项选择题 (每题只有一个正确答案)1.质量为 50kg、高为m的跳高运动员，背越式跳过2m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个过程中重力对人做的功大体为()A ． 1 000 JB． 750 JC． 650 JD． 200 J2.物体在下落过程中，则()A．重力做负功，重力势能减小B．重力做负功，重力势能增加C．重力做正功，重力势能减小D．重力做正功，重力势能增加3.以下列图，质量为m的物体在水平传达带上由静止释放，传达带由电动机带动，向来保持以速度v匀速运动，物体与传达带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传达带相对静止，关于物体从静止释放到相对静止这一过程，以下说法正确的选项是()A ．电动机多做的功为mv 2B．物体在传达带上的划痕长C．传达带战胜摩擦力做的功为mv2D．电动机增加的功率为μmgv4.热现象过程中不可以防备地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转变过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．以下关于能量耗散说法中正确的选项是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不吻合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒，可是说明能量的转变有方向性D．能量耗散过程中仍依照能的转变与守恒定律：机械能能够转变为内能；反过来，内能也能够全部转变为机械能而不引起其他变化5.竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度．以下说法正确的选项是()A．上升过程中战胜重力做的功大于下降过程中重力做的功B．上升过程中战胜重力做的功小于下降过程中重力做的功C．上升过程中战胜重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D．上升过程中战胜重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6.下面列举的情况中所做的功不为零的是()A ．举重运动员，举着杠铃在头上方停留 3 s，运动员对杠铃做的功B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一个人用力推一个粗笨的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D．自由落体运动中，重力对物体做的功7.一质量为 5000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的倍，发动机额定功率为 50 kW. 则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A ． 5 m/sB ． 7 m/sC． 8 m/sD． 10 m/s8.以下说法中，正确的选项是()A ．物体的动能不变，则物体所受的外力的合力必然为零B．物体的动能变化，则物体所受的外力的合力必然不为零C．物体的速度变化，则物体的动能必然发生变化D．物体所受的合外力不为零，物体的动能必然发生变化9.以下关于静摩擦力的表达中，正确的选项是()A ．静摩擦力的方向必然与物体的运动方向相反且做负功B．静摩擦力的方向不可以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必然为零而不做功10.物体在水平方向上碰到两个相互垂直大小分别为3N 和 4N的恒力，从静止开始运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为() ．A ． 30 J、40 J、 70 JB． 30 J、40 J、 50 JC． 18 J、 32 J、 50 JD． 18 J、32 J、 36.7 J11.以下列图是蹦床运动员在空中表演的情况．在运动员从最低点开始反弹至立刻与蹦床分其他过程中，蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是()A．弹性势能减小，重力势能增大B．弹性势能减小，重力势能减小C．弹性势能增大，重力势能增大D．弹性势能增大，重力势能减小12.以下列图，自动卸货车静止在水平川面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢依旧静止的过程中，以下说法正确的选项是()A．货物碰到的支持力变小B．货物碰到的摩擦力变小C．货物碰到的支持力对货物做负功D．货物碰到的摩擦力对货物做负功二、多项选择题 (每题最少有两个正确答案)13.(多项选择 )以下列图，以下关于机械能守恒条件的判断正确的选项是()A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒B．乙图中物体匀速运动，机械能守恒C．丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D．丁图中，轻弹簧将A、 B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒14.(多项选择 )一质点开始时做匀速直线运动，从某时辰起碰到一恒力作用．此后，该质点的动能可能() A．素来增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大15.(多项选择 )由圆滑细管组成的轨道以下列图，其中AB段和 BC段是半径为 R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平川面高为H的管口 D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．以下说法正确的选项是()A ．小球落到地面时相关于A点的水平位移值为2B．小球落到地面时相关于A点的水平位移值为2C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H min＝R16.(多项选择 )以下列图，是一儿童游戏机的工作表示图．圆滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与 AB管道相切于 B点， C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳经过弹簧内部连一手柄P.将球投入 AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的阻挡物发生一系列碰撞后落入弹槽里，依照入槽情况能够获得不相同的奖励．假设全部轨道均圆滑，忽略空气阻力，弹珠视为质点．某次缓慢下拉手柄，使弹珠距 B点为 L，释放手柄，弹珠被弹出，到达C点速度为 v，以下说法正确的选项是()A．弹珠从释放手柄开始到触碰阻挡物从前的过程中机械能不守恒B．调整手柄的地址，能够使弹珠从 C点走开后做匀变速直线运动，直到碰到阻挡物C．弹珠走开弹簧的瞬时，其动能和重力势能之和达到最大D．此过程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L＋ R)sinθ＋mv217.(多项选择 )以下列图，一小球贴着圆滑曲面自由滑下，依次经过A、 B、 C三点．以下表述正确的选项是()A ．若以地面为参照平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以 A点所在的水平面为参照平面，小球在B点的重力势能比C点小C．若以 B点所在的水平面为参照平面，小球在C点的重力势能大于零D．无论以哪处水平面为参照平面，小球在B点的重力势能均比C点大三、实验题18.如图甲所示，某组同学借用“研究a 与、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行F“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，经过调整垫片的地址，改变长木板倾斜程度，依照打出的纸带判断小车可否做 __________ 运动．(2) 连接细绳及托盘，放入砝码，经过实验获得如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动初步时辰所打的点，采用时间间隔为s的相邻计数点 A、 B、 C、 D、 E、 F、G.实验时小车所受拉力为N，小车的质量为0.2 kg.乙请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化E k，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).分析上述数据可知：在实验误差赞同范围内W＝E k，与理论推导结果一致．－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ (3) 实验前已测得托盘质量为 7.7 ×10kg( g取 9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．19.利用气垫导轨考据机械能守恒定律，实验装置表示图以下列图．(1) 实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．②用游标卡尺测出挡光条的宽度 d＝ 9.30 mm.③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝ ________ cm.④将滑块移至光电门 1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已经过光电门 2.⑤从数字计时器 (图中未画出 )上分别读出挡光条经过光电门1和光电门 2所用的时间t1和 t 2.⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.(2) 用直接测量的字母表示写出以下物理量的表达式．①滑块经过光电门 1和光电门 2时，瞬时速度分别为v1＝ ________和 v2＝ ________.②当滑块经过光电门 1和光电门 2时，系统 (包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为 E k1＝ __ ______和 E ＝ ________.k2③在滑块从光电门 1运动到光电门 2的过程中，系统势能的减少量E p重力加速度为 g)．＝ ________((3)若是 E p＝ ________，则能够为考据了机械能守恒定律．四、计算题20.以下列图，圆滑水平桌面上开一个圆滑小孔，从孔中穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力 F1向下拉，以保持小球在圆滑水平面上做半径为 1 的匀速圆周运动．今改变拉力，当大小变为R2时，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为2，小球运动半径由1变为2过程中拉力F R R R对小球做的功多大？21.一根长度为的轻绳一端悬挂在固定点，另一端拴一质量为m 的小球，若在悬点O的正下方、距L OO点为 OC＝的C点处钉一小钉．现将小球拉至细绳绷直在水平川点时，由静止释放小球，以下列图．假设细绳向来不会被拉断，求：(1)细绳碰到钉子前、后的瞬时，细绳对小球的拉力各多大．(2)要使细绳碰钉子后小球能够做完满的圆周运动，则释放小球时绷直的细绳与竖直方向的夹角最少为多大．答案分析1.【答案】 D【解析】考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，离地面m，平落在 50 cm的垫子上，重心下落了约0.4 m，重力做功 W G＝mgh ＝ 200 J.2.【答案】 C【分析】3.【答案】 D【解析】电动机多做的功转变为了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是mv2，由于滑动摩擦力做功，因此电动机多做的功必然大于mv2，故 A 错误；物体做匀加速直线运动的加速度a＝μg ，则匀加速直线运动的时间为：t ＝＝，在这段时间内传达带的位移为：x1＝vt ＝，物体的位移为：x2＝＝，则相对运动的位移，即划痕的长度为：x＝ x1－x2＝，故 B 错误；传达带战胜摩擦力做功为：W f＝μmgx1＝ mv2，故 C错误；电动机增加的功率即为战胜摩擦力做功的功率，大小为F f v＝μmgv ，故 D正确．4.【答案】 C【分析】5.【答案】 C【解析】重力是保守力，做功的大小只与小球的初末地址相关，与小球的路径等没关，因此在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中战胜重力做的功等于下降过程中重力做的功，故 A 、B错误；小球在上升过程中，碰到的阻力向下，在下降过程中碰到的阻力向上，因此在上升时小球碰到的合力大，加速度大，此时小球运动的时间短，在上升和下降过程中小球重力做功的大小是相同的，由P＝可知，上升过程中的重力的平均功率较大，故C正确， D错误．6.【答案】 D【解析】A选项，举重运动员举着杠铃在头上方停留3s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，因此运动员对杠铃没有做功； B选项，木块滑动过程中，在支持力的方向上没有位移，故支持力对木块没有做功； C选项，推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零；D选项，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功， D 选项正确．7.【答案】 D【解析】当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝ F f＝ kmg ＝ 0.1 ×5000 ×10N ＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s＝ 10 m/s ，选项 D 正确．8.【答案】 B【解析】若是动能不变说明合力对物体做的功为零，可能是合力与速度方向垂直，但是合力不用然为零，比方匀速圆周运动，故 A 错误；物体的动能变化，则合力做功必然不为零，则合力必然不为零，故B正确；物体的速度变化，可能可是速度的方向变化而速度大小不变，则动能不变，故C错误；物体所受的合外力不为零，但若合外力与速度方向垂直，则合外力做功为零，依照动能定理则物体的动能不变，故D错误．9.【答案】 C【分析】10.【答案】 C【解析】合力大小为 5N，合力方向即合位移方向与 3N的力夹角α°，与 41＝53N的力夹角α2＝ 37°，各个力及合力做功分别为W1＝ F1 lcosα1＝18 J， W2＝ F2lcosα2＝ 32J，W合＝ 50 J，C对．11.【答案】 A【解析】在运动员从最低点开始反弹至立刻与蹦床分其他过程中，运动员被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，因此重力势能增大，故 A 正确， B、 C、 D错误．12.【答案】 A【解析】货物受重力、支持力、摩擦力的作用，依照平衡条件得F N＝ mgcosθ， F f＝ mgsinθ，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，因此 A 正确； B错误；依照做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，因此 D 错误．13.【答案】 CD【解析】A中火箭升空的过程中，外力对火箭做了功，故火箭的机械能不守恒，无论匀速升空还是加速升空6 / 9都不守恒， A 错误； B中物体在外力的作用下上升，外力对物体做了功，故机械能不守恒， B 错误；C中小球做匀速圆周运动，其速度不变，动能不变，小球的高度不变，重力势能不变，故其机械能守恒， C正确； D 中关于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而关于小车与弹簧而言，整个系统没有碰到外力的作用，其整个系统的机械能是守恒的，D正确．14.【答案】 ABD【解析】当恒力方向与速度方向相同时，质点加速，动能素来增大，故 A 正确；当恒力方向与速度方向相反时，质点开始减速至零，再反向加速，动能先减小再增大，故 B 正确；当恒力方向与速度方向成小于90°夹角时，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，质点做曲线运动，速度素来增大，故C错误；当恒力方向与速度方向成大于90°的夹角时，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，开始在与恒力相反方向上质点做减速运动直至速度为0，而在垂直恒力方向上质点的速度不变，某一时辰质点速度最小，此后，质点在恒力作用下速度增加，其动能经历一个先减小到某一数值，再逐渐增大的过程，故 D正确．15.【答案】 BC【解析】由于轨道圆滑，因此小球从D点运动到 A点的过程中机械能守恒，依照机械能守恒定律有mgH＝ mg( R＋ R)＋mv，解得v A＝，从 A端水平抛出到落到地面上，依照平抛运动规律有2R＝gt2，水平位移 x＝ v A t＝·＝2，故 A 错误， B 正确；由于小球能从细管A端水平抛出的条件是 v A>0，因此要求 H>2R ，C正确， D错误．16.【答案】 ACD【解析】在释放手柄的过程中，弹簧对弹珠做正功，其机械能增加，故 A 正确；弹珠从C点走开后初速度水平向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，两者垂直，因此弹珠做匀变速曲线运动，直到碰到障碍物，故 B错误；在释放手柄的过程中，弹簧的弹力对弹珠做正功，弹珠的动能和重力势能之和不断增大，依照弹珠和弹簧组成的系统机械能守恒，知弹珠走开弹簧的瞬时，弹簧的弹性势能全部转变为弹珠的动能和重力势能，因此此瞬时动能和重力势能之和达到最大，故C正确；依照系统机械能守恒得，弹簧的最大弹性势能等于弹珠在C点的机械能，为mg(L＋R)sin θ＋mv 2，故 D正确．17.【答案】 AD【分析】7 / 918.【答案】 (1) 匀速直线【解析】(1)取下细绳与托盘后，当摩擦力恰好被平衡时，小车与纸带所受合力为零，获得初速度后应做匀速直线运动．(2) 由题图可知＝cm，再结合＝可得打下计数点F时的瞬时速度v F＝＝ 1.051 m/s，故 W＝F·＝ 0.111 5 J， E k＝ Mv ≈ 0.110 5 J.(3) 依照牛顿第二定律有：对小车＝Ma ，得a＝Fm/s2；对托盘及砝码 (m＋m0)g－ F＝ (m＋ m0)a，故有 m＝－m0＝kg－ 7.7 ×10－3kg ≈ 0.015 kg.19.【答案】 (1)60.00(59.96 ～之间 )(2)①②(M ＋m)2(M ＋m)2③mgs(3)E k2－E k1【分析】 (1)距离 s＝80.30 cm－ 20.30 cm＝ 60.00 cm.(2)①由于挡光条宽度很小，因此能够将挡光条经过光电门时的平均速度看作瞬时速度，挡光条的宽度 d可用游标卡尺测量，挡光时间t可从数字计时器读出．因此，滑块经过光电门1和光电门 2的瞬时速度分别为v1＝，v2＝.②当滑块经过光电门1和光电门 2时，系统的总动能分别为E k1＝(M＋ m)v ＝(M ＋m)2；E k2＝(M＋ m)v ＝(M ＋m)2.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量E p＝ mgs.(3)若是在误差赞同的范围内E p＝E k2－ E k1，则能够为考据了机械能守恒定律．20.【答案】(F2 R2－ F1 R1 )【解析】设半径为 R1和 R2时小球做圆周运动的线速度大小分别为v1和 v2，由向心力公式得：F1＝ m8 / 92＝mF由动能定理得拉力对小球做的功W＝ mv－ mv联立得W＝ (F2 2 1 1R－F R)．21.【答案】 (1) 细绳碰到钉子前、后的瞬时，细绳对小球的拉力各为3mg和 11mg (2)60 °【分析】 (1)设小球运动到最低点的速度为v1，取最低点水平面为零势能面．关于小球下摆过程，依照机械能守恒定律有：mgL＝ mv设细绳碰到钉子前、后瞬时对球的拉力分别为F T1 T2和 F ，则依照牛顿第二定律有：F T1－ mg＝mF T2－ mg＝m解得 F T1＝ 3mg， F T2＝ 11mg(2)若小球恰好做完满的圆周运动，在最高点，绳的拉力为零，重力供应向心力．设球在最高点时的速度为 v2，依照牛顿第二定律，对小球在最高点有：mg＝ m设小球开始下摆时细绳与竖直方向的最小夹角为θ，则关于小球从开始下摆至运动到最高点的过程，应用机械能守恒定律有：mg· L＋mv ＝ mgL(1－ cosθ)解得：θ＝ 60°9 / 9。
人教版高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试题(解析版)
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试题（解析版）第七章《机械能守恒定律》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是()A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步一定会造成较大误差2.如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为() A．mgv0tanθB．C．D．mgv0cosθ3.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条5.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为F f，则整个过程中摩擦力做功为()A．0B．－2F f sC．－F f sD．无法确定6.如图所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定7.北京时间2019 年12 月22 日9 时29 分，美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT，并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭，并成功将Orbcomm公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道．一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用，人类前往太空不再昂贵，廉价太空时代即将到来．如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景．火箭质量为m，喷出气体的质量相对于火箭质量很小，在离平台高h时速度为v，降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为F f，刚要落在平台上时的速度可忽略，降落过程中各力均可视为恒定．下列关于上述过程的描述正确的是() A．火箭处于失重状态B．降落过程中喷气推力为mg－m－F fC．火箭的机械能减少了F f hD．火箭的重力势能减少了mgh8.一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置将()A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变9.下列运动的物体，机械能守恒的是()A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升10.如图，在竖直平面内滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平面上．若小滑块第一次由A 滑到C、第二次由C滑到A，小滑块运动过程始终沿着滑道滑行，两次运动的初速度大小分别为v1、v2，而末速度大小相等．小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则两次运动的初速度()A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．v1、v2大小无法比较11.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是()A．一直做正功B．一直做负功C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功12.如图所示圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是()A．摆球的重力不做功，绳的拉力做功B．摆球的重力做功，绳的拉力不做功C．摆球的重力和绳的拉力都不做功D．摆球的重力和绳的拉力都做功13.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b 使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中() A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零14.一质量为5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A．5 m/sB．7 m/sC．8 m/sD．10 m/s15.在光滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次用相同的水平力F将木块拉离木板，第1次将长木板固定，第2次长木板不固定，比较这两种情况下，下列说法中正确的是()A．木块受到摩擦力的大小不相同B．因摩擦产生的热相同C．恒力F对木块做的功相同D．木块获得的动能相同二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)光滑楔形木块放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的铁球，如图所示，当整个装置沿水平面向左运动的过程中，铁球所受各力做功的情况是()A．斜面对球弹力做正功B．球受的重力不做功C．挡板对球弹力不做功D．不知运动具体情况，无法判断17.(多选)如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中()A．重物的机械能减少B．系统的机械能不变C．系统的机械能增加D．系统的机械能减少18.(多选)下列说法正确的是()A．－10 J的功大于＋5 J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向19.(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g＝10 m/s2)则()A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为20 m/s20.(多选)下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D三、填空题21.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是________．①将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.②作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．③如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A 处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．④用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．22.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．23.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5 m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________ J，相对楼外地面的重力势能为________ J；将铁板提高1 m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J.24.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立即接通电源E．实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减少量25.如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功________ J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________ J.四、实验题26.某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”．(1)为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填入选项前的字母代号)．A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑(2)图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50 Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为________m/s(结果保留3位有效数字)．27.小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量．请你帮助她完成这一想法.(1)写出实验所用的器材：_____________________________________________ ___________________________.(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)：(要求能符合实际并尽量减少误差)____________________．(3)弹性势能的增加量的表达式ΔE p＝_____________________________________________ ___________________________.五、计算题28.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．六、简答题29.“神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1 000摄氏度．(1)该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？(2)该过程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总量变化吗？答案解析1.【答案】B【解析】从需要验证的关系式ghn＝看，与质量无关，A错误；当重物质量大一些时，有利于减小误差，B 正确，C错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，如果仍认为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，若不用第1个点，另选纸带上的A，B两点，此时重力势能的变化量mg(hB－hA)与动能的增加量m(v B2－v A2)仍然可以相互对应，进而验证机械能守12恒定律，D错误．2.【答案】B【解析】如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v2＝，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv2＝，B正确．3.【答案】B【解析】设摩擦力为F f，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律则得：F合＝nF－F f＝ma，解得：加速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．故B正确，A、C、D错误．4.【答案】B【解析】5.【答案】B【解析】由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为W＝－F f s；则全程摩擦力所做的功W总＝－2F f s.6.【答案】B【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，由于人对车的压力对车不做功，故人对车做负功，B正确．7.【答案】D【解析】火箭减速降落时，加速度向上，由牛顿运动定律知火箭处于超重状态，故A错误；根据动能mv2，解得推力F＝mg＋定理得：(mg－F－F f)h＝0－12m－F f，故B错误；C、根据功能原理知，火箭的机械能减少了(F＋F f)h，故C错误；重力做功mgh，则火箭的重力势能减少了mgh，故D正确．8.【答案】A【解析】本题直接求解很困难，因为重心不在绳索上，但可以通过功和能的关系来处理．在用力向下拉绳索的过程中，外界对绳索做功，消耗了能量，一定转化为绳索的某种能量，而整个过程中绳索只有重力势能发生了变化，其他各种能量均不变，所以绳索的重力势能肯定在逐渐增加，从而其重心位置也逐渐升高，故A正确．9.【答案】C【解析】物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小．物体以0.9g的加速度下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，合力在物体下落时对物体做负功，物体机械能不守恒．物体沿光滑曲面滑下时，只有重力做功，机械能守恒．拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体机械能不守恒．综上，机械能守恒的是C项．10.【答案】B【解析】设AB轨道上有某一点D，从A到C的过程和C到A的过程，都通过D点时，由牛顿第二定律知，径向的合力提供向心力，从A到B时速度较大，则支持力较小，摩擦力较小，同理在BC段，径向的合力提供向心力，从A到B，在BC段的速度较小，支持力较小，摩擦力较小，结合动能定理知，从A 到C过程中克服摩擦力做功小于从C到A过程中克服摩擦力做功，而末速度大小相等，知v1＜v2，故B 正确．11.【答案】A【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功．12.【答案】C【解析】13.【答案】B【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实际速度进行分解，如图：由图可知v a＝v b cosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误；在极短时间t 内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于－F T v a t，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：F T v b cosθt，又v a ＝v b cosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．14.【答案】D【解析】当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝F f＝kmg＝0.1×5 000×10 N ＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s ＝10 m/s，选项D正确．15.【答案】B【解析】两次压力(大小等于木块的重力)大小相同，动摩擦因数没变，所以摩擦力大小相同，故A错误；摩擦产生的热等于摩擦力所做的功，由A知道摩擦力不变，距离为两物体的相对位移即木板的长度．因为在两个过程中摩擦力不变，距离不变(木板长)所以因摩擦产生的热相同，故B正确；木板固定时候木块移动距离比木板不固定时候移动的距离短，所以恒力F做功不相同，故C错误；由B可知F对木块做功不同，由动能定理：动能的变化等于合外力所做的功，摩擦力做功相等，F做功不等，所以木块获得的动能不相同，故D错误．16.【答案】AB【解析】17.【答案】AB【解析】重物自由摆下的过程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能减少，选项A正确；对系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确．18.【答案】ABC【解析】功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)．选项A，B，C正确．19.【答案】BC【解析】由于汽车受到的阻力为F f＝0.1mg＝2×103N，而汽车在前 5 s内的加速度为a＝＝＝2 m/s2，由牛顿第二定律得，牵引力为F＝ma＋F f＝2×103kg×2 m/s2＋2×103N＝6×103N，A错误，B正确；由于5 s末达到额定功率，故汽车的额定功率P ＝Fv＝6×103N×10 m/s＝6×104W＝60 kW，C正确；汽车的最大速度v max＝＝＝30 m/s，D 错误．20.【答案】AD【解析】A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功．故A，D正确．21.【答案】③①④②【解析】实验步骤应包括仪器安装、进行实验、数据处理几个环节，所以正确顺序应该是③①④②. 22.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．23.【答案】010*******【解析】根据重力势能的定义式，以二楼地面为参考平面：E p＝0.以楼外地面为参考平面：E p′＝mgh＝20×10×5 J＝103J.以二楼地面为参考平面：ΔE p＝E p2－E p1＝mgh1－0＝20×10×1 J＝200 J.以楼外地面为参考平面：ΔE p＝E p2′－E p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝20×10×1 J ＝200 J.24.【答案】BCE【解析】该实验不需要测重物的质量，A错．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B对．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C对，D错．由于实验中不可避免地受到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的增加总是略小于重力势能的减少量，E对．25.【答案】－100100【解析】在物体缓慢压缩弹簧的过程中，推力F始终与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能增加了100 J.26.【答案】(1)C(2)1.45【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，故选C；(2)从C点到F点小车做匀速运动，则速度为v＝＝1.45 m/s27.【答案】(1)天平直尺(2)①将圆珠笔紧靠直尺竖直放在桌面上并将尾端压紧，记下笔尖处的读数x1；②突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高处的读数x2；③多次测量笔尖到达最高处的读数x2并取平均值2；④用天平测出圆珠笔的质量m.(注：步骤①④可对调)．(3)ΔE p＝mg(2－x1)【解析】28.【答案】mBgR【解析】由于柱面是光滑的，故系统的机械能守恒，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量．系统重力势能的减少量为：ΔE p＝mAg－mBgR，系统动能的增加量为ΔE k＝12(mA＋mB)v2由ΔE p＝ΔE k得：v2＝23(π－1)gR绳的张力对B做的功：W＝12mB v2＋mBgR＝mBgR.29.【答案】(1)动能增加，势能减少，机械能不守恒．(2)减少的势能一部分转化为动能，一部分转化为内能．或者说一部分机械能转化成了内能．机械能和内能的总量不变，即能量守恒．【解析】。
高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》单元测试
210401.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2.如图是质量m= 3kg的质点在水平面上运动的一t象，以下判断正确的是A.在t=1.0s 时，质点的加速度为零B.在0-2.0s 时间内，合力对质点做功为零C.在 1.0-3.0s 时间内，质点的平均速度为lm/sD.在 1.0-4.0s 时间内，合力对质点做功的平均功率为6W3.质量为1kg 的物体从某一高度开始做自由落体运动，1s 后物体着地.g 取10m/s2 则该物体落地时重力的瞬时功率是A.25WB.50WC.75WD. 100W4.如图所示，是汽车牵引力F 和车速倒数1/V 的关系图象，若汽车质量为2×103Kg, 由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s,则以下说法正确的是( )A.汽车运动过程中受到阻力为6×103NB.汽车的额定功率为6×104WC.汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D.汽车做匀加速运动时间是10s5.如图所示，质量分布均匀的球位于水平地面上，球的质量为m、半径为R．以地面为参考平面，球的重力势能为A.mgRB. mgRC.0D.-mgR6.如图所示，水平桌面上的轻弹簧一端固定，另一端与小物块相连；弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出)；物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止开始向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g．则上述过程中( )A.物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W- μmgaB.物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W- μmgaC.经O点时，物块的动能等于W- μmgaD.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能7.子弹的速度为v，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零．若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的三分之一时，子弹的速度是 A. v B.v C. v D.v8.如图所示，质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量 为 2m 的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h 的距离时砝码未落地，木块仍在桌 面上，这时砝码的速率为( )A.B.1 C. D.29.如图所示，将质量为 m 的石块从离地面 h 高处以初速度 v 0 斜向上抛出． 以地面为参考平 面，不计空气阻力，当石块落地时( )A.动能为 mghB.重力势能为 mghC.动能为 mv 02D.机械能为 mgh + mv 02210.如图所示，一细线系一小球绕 O 点在竖直面做圆周运动， a 、b 分别是轨迹的最高点和最 低点， c 、d 两点与圆心等高，小球在 a 点时细线的拉力恰好为 0，不计空气阻力， 则下列说 法正确的是( )13 3A.小球从a点运动到b点的过程中，先失重后超重B.小球从a点运动到b点的过程中，机械能先增大后减小C.小球从a点运动到b点的过程中，细线对小球的拉力先做正功后做负功D.小球运动到c、d两点时，受到的合力指向圆心62411.如图所示，一倾角为α 的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ ，物块下滑过程中的最大动能为E km，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的是( )A.物块与斜面间的动摩擦因数满足μ＜tanαB.物块刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能C.若将物块从离弹簧上端2s处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能等于2E kmD.弹簧的最大弹性势能等于整个过程中物块减少的重力势能与摩擦力对物块做功之和12.一小球从地面上以某一初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，在上升过程中，下列反映小球的机械能E随上升高度h的变化规律(选地面为零势能参考平面)错误的是( )A. B. C. D.13.升降机底板上放一质量为 10kg 的物体，物体随升降机由静止开始竖直上升 6m 时，速度 达到 10m/s ，则此过程中(重力加速度 g 取 10m/s 2)( )A.合外力对物体做功 600 J C.升降机对物体做功 500 JB.物体的重力势能增加 600 J D.物体的机械能增加 1100 J14.我国的动车技术已达世界水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席．某辆动车重达 640 吨，最高时速为 225km /h ，发动机的额定输出功率为 4×107 W ．假设 该动车均在平直路面行驶，受到的阻力f 与速度 V 成正比，即f =kV ( )A.动车的最大牵引力为 6.4×105NB.在额定输出功率下时速为 180km /h 时，动车的加速度为 0.40m /s 2C. 以最高时速一半的速度匀速行驶时，动车发动机的输出功率为 1×107 WD. 以最高时速一半的速度匀速行驶时，动车所受阻力为 3.2×105N15.某人用手将质量为 2kg 的物体由静止向上提起 1m ，这时物体的速度为 2m /s ，重力加速度 g 取 10m /s 2 ，下列说法中正确的是( ) A.手对物体做功 4J B.合外力对物体做功 4JC.物体机械能增加 24JD.重力对物体做功 20J16.如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B 自 由下落，最后到达同一水平面，则( )A.重力对两物体做的功相同B.重力的平均功率相同C.到达底端时重力的瞬时功率 P A ＜P BD.到达底端时重力的瞬时功率P A=P B19.017.为了探究动能定理，某同学在实验室组装了如图甲所示的装置：( 1)该同学想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，你认为在实验中应该采取的必要措施是___________A.平衡摩擦力B.先接通电源后释放小车C.钩码的质量远小于小车的总质量D.钩码的质量远大于小车的总质量(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示，则打B点时的速度v B= __________；3)该同学经过认真操作后，发现小车动能的变化量总是略小于拉力做的功，他猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的，若钩码质为m，小车质量为M，重力加速度为g，则小车受到的实际拉力为F= ____________．327.018.如图所示，用F=8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，经过时间t=2s到达B点，已知A、B之间的距离s=8m．求：( 1)拉力F在此过程中所做的功；(2)到达B点时拉力的功率；(3)物体运动到B点时的动能．19.如图所示，光滑的圆弧的半径为R=0.8m，有一个可视为质点的质量为m= 1kg的物体，从A点从静止开始下滑到B点，然后沿水平面运动到C点静止，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2 ，g取9.8m/s2 ，求：( 1)物体到达B点时的速度大小：(2)BC间的距离x；(3)物体从A到C的过程中摩擦力对物体做的功．20.如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧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．一小球在A点正上方与A相距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．210401.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【答案】A2.如图是质量m= 3kg的质点在水平面上运动的一t象，以下判断正确的是A.在t=1.0s 时，质点的加速度为零B.在0-2.0s 时间内，合力对质点做功为零C.在 1.0-3.0s 时间内，质点的平均速度为lm/sD.在 1.0-4.0s 时间内，合力对质点做功的平均功率为6W【答案】B3.质量为1kg 的物体从某一高度开始做自由落体运动，1s 后物体着地.g 取10m/s2 则该物体落地时重力的瞬时功率是A.25WB.50WC.75WD. 100W 【答案】D4.如图所示，是汽车牵引力 F 和车速倒数1/V 的关系图象，若汽车质量为2×103Kg, 由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s,则以下说法正确的是( )A.汽车运动过程中受到阻力为6×103NB.汽车的额定功率为6×104WC.汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D.汽车做匀加速运动时间是10s【答案】B5.如图所示，质量分布均匀的球位于水平地面上，球的质量为m、半径为R．以地面为参考平面，球的重力势能为A.mgRB. mgRC.0D.-mgR 【答案】A6.如图所示，水平桌面上的轻弹簧一端固定，另一端与小物块相连；弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出)；物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止开始向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g．则上述过程中( )A.物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W- μmgaB.物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W- μmgaC.经O点时，物块的动能等于W- μmgaD.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能【答案】B7.子弹的速度为 v ，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零．若木块对子弹的阻力为恒力， 那么当子弹射入木块的深度为其厚度的三分之一时，子弹的速度是 A. v B.v C. v D.v【答案】D8.如图所示，质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量 为 2m 的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h 的距离时砝码未落地，木块仍在桌 面上，这时砝码的速率为( )A.B.1 C. D.2【答案】D9.如图所示，将质量为 m 的石块从离地面h 高处以初速度 v 0 斜向上抛出． 以地面为参考平 面，不计空气阻力，当石块落地时( )A.动能为 mghB.重力势能为 mghC.动能为 mv 02D.机械能为 mgh + mv 02 【答案】D10.如图所示，一细线系一小球绕 O 点在竖直面做圆周运动，a 、b 分别是轨迹的最高点和最 低点，c 、d 两点与圆心等高，小球在 a 点时细线的拉力恰好为 0 ，不计空气阻力，则下列说 法正确的是( )3 3A.小球从a点运动到b点的过程中，先失重后超重B.小球从a点运动到b点的过程中，机械能先增大后减小C.小球从a点运动到b点的过程中，细线对小球的拉力先做正功后做负功D.小球运动到c、d两点时，受到的合力指向圆心【答案】A62411.如图所示，一倾角为α 的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ ，物块下滑过程中的最大动能为E km，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的是( )A.物块与斜面间的动摩擦因数满足μ＜tanαB.物块刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能C.若将物块从离弹簧上端2s处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能等于2E kmD.弹簧的最大弹性势能等于整个过程中物块减少的重力势能与摩擦力对物块做功之和【答案】AD12.一小球从地面上以某一初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，在上升过程中，下列反映小球的机械能E随上升高度h的变化规律(选地面为零势能参考平面)错误的是( )A. B. C. D.【答案】ABD13.升降机底板上放一质量为10kg 的物体，物体随升降机由静止开始竖直上升6m 时，速度达到10m/s ，则此过程中(重力加速度g 取10m/s2)( )A.合外力对物体做功600 J C.升降机对物体做功500 JB.物体的重力势能增加600 J D.物体的机械能增加1100 J【答案】BD14.我国的动车技术已达世界水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席．某辆动车重达640 吨，最高时速为225km/h，发动机的额定输出功率为4×107 W．假设该动车均在平直路面行驶，受到的阻力f与速度V成正比，即f=kV( )A.动车的最大牵引力为 6.4×105NB.在额定输出功率下时速为180km/h时，动车的加速度为0.40m/s2C. 以最高时速一半的速度匀速行驶时，动车发动机的输出功率为1×107 WD. 以最高时速一半的速度匀速行驶时，动车所受阻力为 3.2×105N【答案】CD15.某人用手将质量为2kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，重力加速度g取10m/s2 ，下列说法中正确的是( )A.手对物体做功4JB.合外力对物体做功4JC.物体机械能增加24JD.重力对物体做功20J【答案】BC16.如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B 自由下落，最后到达同一水平面，则( )A.重力对两物体做的功相同B.重力的平均功率相同C.到达底端时重力的瞬时功率P A＜P BD.到达底端时重力的瞬时功率P A=P B【答案】AC19.017.为了探究动能定理，某同学在实验室组装了如图甲所示的装置：( 1)该同学想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，你认为在实验中应该采取的必要措施是___________A.平衡摩擦力B.先接通电源后释放小车C.钩码的质量远小于小车的总质量D.钩码的质量远大于小车的总质量(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示，则打B点时的速度v B= __________；(3)该同学经过认真操作后，发现小车动能的变化量总是略小于拉力做的功，他猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的，若钩码质为m，小车质量为M，重力加速度为g，则小车受到的实际拉力为F ____________．【答案】( 1).AC (2). (3). g327.018.如图所示，用F=8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，经过时间t=2s到达B点，已知A、B之间的距离s=8m．求：( 1)拉力F在此过程中所做的功；(2)到达B点时拉力的功率；(3)物体运动到B点时的动能．【答案】( 1) W=64J (2)P=64W (3)E KB=64J【详解】( 1)拉力F为恒力，根据功的定义可知，在此过程中所做的功W=Fs=8×8J=64J (2)设物体运动到B点时的速度为v．由s= t2s 28拉力F的功率:P=Fv=8×8W=64W(3) 由动能定理得：物体运动到B点时的动能E KB= W=64J【点睛】求恒力做功时一般要先考虑功的计算公式W=Fs cosα；变力做功可以考虑微元法、功率法、等效法、动能定理法．19.如图所示，光滑的圆弧的半径为R=0.8m，有一个可视为质点的质量为m= 1kg的物体，从A点从静止开始下滑到B点，然后沿水平面运动到C点静止，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2 ，g取9.8m/s2 ，求：( 1)物体到达B点时的速度大小：(2)BC间的距离x；得v=t=2=8m/s(3)物体从 A 到 C 的过程中摩擦力对物体做的功． 【答案】( 1)v B =4m/s (2)x =4m (3) W f =-8J【解析】( 1)从 A 点到 B 点由动能定理： mgR = mv B 2 ,解得： v B == 4m / s(2)由 B 到 C 根据动能定理可知： mv B 2 = mgx 解得 x=4m(3)从 A 到 C 的过程中摩擦力对物体做的功： W f = mgx = 8J 考点：动能定理【名师点睛】此题是对动能定理的考查；解题时要正确选择研究过程，并且要知道在此过程 中各个力的做功情况，根据动能定理列出方程即可解答．20.如图，在竖直平面内有由 圆弧 AB 和 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 ．一小球在 A 点正上方与 A 相距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． 【答案】( 1)= 5 (2) 小球恰好可以沿轨道运动到 C 点【解析】(1)设小球的质量为 m ，小球在 A 点的动能为 E KA ，由机械能守恒可得 E = mg R① 设小球在 B 点的动能为 E KB ，同理有 E = mg 5R②由①②联立可得= 5 ③KB4KA4(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> 0④设小球在 C 点的速度大小为v C，根据牛顿运动定律和向心加速度公式有N+ mg= m⑤2联立④⑤可得m> mg⑥根据机械能守恒可得mg R= 1 mv2⑦根据⑥⑦可知，小球恰好可以沿轨道运动到 C 点4 2 C。
人教版高一物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题(含答案)
第七章《机械能守恒定律》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（ ）A ．重力势能和动能之和总保持不变B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变C ．动能和弹性势能之和总保持不变D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变2．在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度分别竖直上抛、平抛和坚直下抛（ ）A ．从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B ．从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C ．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D ．三个小球落地时的速度相同。
3．如图所示，木块 A 、B 并排且固定在水平桌面上， A 的长度是 L ，B 的长度是 2L ，一颗子弹沿水平方向以速度1v 射入 A ，以速度2v 穿出 B ，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出 A 时的速度为（ ）A ．122()3v v +B ．22122()3v v +C D ．221223v v +4．如图所示，质量为m 的物体以速度v 0离开桌面后，经过A 点时所具有的机械能是(以地面为零势能面，不计空气阻力)A ．2012mv mgh + B ．2012mv mgH + C ．201()2mv mg H h +-D ．2012mv5．两个互相垂直的力F 1和F 2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F 1对物体做功为8J ，力F 2对物体做功为6J ，则F 1和F 2的合力对物体做功为（ ） A ．14 JB ．10 JC ．7 JD ．2 J6．下列说法正确的是A ．重力对物体做功200J ，物体的动能一定增加200JB ．重力对物体做功200J ，物体的重力势能一定增加200JC ．克服弹簧的弹力做功200J ，弹簧的弹性势能一定增加200JD ．克服摩擦力做功200J ，物体的动能一定减少200J7．如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，A 被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B 在拉力F 作用下，向右匀速运动，在此过程中，A 、B 间的摩擦力做功情况是( )A ．对A 、B 都做负功 B ．对A 、B 都不做功C ．对A 不做功，对B 做负功D ．对A 做正功，对B 做负功 8．某运动员拖着轮胎在水平地面上沿直线运动100 m 的过程中（ ） A ．摩擦力对轮胎做了负功 B ．重力对轮胎做了正功 C ．拉力对轮胎不做功 D ．支持力对轮胎做了正功9．一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力F 1、F 2 将弹簧的另一端拉至O 点, 如图,在此过程F 1、F 2分别做了4J 、3J 的功；换用另一个力F 仍将弹簧的另一端拉至O 点,该过程F 所做的功是（ ）A ．7JB ．5JC ．1JD ．－1J10．如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功和相应的功率为（ ）A ．430J ，7WB ．4300J ，70WC ．720J ，12WD ．7200J ，120W11．在一次校运会中，某足球运动员用力F 将质量为m 的足球由静止踢出，飞出速度为0v ，足球沿水平地面滚动了S 米后停止．那么，下列关于功和能的分析中，正确的是( )A ．运动员踢球过程中，足球没有位移，人对足球的作用力没有做功B ．运动员踢球过程中，运动员对足球做功为2012mv C ．足球滚动过程中，地面阻力对足球做-FS D ．足球滚动过程中，足球的动能消失了12．汽车在平直的公路上以恒定的功率起动，设阻力恒定，则关于汽车运动过程中加速度随时间变化的关系，下图中最合理的是（ ）A ．B ．C ．D ．13．我国海军装备的某重型气垫船自重达5×105kg ,最高时速为108km/ℎ,装有额定输出功率为9000kW 的燃气轮机,假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力F f 与速度v 满足F f =kv ,下列说法正确的是( ) A ．该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105N B ．从题中给出的数据,可算出k =1.0×104N ⋅s/mC ．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力为3.0×105ND ．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为4500kw14．如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连．开始时物块与定滑轮等高．已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦．现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是（）A．刚释放时物块的加速度为gB．物块重力的功率先增大后减小CD．物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力15．如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直固定在水平桌面上，圆心O与轨道上边沿和滑轮上边沿在同一水平线上，轨道最低点a与桌面相切。
人教版高一物理必修2第七章 机械能守恒定律 单元测试卷
人教版必修2物理第7章机械能守恒定律单元测试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共10小题，共40分）1.下列关于摩擦力的说法正确的是()A. 摩擦力的大小一定跟两物体间的正压力大小成正比B. 摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反C. 静摩擦力只可能对物体做正功，不可能对物体做负功D. 滑动摩擦力既可能对物体做负功，也可能对物体做正功2.汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应通过变速箱使汽车的速度()A. 减小B. 增大C. 保持不变D. 先增大后保持不变3.如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能E K与位移x关系图象如图乙所示．其中在0～ℎ过程中的图线为平滑曲线，ℎ～2ℎ过程中的图线为平行于横轴的直线，2ℎ～3ℎ过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是A. 在2ℎ～3ℎ过程中物体的机械能不变B. 在0～ℎ过程中拉力大小恒为2mgC. 在ℎ～2ℎ过程中物体的机械能不变D. 物体上升到h高处时，拉力的功率为零4.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，重力加速度为g。
货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是()A. 货箱向上运动的速度大于vB. 缆绳中的拉力F T等于(m0+m)gC. 货箱向上运动的速度等于vcosθD. 图示位置时货车拉力的功率等于(m0+m)g vcosθ5.一物体做自由落体运动．在下落过程中，物体所受重力的瞬时功率()A. 变大B. 变小C. 不变D. 先变大后变小6.一物体仅受两个互相垂直的力F1和F2作用通过一段位移，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功−3J，则此过程中()A. 力F1与F2对物体做的总功为5JB. 力F1与F2对物体做的总功为1JC. 物体的动能增加7JD. 物体的机械能增加7J7.如图所示，用大小相等的力F将同一物体分别沿光滑的水平面和光滑的斜面由静止开始移动大小相等的位移x，在两种情况下，力F作用的时间分别为t1和t2，力F 的方向分别平行水平面和斜面，平均功率分别为P1和P2.则()A. t1<t2，P1>P2B. t1>t2，P1<P2C. t1=t2，P1=P2D. t1>t2，P1>P28.如图所示，木块A放在木块B上左端，用力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有()A. W1<W2，Q1=Q2B. W1=W2，Q1=Q2C. W1<W2，Q1<Q2D. W1=W2，Q1<Q29.某同学以一定的初速度将一小球从某高处水平抛出。
人教版高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试题(解析版)
第七章《机械能守恒定律》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是()A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步一定会造成较大误差2.如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()A．mgv0tanθB．C．D．mgv0cosθ3.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()A．增大B．不变C．减小D．先增大后减小4.如图所示，物体A和B叠放在光滑水平面上，它们的质量分别为mA＝1 kg，mB＝2 kg，在物体B 上作用一个大小等于3 N的水平拉力F后，A和B一起前进了4 m，在这一过程中，物体B对物体A做的功是()A． 0B． 4 JC． 8 JD． 12 J5.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为F f，则整个过程中摩擦力做功为()A． 0B．－2F f sC．－F f sD．无法确定6.如图所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定7.北京时间2019 年12 月22 日9 时29 分，美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT，并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭，并成功将Orbcomm公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道．一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用，人类前往太空不再昂贵，廉价太空时代即将到来．如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景．火箭质量为m，喷出气体的质量相对于火箭质量很小，在离平台高h时速度为v，降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为F f，刚要落在平台上时的速度可忽略，降落过程中各力均可视为恒定．下列关于上述过程的描述正确的是()A．火箭处于失重状态B．降落过程中喷气推力为mg－m－F fC．火箭的机械能减少了F f hD．火箭的重力势能减少了mgh8.一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置将() A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变9.下列运动的物体，机械能守恒的是()A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升10.如图，在竖直平面内滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平面上．若小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A，小滑块运动过程始终沿着滑道滑行，两次运动的初速度大小分别为v1、v2，而末速度大小相等．小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则两次运动的初速度() A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．v1、v2大小无法比较11.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是() A．一直做正功B．一直做负功C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功12.如图所示圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是() A．摆球的重力不做功，绳的拉力做功B．摆球的重力做功，绳的拉力不做功C．摆球的重力和绳的拉力都不做功D．摆球的重力和绳的拉力都做功13.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中()A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零14.一质量为5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A． 5 m/sB． 7 m/sC． 8 m/sD． 10 m/s15.在光滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次用相同的水平力F将木块拉离木板，第1次将长木板固定，第2次长木板不固定，比较这两种情况下，下列说法中正确的是 ()A．木块受到摩擦力的大小不相同B．因摩擦产生的热相同C．恒力F对木块做的功相同D．木块获得的动能相同二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)光滑楔形木块放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的铁球，如图所示，当整个装置沿水平面向左运动的过程中，铁球所受各力做功的情况是()A．斜面对球弹力做正功B．球受的重力不做功C．挡板对球弹力不做功D．不知运动具体情况，无法判断17.(多选)如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中()A．重物的机械能减少B．系统的机械能不变C．系统的机械能增加D．系统的机械能减少18.(多选)下列说法正确的是()A．－10 J的功大于＋5 J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向19.(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g＝10 m/s2)则( )A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为20 m/s20.(多选)下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D三、填空题21.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是________．①将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.②作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．③如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．④用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．22.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．23.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5 m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________ J，相对楼外地面的重力势能为________ J；将铁板提高 1 m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J.24.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立即接通电源E．实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减少量25.如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功________ J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________ J.四、实验题26.某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”．(1)为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填入选项前的字母代号)．A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑(2)图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50 Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为________m/s(结果保留3位有效数字)．27.小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量．请你帮助她完成这一想法.(1)写出实验所用的器材：________________________________________________________________________.(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)：(要求能符合实际并尽量减少误差)____________________．(3)弹性势能的增加量的表达式ΔE p＝________________________________________________________________________.五、计算题28.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．六、简答题29.“神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1 000摄氏度．(1)该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？(2)该过程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总量变化吗？答案解析1.【答案】B【解析】从需要验证的关系式ghn＝看，与质量无关，A错误；当重物质量大一些时，有利于减小误差，B正确，C错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，如果仍认为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，若不用第1个点，另选纸带上的A，B两点，此时重力势能的变化量mg(hB－hA)与动能的增加量12m(v B2－v A2)仍然可以相互对应，进而验证机械能守恒定律，D错误．2.【答案】B【解析】如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v2＝，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv2＝，B正确．3.【答案】B【解析】设摩擦力为F f，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律则得：F合＝nF－F f＝ma，解得：加速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．故B正确，A、C、D错误．4.【答案】B【解析】5.【答案】B【解析】由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为W＝－F f s；则全程摩擦力所做的功W总＝－2F f s.6.【答案】B【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，由于人对车的压力对车不做功，故人对车做负功，B正确．7.【答案】D【解析】火箭减速降落时，加速度向上，由牛顿运动定律知火箭处于超重状态，故A错误；根据动能定理得：(mg－F－F f)h＝0－12mv2，解得推力F＝mg＋m－F f，故B错误；C、根据功能原理知，火箭的机械能减少了(F＋F f)h，故C错误；重力做功mgh，则火箭的重力势能减少了mgh，故D正确．8.【答案】A【解析】本题直接求解很困难，因为重心不在绳索上，但可以通过功和能的关系来处理．在用力向下拉绳索的过程中，外界对绳索做功，消耗了能量，一定转化为绳索的某种能量，而整个过程中绳索只有重力势能发生了变化，其他各种能量均不变，所以绳索的重力势能肯定在逐渐增加，从而其重心位置也逐渐升高，故A正确．9.【答案】C【解析】物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小．物体以0.9g的加速度下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，合力在物体下落时对物体做负功，物体机械能不守恒．物体沿光滑曲面滑下时，只有重力做功，机械能守恒．拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体机械能不守恒．综上，机械能守恒的是C项．10.【答案】B【解析】设AB轨道上有某一点D，从A到C的过程和C到A的过程，都通过D点时，由牛顿第二定律知，径向的合力提供向心力，从A到B时速度较大，则支持力较小，摩擦力较小，同理在BC 段，径向的合力提供向心力，从A到B，在BC段的速度较小，支持力较小，摩擦力较小，结合动能定理知，从A到C过程中克服摩擦力做功小于从C到A过程中克服摩擦力做功，而末速度大小相等，知v1＜v2，故B正确．11.【答案】A【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功．12.【答案】C【解析】13.【答案】B【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实际速度进行分解，如图：由图可知v a＝v b cosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误；在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于－F T v a t，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：F T v b cosθt，又v a＝v b cosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．14.【答案】D【解析】当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝F f＝kmg＝0.1×5 000×10 N＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s＝10 m/s，选项D正确．15.【答案】B【解析】两次压力(大小等于木块的重力)大小相同，动摩擦因数没变，所以摩擦力大小相同，故A 错误；摩擦产生的热等于摩擦力所做的功，由A知道摩擦力不变，距离为两物体的相对位移即木板的长度．因为在两个过程中摩擦力不变，距离不变(木板长)所以因摩擦产生的热相同，故B正确；木板固定时候木块移动距离比木板不固定时候移动的距离短，所以恒力F做功不相同，故C错误；由B可知F对木块做功不同，由动能定理：动能的变化等于合外力所做的功，摩擦力做功相等，F 做功不等，所以木块获得的动能不相同，故D错误．16.【答案】AB【解析】17.【答案】AB【解析】重物自由摆下的过程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能减少，选项A正确；对系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确．18.【答案】ABC【解析】功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)．选项A，B，C正确．19.【答案】BC【解析】由于汽车受到的阻力为F f＝0.1mg＝2×103N，而汽车在前5 s内的加速度为a＝＝＝2 m/s2，由牛顿第二定律得，牵引力为F＝ma＋F f＝2×103kg×2 m/s2＋2×103N＝6×103N，A错误，B正确；由于5 s末达到额定功率，故汽车的额定功率P＝Fv＝6×103N×10 m/s＝6×104W ＝60 kW，C正确；汽车的最大速度v max＝＝＝30 m/s，D错误．20.【答案】AD【解析】A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功．故A，D正确．21.【答案】③①④②【解析】实验步骤应包括仪器安装、进行实验、数据处理几个环节，所以正确顺序应该是③①④②.22.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．23.【答案】010*******【解析】根据重力势能的定义式，以二楼地面为参考平面：E p＝0.以楼外地面为参考平面：E p′＝mgh＝20×10×5 J＝103J.以二楼地面为参考平面：ΔE p＝E p2－E p1＝mgh1－0＝20×10×1 J＝200 J.以楼外地面为参考平面：ΔE p＝E p2′－E p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝20×10×1 J＝200 J.24.【答案】BCE【解析】该实验不需要测重物的质量，A错．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B对．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C对，D错．由于实验中不可避免地受到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的增加总是略小于重力势能的减少量，E对．25.【答案】－100100【解析】在物体缓慢压缩弹簧的过程中，推力F始终与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能增加了100 J.26.【答案】(1)C(2)1.45【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，故选C；(2)从C点到F点小车做匀速运动，则速度为v＝＝1.45 m/s27.【答案】(1)天平直尺(2)①将圆珠笔紧靠直尺竖直放在桌面上并将尾端压紧，记下笔尖处的读数x1；①突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高处的读数x2；①多次测量笔尖到达最高处的读数x2并取平均值2；①用天平测出圆珠笔的质量m.(注：步骤①①可对调)．(3)ΔE p＝mg(2－x1)【解析】28.【答案】mBgR【解析】由于柱面是光滑的，故系统的机械能守恒，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量．系统重力势能的减少量为：ΔE p＝mAg－mBgR，系统动能的增加量为ΔE k＝12(mA＋mB)v2由ΔE p＝ΔE k得：v2＝23(π－1)gR绳的张力对B做的功：W＝12mBv2＋mBgR＝mBgR.29.【答案】(1)动能增加，势能减少，机械能不守恒．(2)减少的势能一部分转化为动能，一部分转化为内能．或者说一部分机械能转化成了内能．机械能和内能的总量不变，即能量守恒．【解析】第 11 页。
高中物理必修二第七章：机械能守恒定律单元测试(含解析)
必修二第七章：机械能守恒定律单元测试一、单选题（本大题共10小题）1.下列关于摩擦力对物体做功的说法中，正确的是A. 静摩擦力只能做正功B. 静摩擦力一定不做功C. 滑动摩擦力只能做负功D. 滑动摩擦力既可以做正功，也可以负功2.关于功率，下列说法正确的是A. 由可知，只要做功多，功率就大B. 由可知，汽车牵引力的功率一定与它的速度成正比C. 由可知，牵引力一定与它的速度成反比D. 由可知，当汽车牵引力功率P一定时，牵引力一定与速度成反比3.关于功率，下列说法中正确的是A. 力越大，则该力的功率就越大B. 功率小说明物体做功少C. 机器做的功越多，说明其功率越大D. 单位时间机器做功越多，其功率越大4.如图所示，物体在恒力F作用下沿光滑水平面前进L，力F的方向与物体运动方向夹角为，物体的质量为m，重力加速度为在此过程中，下列关于力做功的说法中正确的是A. 力F做功为FLB. 力F做功为C. 重力做功为mgLD. 合力对物体做功为05.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加6.如图，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相距重力加速度大小为g。
在此过程中，外力做的功为A. B. C. D.7.人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示。
则在此过程中A. 物体所受的合外力做功为B. 物体所受的合外力做功为C. 人对物体做的功为mghD. 人对物体做的功为8.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，从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为处。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元检测试题(解析版)
《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B处自动滚了上去．下列关于该装置能量转化的判断正确的是( )A．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能B．从A处滚到B处，主要是弹性势能转化为动能C．从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能D．从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能2.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出物体落到比地面低h的海平面上．若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )A．物体到海平面时的重力势能为mghB．重力对物体做的功为－mghC．物体在海平面上的动能为mv＋mghD．物体在海平面上的机械能为mv3.一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离s2应为( )．A． 6.4 m B． 5.6 m C． 7.2 m D． 10.8 m4.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5.如图，一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是( )A．当车匀速前进时，人对车做的总功为正功B．当车加速前进时，人对车做的总功为负功C．当车减速前进时，人对车做的总功为负功D．不管车如何运动，人对车做的总功都为零6.如图所示是一幅登山导图，质量约为60 kg的小宋从A点出发经过0.5 h到达B点，小宋在这过程中克服重力做功约为( )A． 4.7×104J B． 1.4×105J C．9.0×104J D． 1.8×105J7.如图所示，一粗糙的环形细圆管，位于竖直平面内，环形的半径为R(比细管的直径大得多)，在圆管中有一个直径比细管内径略小些的小球(可视为质点)，小球的质量为m，设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为7mg.此后小球便作圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则此过程中小球克服摩擦力所做的功可能是( )A．mgR B．mgR C． 2mgR D． 3mgR8.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝T时刻F的功率是( )A． B． C． D．9.如图所示，b为放在光滑水平桌面上且有着光滑曲面的大木块，a是放在b的曲面上的小钢球，且a与b的质量差别不大．则从地面上看，在a沿曲面下滑的过程中( )A．b对a的作用力垂直于它们之间的接触面，此力对a不做功B．b对a的作用力垂直于它们之间的接触面，此力对a做功C．b对a的作用力不垂直于它们之间的接触面，此力对a不做功D．b对a的作用力不垂直于它们之间的接触面，此力对a做功10.如图所示，地面上竖直放一根轻弹簧，其下端和地面连接，一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落，则( )A．物体和弹簧接触时，物体的动能最大B．与弹簧接触的整个过程，物体的动能和弹簧弹性势能的和不断增加C．与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和先增加后减小D．物体在反弹阶段，动能一直增加，直到物体脱离弹簧为止11.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>P2 B．W1>W2，P1>P2 C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P2二、多选题12. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则( )A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B．撤去F后，物体刚运动时的加速度为－μgC．物体做匀减速运动的时间为2D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg(x0－) 13. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )A．甲图中支持力对人做正功B．乙图中支持力对人做正功C．甲图中摩擦力对人做正功D．乙图中摩擦力对人做正功14. 关于机械能守恒，下列说法中正确的是( )．A．系统内只有重力或弹力做功时，系统的机械能一定守恒B．物体所受合外力不为0，其机械能一定不守恒C．物体所受合外力做功不为0，其机械能一定不守恒D．物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动，其机械能减少15. 如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b 可视为质点，重力加速度大小为g.则( )A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg16. 将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出．抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0.若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程中，下列说法正确的是( )A．小球克服空气阻力做的功小于mghB．重力对小球做的功等于mghC．合外力对小球做的功小于mvD．合外力对小球做的功等于mv三、实验题17.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是________，理由是_______________________________________________________________________________________________________________ _____(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出打B点时纸带的速度大小为________ m/s.(结果保留三位有效数字)丙(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图丁所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)丁四、计算题18.如图所示，一只20 kg的狗拉着一个80 kg的雪橇以3 m/s的速度冲上坡度为θ的斜坡．已知sinθ＝，斜坡对雪橇的摩擦阻力恒为20 N，狗拉雪橇上坡时的加速度为0.2 m/s2，经过10 s拉雪橇的套绳突然断开，雪橇刚好能冲上坡顶．求斜坡长．(g取10 m/s2)19.设光滑水平面上有一质量为m的物体，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下，发生一段位移s，速度变为v2，如图所示．(1)试利用牛顿第二定律和运动学规律推导出F做功与物体动能变化间的关系．(2)若已知m＝2 kg，v1＝10 m/s，F＝100 N，s＝3 m，求末速度v2的大小和此时F的功率．20.以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，取地面为零势能面，g取10 m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中在何处重力势能与动能相等？答案解析1.【答案】D【解析】从A处滚到B处，初动能为零，末动能为零，重力势能主要转化为弹性势能．从B处滚到最高处，初、末动能为零，弹性势能转化为重力势能．故D正确，A、B、C错误．2.【答案】C【解析】物体到达海平面时位于参考平面上，重力势能为零，A错；物体运动过程中下落了h高度，重力做功mgh，B错；根据机械能守恒定律mgh＋mv＝mv2，即物体在海平面上的机械能E2＝mv2＝mgh＋mv，C对，D错．3.【答案】A【解析】急刹车后，车只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零，故：－Fs1＝0－mv①－Fs2＝0－mv②由①②联立得＝故汽车滑行的距离为s＝s1＝()2×3.6 m＝6.4 m.24.【答案】C【解析】5.【答案】B【解析】人对车施加了三个力，分别是推力F、静摩擦力F f、压力，其中推力F和静摩擦力F f分别发生了相同的位移，做了正功和负功．当车匀速时，先对人分析，人匀速，两反作用力F′和F f′相等，F＝F′，F f＝F f′，则人对车做的总功为零，选项A 错误；人加速时，F f′－F′＝ma，有F f′>F′，静摩擦力做功大些，故人对车做的总功为负功，选项B正确；人减速时，F′－F f′＝ma，F′>F f′，推力做正功更多，人对车做的总功为正功，选项C错误；人对车做的总功与人的运动状态(即车的运动)有关，选项D错误．6.【答案】C【解析】从A到B上升的高度为：h＝228－78 m＝150 m克服重力做功为：W＝mgh＝60×10×150 J＝9.0×104J.7.【答案】B【解析】根据牛顿第二定律得，在最低点有：F－mg＝m，F N＝7mg，N小球恰好经过最高点，则最高点的速度为0.根据动能定理得，－mg·2R－W f＝0－mv2，解得：W f＝mgR.8.【答案】B【解析】木块的加速度a＝，t＝T时的速度v＝aT＝，瞬时功率P＝Fv＝.9.【答案】B【解析】10.【答案】C【解析】物体在接触弹簧前做自由落体运动，从接触弹簧到弹力等于重力时，其做的是加速度逐渐减小的加速运动，弹力等于重力时加速度最小，速度最大，再向下做的是加速度逐渐增大的减速运动，速度减至零后向上完成相反的过程，故A、D错误；接触弹簧后，重力势能先减小后增大，根据能量转化，动能和弹性势能之和先增大后减小，B错误，C正确．11.【答案】C【解析】由功的定义式可知W1＝W2，由牛顿第二定律得ma＝F，ma2＝F－F f，故a1>a2；1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．12.【答案】BD【解析】撤去F后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后做匀减速运动，故A错；刚开始时，由kx0－μmg＝ma可知B正确；离开弹簧之后做匀减速运动，减速时间满足3x0＝a1t2，a1＝μg则t＝，C错；速度最大时合力为零，此时弹簧弹力F＝μmg＝kx，x＝，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W f＝μmg(x0－x)＝μmg(x0－)，D正确．13.【答案】AD【解析】甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，C错误；乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故B错误，D正确．14.【答案】AD【解析】系统内只有重力或弹力做功时，系统的机械能守恒，A正确；物体仅受重力作用，只有重力做功时，物体的机械能守恒，B、C错误；物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动时，物体一定受到一个与运动方向相反的力作用，此力对物体做负功，物体的机械能减少，D正确．15.【答案】BD【解析】当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误；a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh ＝mAv，解得vA＝，故B正确；b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，即b对地面的压力大小为mg，故D正确．16.【答案】AB【解析】由题意可知，小球落地时的速度比抛出时大，即从抛出到落地的过程中，动能变大了．根据动能定理W合＝ΔE k，则W合>0，即重力所做的功大于阻力所做的功．而这个过程中重力对小球做的功为W G＝mgh，所以A、B正确．从抛出到落地的过程中，合外力做的功等于小球动能的变化量，即W合＝m(2v0)2－mv＝mv>mv，故C、D均错．17.【答案】(1)甲小车在斜面下滑有摩擦力做负功，机械能不守恒(2)1.37 (3)10.0(9.8～10.03均可)【解析】(1)机械能守恒的条件是只有重力或系统内的弹力做功，所以实验设计就要排除除重力外的其他力做功，乙方案中的摩擦力做负功会导致实验失败．(2)图甲为自由落体运动，是匀变速运动，中间时刻的速度等于平均速度．所以B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，v＝＝1.367 5 m/s≈1.37 m/s.(3)根据机B械能守恒定律mgh＝mv2，整理得v2＝2gh，所以重力加速度就等于图象斜率的一半．18.【答案】50 m【解析】套绳断时，雪橇和狗的速度为v＝v＋at＝(3＋0.2×10) m/s＝5 m/s套绳断时，雪橇通过的坡长为x1＝v0t＋at2＝40 m套绳断开后，设雪橇在斜坡上滑行x2停下，则由动能定理有：－(Mg sinθ＋F f)x2＝0－Mv2可得：x2＝10 m斜坡的长度为x＝x1＋x2＝40 m＋10 m＝50 m.19.【答案】(1)在这一过程中，外力所做的功：W＝Fs①据牛顿第二定律有：F＝ma②由运动学公式：s＝③由①②③可得：Fs＝mv－mv即：W＝mv－mv(2)20 m/s 2 000 W【解析】(1)在这一过程中，外力所做的功：W＝Fs①据牛顿第二定律有：F＝ma②由运动学公式：s＝③由①②③可得：Fs＝mv－mv即：W＝mv－mv(2)由Fs＝mv－mv，得v2＝20 m/s由P＝Fv2，得P＝2 000 W.20.【答案】(1)5 m (2)2.5 m【解析】(1)由于物体在运动过程中只有重力做功，机械能守恒．设物体上升的最大高度为h，则E1＝mv，在最高点动能为0，故E2＝mgh，由机械能守恒定律E1＝E2可得：mv＝mgh，所以h＝＝m＝5 m.(2)开始时物体在地面上，E1＝mv，设重力势能与动能相等时在距离地面h1高处，E2＝mv＋mgh1＝2mgh1，由机械能守恒定律可得：mv＝2mgh1，所以h1＝＝2.5 m.。
人教版物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题(含答案)
人教版物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题（含答案）1 / 9第七章《机械能守恒定律》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列物体中，机械能一定守恒的是 （ ）A ．受到平衡力作用而运动的物体B ．只受重力作用而运动的物体C ．只受重力和拉力作用而运动的物体D ．在水平面上做圆周运动的汽车2．如图所示，在地面上以速度0v 抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上，若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则（ ）①物体落到海平面时的势能为mgh②物体从抛出到落到海平面的过程红重力对物体做功为mgh③物体在海平面上的动能为2012mv mgh + ④物体在海平面上的机械能为2012mv 其中正确的是（ ）A ．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②④3．如图所示，水平传送带逆时针匀速转动，速度为8 m/s ，A 、B 为两轮圆心正上方的点，AB= L 1=6 m ，左右两端分别与轨道无缝对接，小物块与轨道左端P 碰撞无机械能损失，AP=L 2 =5 m ，物块与AP 、AB 间动摩擦因数均为μ=0.2，物块以一定的初速度vo 沿轨道滑上传送带B 点，欲使物块可以返回到B 点且速度为零，g=10 m/s 2，则物块的初速度v 。
不可能的是 ( )A ．7 m/sB ．8 m/sC ．9 m/sD ．10 m/s4．下列有关功和功率的说法正确的是( )A ．功是标量，功有正负值，功的的正负表示功的大小B ．由功率公式W P t=可知做功的时间越长，功率一定越小C．功的正负是由位移和力的方向共同决定的可知汽车的最大速度只由汽车的额定功率决定D．由公式P Fv5．如图所示，一根轻绳拴了一个物体，若整体以加速度a向上加速运动，作用在物体上各力做功的情况是（）A．重力做负功，拉力做正功，合外力做正功B．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功D．重力做负功，拉力做负功，合外力做负功6．一汽车发动机的额定功率为80kW，当这辆汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶时，受到的阻力大小为2×103N，汽车发动机行驶时的实际功率为（）A．40kW B．80kW C．14.4kW D．144kW7．两个物体A、B的质量之比m A:m B=1：2，二者初动量相同，它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，则A、B在桌面上从开始滑行到停止所经过的距离之比为（）A．2：1 B．1：2 C．1:4 D．4：18．在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（）A．v0+√2gℎ B．v0−√2gℎ C．√v02+2gℎ D．√v02−2gℎ9．如图所示的实验装置中，小球A、B完全相同．用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，实验中两球同时落地．图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是（）A．A球经过面1时重力瞬时功率大于B球经过面1时重力的瞬时功率B．A球从面1到面2的速率变化等于B球从面1到面2的速率变化C．A球从面1到面2的动量变化大于B球从面1到面2的动量变化D．A球从面1到面2的动能变化等于B球从面1到面2的动能变化人教版物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题（含答案）3 / 910．如图所示，质量为的物体，由高处无初速滑下，至水平面上A 点静止，不考虑B 点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A 点沿原路径返回C 点，则外力至少做功为（ ）A ．mghB ．2mghC ．3mghD ．条件不足，无法计算11．质量为m 的汽车在平直的公路上行驶，某时刻速度为v 0，从该时刻起汽车开始加速，经过时间t 前进的距离为s ，此时速度达到最大值v m ，设在加速过程中发动机的功率恒为P ，汽车所受阻力恒为F μ，则这段时间内牵引力所做的功错误的表达式为（ ）A ．PtB ．F μv m tC ．F μSD ．mv m 2/2+F μS −mv 02/212．如图所示，半径为R 的光滑圆环竖直放置，N 为圆环的最低点。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元检测题(解析版)
《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功2.如图所示，一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带，传送带顺时针匀速转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是( )A．不做功 B．先做负功后不做功C．先做负功后做正功 D．先做正功后不做功3.如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则( )A．小球从接触弹簧开始速度一直减小B．小球运动过程中最大速度等于2C．弹簧最大弹性势能为3mgx0D．弹簧劲度系数等于4.一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小F f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )A． B．C． D．5.一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，沿水平面从静止开始做匀加速直线运动，向前移动了一段距离s，那么在前半程s1＝及后半程s2＝中，F做功的平均功率之比为( )．A． (－1)∶1 B． (－2)∶1 C．1∶ D．1∶(－1)6.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是( )A．运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化7.如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动．关于力对船做功的下列说法中正确的是( )A．绳的拉力对船做了功B．人对绳的拉力对船做了功C．树对绳子的拉力对船做了功D．人对船的静摩擦力对船做了功8.拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是( )A．节省燃料 B．提高柴油机的功率C．提高传动机械的效率 D．增大拖拉机的牵引力9.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh10.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了2mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大11.一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能( )A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．一样大12.如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆的过程中，下列说法正确的是( )．A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功二、多选题13 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中( )．A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功14. 关于“探究恒力做功与速度变化的关系”的实验，下列说法中正确的是( ) A．应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B．应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角D．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角15. 下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是( )A．合外力为零时机械能一定守恒B．做曲线运动的物体机械能可能守恒C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D．除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒16. 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率．已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，汽车所受阻力不变．由此可得( )A．在t3时刻，汽车速度一定等于v mB．在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动C．在t2～t3时间内，汽车一定做匀速运动D．在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动17. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示．以下判断正确的是( )．A．前3 s内货物处于超重状态B．最后2 s内货物只受重力作用C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒三、实验题18.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________ m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔE k＝________ J，系统势能的减少量ΔE p＝______ J.(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______ m/s2.四、计算题19.如图所示，是运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演的简化图，AB是水平路面，BCDE 是一段曲面，其中BC段是一段半径为20 m的圆弧路面．运动员驾驶的摩托车始终以P＝9 kW的恒定功率行驶，到B点时的速度v＝20 m/s，再经t＝3 s的时间通过坡面1到达顶点E时关闭发动机，并以v2＝16 m/s的速度水平飞出．已知人和车的总质量m ＝180 kg，坡顶高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2.空气阻力不计，求：(1)摩托车落地点与E点的水平距离s；(2)摩托车刚过B点时，摩托车对地面的压力大小；(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功．20.某种型号的汽车发动机的最大功率为P m＝60 kW，汽车满载质量为m＝1 500 kg，最高车速是v m＝180 km/h，汽车在平直路面上行驶，g取10 m/s2.问：(1)汽车所受阻力F f与车的重力G的比值是多少；(2)若汽车从静止开始，以a＝1.2 m/s2的加速度做匀加速运动，则这一过程能维持的时间t有多长．21.通过探究得到弹性势能的表达式为E p＝kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题：图11放在地面上的物体上端系在一劲度系数k＝400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图11所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.答案解析1.【答案】C【解析】人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功．2.【答案】C【解析】A项当物体的速度等于传送带速度时，则物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功，物体做减速运动，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故B正确；C项由B 项可知如果摩擦力做了负功后，物体速度减小，当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了，速度不变，一直运动，之后摩擦力不可能做正功，故C错误；D项当物体的速度小于传送带速度时，出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故D正确．3.【答案】C【解析】小球由A到O做自由落体运动，从O开始压缩弹簧，根据胡克定律，弹簧弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律得：a＝，加速度先减小，方向向下，小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，即重力和弹簧弹力相等时，速度最大；之后小球继续向下运动，弹力大于重力，做减速运动，故A错误；设小球刚运动到O 点时的速度为v，则有mg·2x0＝mv2，v＝2.小球接触弹簧后先做加速运动，所以小球运动的最大速度大于2，所以B错误；到B点时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，等于重力势能的减小量，为3mgx0，故C正确；由于平衡位置在OB之间，不是B点，故kx0＞mg，k＞，故D错误．4.【答案】A【解析】在0－t1时间内，如果匀速，则v－t图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P＝Fv，牵引力减小；根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1＝F f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1＝＝.所以0－t1时间内，v－t图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1－t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P＝Fv，牵引力减小；再根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2＝F，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2＝＝.所以在t1－t2时间内，即v－t f图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线．5.【答案】A【解析】设物体的加速度为a，由s＝at2得，前半程所用时间：t1＝，后半程所用时间：t2＝(－1)，又因前半程F做功的平均功率：P1＝，后半程F做功的平均功率：P2＝，所以P1∶P2＝(－1)∶1，故A正确．6.【答案】B【解析】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点：(1)若运动物体所受合外力为零，则合外力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化．(2)物体所受合外力不为零，物体必做变速运动，但合外力不一定做功；合外力不做功，则物体动能不变．(3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合外力不做功；同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合外力只是用来改变速度方向产生向心加速度，如匀速圆周运动)．根据上述三个要点不难判断，本题只有选项B正确．7.【答案】D【解析】绳的拉力、人对绳的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船，没有对船做功．只有人对船的静摩擦力作用于船，且船发生了位移，故对船做了功，且做正功．8.【答案】D【解析】拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据P＝Fv，在功率一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力，选项D正确．9.【答案】D【解析】运动员的加速度为g，沿斜面：mg－F f＝m·g，F f＝mg，W f＝mg·2h＝mgh，所以A、C项错误，D项正确；E＝mgh－mgh＝mgh，B项错误．k10.【答案】D【解析】圆环沿杆下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做负功，圆环的机械能减少，故A 错误；弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为h＝L，根据系统的机械能守恒知，弹簧的弹性势能增大量为ΔE p＝mgh＝mgL，故B错误；圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确．11.【答案】D【解析】由动能定理得mgh＝E k－mv，E k＝mgh＋mv，则三球落地时的动能一样大．12.【答案】D【解析】方法一：根据力与位移方向的夹角判断在小球向下摆的过程中，小车向右运动，如图所示．由图可以看出，绳的拉力与小车的位移的夹角小于90°，故绳的拉力对小车做正功，小车的动能增加；绳的拉力与小球的位移的夹角大于90°，故绳的拉力对小球做负功，小球的机械能减少．方法二：根据能量转化判断在小球向下摆动的过程中，小车的动能增加，即小车的机械能增加，由于小球和小车组成的系统机械能守恒，所以小球的机械能一定减少，故绳的拉力对小球做负功．选项A、B、C错误，D正确．13.【答案】BC【解析】用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，C对．用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，弹性势能增加，重力做正功，且做功多，所以A、D错，B对．14.【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错．15.【答案】BD【解析】合外力为零时，做匀速直线运动的物体，动能不变，但机械能不一定守恒，如：匀速上升的物体，机械能不断增大，选项A错误．做曲线运动的物体，若只有重力做功，它的机械能就守恒，如：做平抛运动的物体，选项B正确．外力对物体做的功为零，是动能不变的条件，机械能不变的条件是除重力或弹力外，其他力不做功或做功的代数和为零，选项C错误，选项D正确．16.【答案】AC【解析】已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻，汽车速度一定等于v m，故A正确；0～t1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力不变，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据P＝Fv，速度继续增大，牵引力减小，加速度减小，则在t1～t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B错误；在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故C正确；由此分析知，在发动机功率达到额定功率前，汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，故D 错误．17.【答案】AC【解析】由题图可知，在前 3 s内，a＝＝2 m/s2，货物具有向上的加速度，故货物处于超重状态，选项A正确；在最后2 s内，货物的加速度a′＝＝－3 m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，选项B错误；根据＝v＝3 m/s，选项C正确；第3 s末至第5 s末的过程中，货物匀速上升，故吊绳的拉力与货物的重力大小相等，此过程中除重力外还有吊绳的拉力对货物做功，所以货物的机械能不守恒(货物的机械能增加)，选项D错误．18.【答案】(1)2.4 m/s (2)0.576 J 0.588 J(3)k＝g＝9.70 m/s2.【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论v5＝＝＝2.4 m/s (2)系统动能的增量ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝0.576 J．系统重力势能减小量ΔE p ＝(m2－m1)gh＝0.1×9.8×0.600 0 J＝0.588 J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．(3)由于ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝ΔE p＝(m2－m1)gh，由于(m1＋m2)＝2(m2－m1)，所以得到：v2＝h，所以v2－h图象的斜率k＝，g＝9.70 m/s2.19.【答案】(1)16 m (2)5 400 N (3)3.096×104J【解析】(1)摩托车从E点飞出后，做平抛运动．水平方向：s＝v2t竖直方向：h＝gt2解得：s＝16 m(2)刚过B点，对摩托车受力分析，F N－mg＝解得：F N＝5 400 N根据牛顿第三定律，摩托车对地面的压力大小为5 400 N(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中，牵引力做功W＝Pt＝2.7×104J牵根据动能定理：W牵－mgh－W f＝mv－mv解得：W f＝3.096×104J20.【答案】(1)＝(2)s【解析】(1)汽车速度最大时，牵引力跟阻力平衡，则：P m＝F f v m，F f＝1 200 N则，比值＝即：＝(2)汽车匀加速运动时，由牛顿第二定律：F－F f＝ma即F＝3 000 N当汽车的功率达到P m时，就不能继续维持匀加速运动，此时：P m＝Fv其中：v＝at则匀加速运动的时间t＝s或约为16.7 s.21.【答案】22 J 2 J【解析】物体刚离开地面时，弹簧的弹性势能E＝kx2＝×400×0.12J＝2 Jp此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等，则有W＝－W弹＝ΔE p＝2 J1物体刚好离开地面时，有G＝F＝kx＝400×0.1 N＝40 N物体上升h＝0.5 m过程中，拉力做的功等于克服重力做的功，则有W2＝Gh＝40×0.5 J＝20 J在整个过程中，拉力做的功W＝W＋W2＝2 J＋20 J＝22 J1此时弹簧的弹性势能仍为2 J.。
人教版高中物理必修二《第7章 机械能守恒定律》单元测试卷(1)
（精心整理，诚意制作）人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）一、选择题1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是（）A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率只能很小；力对物体做功多，其功率可能较大D．功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的瞬时功率是（）A． t1B． t12C． t1D． t123．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的即时功率变化情况是（）A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小D．先减小后增大4．对于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：3：5C．在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5D．在第1s内、第2s内、第3s内的平均功率之比是1：3：55．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2＜v1）时，汽车的加速度为（）A．B．C．D．6．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1C．v2=v1D．v2=k2v17．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A．B．C．mgh D．09．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h）B．mgh，增加mg（H+h）C．﹣mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）10．一质量为m的物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中物体的动能增加m（a+g）hB．提高过程中合外力对物体做功mghC．提高过程中手对物体做功m（a+g）hD．提高过程中物体克服重力做功mgh二、计算题11．起重机的钢丝在10s内将4t重的货物向上吊起15米高（1）如果货物时匀速上升，求起重机对货物做功的功率；（2）如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率是多少以及该起重机的额定功率最小是多少？12．汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为5×103kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0×103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度；（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？13．在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g 取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面．求：（1）在第2s末小球的重力势能；（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化．14．如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？15．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）参考答案与试题解析一、选择题1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是（）A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率只能很小；力对物体做功多，其功率可能较大D．功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率的定义式为P=，是用比值法定义的，与时间和做功多少无关，表示做功的快慢；公式P=Fv 反映了功率的决定因素．【解答】解：A、功率表示做功的快慢，力对物体做功多，时间不一定小，故这个力的功率不一定大，故A错误；B、功率表示做功的快慢，力对物体做功的时间短，但功不一定大，故这个力的功率不一定大，故B错误；C、功率表示做功的快慢，是用比值法定义的，与做功的大小无直接关，故C错误；D、功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量，故D正确；故选：D．2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的瞬时功率是（）A． t1B． t12C． t1D． t12【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小，再由速度公式可以求得物体的速度的大小，由P=FV来求得瞬时功率．【解答】解：由牛顿第二定律可以得到，F=ma，所以a=t1时刻的速度为V=at=t1，所以t1时刻F的功率为P=FV=F•t1=t1故选：C3．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的即时功率变化情况是（）A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小D．先减小后增大【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．【解答】解：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．故选：C．4．对于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：3：5C．在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5D．在第1s内、第2s内、第3s内的平均功率之比是1：3：5【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；自由落体运动．【分析】自由落体运动做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的推论分析判断．【解答】解：自由落体运动初速度为零，做匀加速直线运动，A、根据推论知，在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，则平均速度之比为1：3：5．故A正确．B、根据v=at知，在1s末、2s末、3s末的速度之比为1：2：3，故B错误；C、由A分析知，第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，故平均速度之比为1：3：5，故C正确；D、平均功率P=可知，平均功率之比等于平均速度之比，故D正确．故选：ACD．5．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2＜v1）时，汽车的加速度为（）A．B．C．D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】汽车以恒定的功率匀速运动时，汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力的大小相等，由此可以求得汽车受到的阻力的大小，当速度为v2时，在由P=F v可以求得此时的牵引力的大小，根据牛顿第二定律求得汽车的加速度的大小．【解答】解：汽车以速度v1匀速运动时，根据P=Fv1=fv1可得汽车受到的阻力的大小为f=，汽车以速度v2匀速运动时，根据P=F′v2，所以此时的牵引力F′=，由牛顿第二定律可得，F′﹣f=ma，所以加速度为a===，所以C正确．故选C．6．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1C．v2=v1D．v2=k2v1【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解．【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v=v12故选：B．7．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多【考点】重力势能的变化与重力做功的关系．【分析】重力做功W=mgh，h是物体初末位置的高度差．根据这个公式进行分析．【解答】解：物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，重力做功都是W=mgh，所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多，故D正确．ABC错误．故选：D8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A．B．C．mgh D．0【考点】功的计算．【分析】重力做功与路经无关，高度差h有关w=mgh．【解答】解：AD间的高度差为，则重力做功为．则B正确，ACD错误，故选：B9．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h）B．mgh，增加mg（H+h）C．﹣mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定．物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：E p=mgh．【解答】解：以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为E p1=﹣mgh；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：△E p=mg•△h=mg（H+h）；故选：D．10．一质量为m的物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中物体的动能增加m（a+g）hB．提高过程中合外力对物体做功mghC．提高过程中手对物体做功m（a+g）hD．提高过程中物体克服重力做功mgh【考点】动能定理的应用；重力势能的变化与重力做功的关系；功能关系．【分析】由牛顿第二定律求得物体受到的合力与人对物体的拉力，然后利用恒力做功的公式分别求出重力和拉力做的功，应用动能定理或功能关系解决各种能量的增量．【解答】解：A、由动能定理得：w合=△E K物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，所以w合=mah即提升过程中物体的动能增mah，故A错误．B、提高过程中合外力对物体做功w合=mah，故B错误．C、设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得F﹣mg=ma，即F=m（g+a），提高过程中手对物体做功为m（a+g）h，故C正确．D、提高过程中物体克服重力做功mgh，故D正确．本题选不正确的，故选：AB．二、计算题11．起重机的钢丝在10s内将4t重的货物向上吊起15米高（1）如果货物时匀速上升，求起重机对货物做功的功率；（2）如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率是多少以及该起重机的额定功率最小是多少？【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）货物匀速上升时，牵引力等于重力，结合牵引力做功，根据平均功率的公式求出起重机对货物做功的功率．（2）根据位移时间公式求出货物的加速度，结合牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据牵引力做功的大小，结合平均功率的公式求出起重机对货物做功的平均功率．根据速度时间公式求出匀加速直线运动的末速度，再根据P=Fv求出起重机的最小额定功率．【解答】解：（1）货物匀速上升时，F=mg=40000N，起重机对货物做功的大小W=Fh=40000×15J=600000J，则起重机对货物做功的功率P=．（2）若货物做匀加速上升，根据h=得，a=，根据牛顿第二定律得，F′﹣mg=ma，解得牵引力F′=mg+ma=40000+4000×0.3N=41200N，则起重机对货物做功的平均功率=61800W．匀加速直线运动的末速度v=at=0.3×10m/s=3m/s，可知起重机的额定功率最小值P=F′v=41200×3W=123600W．答：（1）起重机对货物做功的功率为60000W；（2）起重机对货物做功的平均功率为61800W，起重机的额定功率最小值为123 600W．12．汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为5×103kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0×103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度；（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）当汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小．（2）根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力．（3）根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．【解答】解：（1）当汽车以最大速度行驶时，F=f=5.0×103N．由P=Fv得，最大速度．（2）由牛顿第二定律F﹣f=ma代入数据得F=7500N．（3）汽车做匀加速运动到最大速度时，达到额定功率，此时速度v′=．则汽车做匀加速直线运动的时间t=．答：（1）汽车所能达到的最大速度为12m/s．（2）汽车受到的牵引力为7500N．（3）汽车匀加速运动的时间为16s．13．在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g 取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面．求：（1）在第2s末小球的重力势能；（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化．【考点】机械能守恒定律．【分析】（1）小球做自由落体运动，根据h=求出下落的高度，再根据E p=mgh求解重力势能．（2）根据自由落体运动的规律求出在第3s内小球下落的高度△h，重力做功为：W G=mg•△h．【解答】解：选取零势能参考平面．（1）在第2s末小球所处的高度为：h=﹣gt2=﹣×10×22 m=﹣20 m重力势能为：E p=mgh=0.2×10×（﹣20）J=﹣40JE p＜0，说明重力势能减少．（2）在第3s末小球所处的高度为h′=﹣g×t′2=﹣×10×32 m=﹣45 m．第3 s内重力做功为：W G=mg（h﹣h′）=0.2×10×（﹣20+45）J=50JW G＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50J．答：（1）在第2s末小球的重力势能为﹣40J；（2）在第3s内重力所做的功为50J，小球的重力势能减少，且减少了50J．14．如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】本题的关键是把所有砖块看做一个整体，先求出开始时砖块的机械能，再求出全部叠起来时的机械能，然后根据能量守恒定律即可求解．【解答】解：把n块砖从平铺状态变为依次叠放，所做的功至少要能满足重力势能的增加．以地面为零势能面，对系统有：平铺状态系统重力势能为： =（nm）g①依次叠放时系统重力势能为： =（nm）g②根据功能关系有：W≥③联解①②③得：答：如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做的功．15．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？【考点】功能关系；重力势能．【分析】物体克服重力做功时，物体的重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功，由功的计算公式和功能关系分析答题．【解答】解：从开始到铁链全部离开地面的瞬间，链条重心上升的高度为：h= =m=1m物体克服重力做的功为：W=mgh=10×10×1J=100J则物体的重力势能增加了100J；答：物体克服重力做功100J；物体的重力势能增加了100J．。
人教版必修二 第7章 机械能守恒定律 单元测试
人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）一、选择题1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是（）A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率只能很小；力对物体做功多，其功率可能较大D．功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的瞬时功率是（）A．t1B．t12C．t1D．t123．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的即时功率变化情况是（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大4．对于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：3：5C．在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5D．在第1s内、第2s内、第3s内的平均功率之比是1：3：55．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2＜v1）时，汽车的加速度为（）A．B．C．D．6．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1 C．v2=v1 D．v2=k2v17．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A． B．C．mgh D．09．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h） B．mgh，增加mg（H+h）C．﹣mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）10．一质量为m的物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中物体的动能增加m（a+g）hB．提高过程中合外力对物体做功mghC．提高过程中手对物体做功m（a+g）hD．提高过程中物体克服重力做功mgh二、计算题11．起重机的钢丝在10s内将4t重的货物向上吊起15米高（1）如果货物时匀速上升，求起重机对货物做功的功率；（2）如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率是多少以及该起重机的额定功率最小是多少？12．汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为5×103kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0×103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度；（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？13．在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g 取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面．求：（1）在第2s末小球的重力势能；（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化．14．如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？15．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（1）参考答案与试题解析一、选择题1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是（）A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率只能很小；力对物体做功多，其功率可能较大D．功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率的定义式为P=，是用比值法定义的，与时间和做功多少无关，表示做功的快慢；公式P=Fv反映了功率的决定因素．【解答】解：A、功率表示做功的快慢，力对物体做功多，时间不一定小，故这个力的功率不一定大，故A错误；B、功率表示做功的快慢，力对物体做功的时间短，但功不一定大，故这个力的功率不一定大，故B错误；C、功率表示做功的快慢，是用比值法定义的，与做功的大小无直接关，故C错误；D、功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量，故D正确；故选：D．2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的瞬时功率是（）A．t1B．t12C．t1D．t12【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小，再由速度公式可以求得物体的速度的大小，由P=FV来求得瞬时功率．【解答】解：由牛顿第二定律可以得到，F=ma，所以a=t1时刻的速度为V=at=t1，所以t1时刻F的功率为P=FV=F•t1=t1故选：C3．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的即时功率变化情况是（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．【解答】解：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．故选：C．4．对于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：3：5C．在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5D．在第1s内、第2s内、第3s内的平均功率之比是1：3：5【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；自由落体运动．【分析】自由落体运动做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的推论分析判断．【解答】解：自由落体运动初速度为零，做匀加速直线运动，A、根据推论知，在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，则平均速度之比为1：3：5．故A正确．B、根据v=at知，在1s末、2s末、3s末的速度之比为1：2：3，故B错误；C、由A分析知，第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，故平均速度之比为1：3：5，故C正确；D、平均功率P=可知，平均功率之比等于平均速度之比，故D正确．故选：ACD．5．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2＜v1）时，汽车的加速度为（）A．B．C．D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】汽车以恒定的功率匀速运动时，汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力的大小相等，由此可以求得汽车受到的阻力的大小，当速度为v2时，在由P=Fv 可以求得此时的牵引力的大小，根据牛顿第二定律求得汽车的加速度的大小．【解答】解：汽车以速度v1匀速运动时，根据P=Fv1=fv1可得汽车受到的阻力的大小为f=，汽车以速度v2匀速运动时，根据P=F′v2，所以此时的牵引力F′=，由牛顿第二定律可得，F′﹣f=ma，所以加速度为a===，所以C正确．故选C．6．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1 C．v2=v1 D．v2=k2v1【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解．【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v2=v1故选：B．7．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多【考点】重力势能的变化与重力做功的关系．【分析】重力做功W=mgh，h是物体初末位置的高度差．根据这个公式进行分析．【解答】解：物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，重力做功都是W=mgh，所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多，故D正确．ABC 错误．故选：D8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A． B．C．mgh D．0【考点】功的计算．【分析】重力做功与路经无关，高度差h有关w=mgh．【解答】解：AD间的高度差为，则重力做功为．则B正确，ACD错误，故选：B9．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h） B．mgh，增加mg（H+h）C．﹣mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定．物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：E p=mgh．【解答】解：以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为E p1=﹣mgh；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：△E p=mg•△h=mg（H+h）；故选：D．10．一质量为m的物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中物体的动能增加m（a+g）hB．提高过程中合外力对物体做功mghC．提高过程中手对物体做功m（a+g）hD．提高过程中物体克服重力做功mgh【考点】动能定理的应用；重力势能的变化与重力做功的关系；功能关系．【分析】由牛顿第二定律求得物体受到的合力与人对物体的拉力，然后利用恒力做功的公式分别求出重力和拉力做的功，应用动能定理或功能关系解决各种能量的增量．E K【解答】解：A、由动能定理得：w合=△物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，所以w合=mah即提升过程中物体的动能增mah，故A错误．B、提高过程中合外力对物体做功w合=mah，故B错误．C、设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得F﹣mg=ma，即F=m（g+a），提高过程中手对物体做功为m（a+g）h，故C正确．D、提高过程中物体克服重力做功mgh，故D正确．本题选不正确的，故选：AB．二、计算题11．起重机的钢丝在10s内将4t重的货物向上吊起15米高（1）如果货物时匀速上升，求起重机对货物做功的功率；（2）如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率是多少以及该起重机的额定功率最小是多少？【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）货物匀速上升时，牵引力等于重力，结合牵引力做功，根据平均功率的公式求出起重机对货物做功的功率．（2）根据位移时间公式求出货物的加速度，结合牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据牵引力做功的大小，结合平均功率的公式求出起重机对货物做功的平均功率．根据速度时间公式求出匀加速直线运动的末速度，再根据P=Fv求出起重机的最小额定功率．【解答】解：（1）货物匀速上升时，F=mg=40000N，起重机对货物做功的大小W=Fh=40000×15J=600000J，则起重机对货物做功的功率P=．（2）若货物做匀加速上升，根据h=得，a=，根据牛顿第二定律得，F′﹣mg=ma，解得牵引力F′=mg+ma=40000+4000×0.3N=41200N，则起重机对货物做功的平均功率=61800W．匀加速直线运动的末速度v=at=0.3×10m/s=3m/s，可知起重机的额定功率最小值P=F′v=41200×3W=123600W．答：（1）起重机对货物做功的功率为60000W；（2）起重机对货物做功的平均功率为61800W，起重机的额定功率最小值为123600W．12．汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为5×103kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0×103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度；（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）当汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小．（2）根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力．（3）根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．【解答】解：（1）当汽车以最大速度行驶时，F=f=5.0×103N．由P=Fv得，最大速度．（2）由牛顿第二定律F﹣f=ma代入数据得F=7500N．（3）汽车做匀加速运动到最大速度时，达到额定功率，此时速度v′=．则汽车做匀加速直线运动的时间t=．答：（1）汽车所能达到的最大速度为12m/s．（2）汽车受到的牵引力为7500N．（3）汽车匀加速运动的时间为16s．13．在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g 取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面．求：（1）在第2s末小球的重力势能；（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化．【考点】机械能守恒定律．【分析】（1）小球做自由落体运动，根据h=求出下落的高度，再根据E p=mgh 求解重力势能．（2）根据自由落体运动的规律求出在第3s内小球下落的高度△h，重力做功为：W G=mg•△h．【解答】解：选取零势能参考平面．（1）在第2s末小球所处的高度为：h=﹣gt2=﹣×10×22 m=﹣20 m重力势能为：E p=mgh=0.2×10×（﹣20）J=﹣40JE p＜0，说明重力势能减少．（2）在第3s末小球所处的高度为h′=﹣g×t′2=﹣×10×32 m=﹣45 m．第3 s内重力做功为：W G=mg（h﹣h′）=0.2×10×（﹣20+45）J=50JW G＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50J．答：（1）在第2s末小球的重力势能为﹣40J；（2）在第3s内重力所做的功为50J，小球的重力势能减少，且减少了50J．14．如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】本题的关键是把所有砖块看做一个整体，先求出开始时砖块的机械能，再求出全部叠起来时的机械能，然后根据能量守恒定律即可求解．【解答】解：把n块砖从平铺状态变为依次叠放，所做的功至少要能满足重力势能的增加．以地面为零势能面，对系统有：平铺状态系统重力势能为：=（nm）g①依次叠放时系统重力势能为：=（nm）g②根据功能关系有：W≥③联解①②③得：答：如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做的功．15．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？【考点】功能关系；重力势能．【分析】物体克服重力做功时，物体的重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功，由功的计算公式和功能关系分析答题．【解答】解：从开始到铁链全部离开地面的瞬间，链条重心上升的高度为：h==m=1m物体克服重力做的功为：W=mgh=10×10×1J=100J则物体的重力势能增加了100J；答：物体克服重力做功100J；物体的重力势能增加了100J．2017年4月23日。
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高一物理单元检测题（机械能守恒定律部分）（卷面分值：100分 考试时间：100分钟）一、选择题（本题共有10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的4个选项中，只有一个选项正确，）1．物体在做下列哪些运动机械能不守恒A ．自由落体运动B ．竖直上抛运动C ．沿斜面向下匀速运动D ．沿光滑的竖直圆环轨道的内壁做圆周运动 2．下列关于做功的说法中正确的是A ．物体没有做功，则物体就没有能量B ．重力对物体做功，物体的重力势能一定减少C ．滑动摩擦力只能做负功D ．重力对物体做功，物体的重力势能可能增加3．从空中以40 m/s 的初速平抛一个重力为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则物体落地时重力的瞬时时功率为A ．400 WB ．300 WC ．500 WD ．700 W 4．当重力对物体做正功时，物体的A ．重力势能一定增加，动能一定减小B ．重力势能不一定减小，动能一定增加C ．重力势能一定减小，动能不一定增加D ．重力势能一定增加，动能一定增加5．两个互相垂直的力F 1和F 2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，力F 1对物体做功4J ，力F 2对物体做功3J ，则力F 1和F 2的合力对物体做的功为A ．7JB ．1JC ．5JD ．3.5J6．一颗子弹以350m/s 的速度射入一块木块，穿出时的速度是300m/s ，这颗子弹还能穿过同样的木块A ．6块B ．3块C ．2块D ．1块7．某人将质量为1 k g 的物体，由静止匀加速举高1 m ，且获得2 m/s 的速度，则在这一过程中，下列说法不正确的是 (g ＝10 m/s 2)A ．物体的机械能守恒B ．合外力对物体做功2 JC ．物体的机械能增加12 JD ．人对物体做功为12 J8．从地面以仰角 斜上抛一个质量为m 的物体，初速度为v 0，不计空气阻力，取地面物体的重力势能为零，当物体的重力势能是其动能3倍时，物体离地面的高度为A ．gv 432B ．gv 832C ．gv82D ．gv 229．质量为m=2 kg 的物体，在水平面上以v 1=6 m/s 的速度匀速向西运动，若有一个F=8N 、方向向北的恒力作用于物体，在t=2 s 内物体的动能增加了A ．28 JB ．64 JC ．32 JD ．36 J10．水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带上。
设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止。
设工件质量为m ，它与传送带间的滑动摩擦系数为 μ，则在工件相对传送带滑动的过程中下列说法错误的是A ．滑摩擦力对工件做的功为212mv B ．工件的机械能增量为212mv C ．工件相对于传送带滑动的路程大小为22v gμD ．传送带对工件做功为零二．填空题（本题共有4小题，共20分。
） 11．（4分）一根长2 m ，重250 N 的均匀钢管，平放在水平地面上，现将它的一端抬起，离地的高度为0.6 m ，另一端仍搁在地面上，人至少需要做的功为 ． 12．（4分）质量为1.0×103kg 的升降机，可携带的最大载重量为7.0×103N ，升降机上升时或下降时摩擦阻力恒为4.0×103N ，该升降机至少要配功率P=_____________kW 电动机，才能使它以3m/s 的速度上升。
13．（4分）一根不可伸长的细绳长0.9m ，细绳的一端固定，另一端系一个小球A ，小球从静止开始，由细绳偏离开竖直方向α=________的角度下摆，通过最低点B 的速度是3m ／s ．（g 取2m/s 10）14．（8分）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。
其中O 是起始点，A 、B 、C 是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O 到A 、B 、C 各点的距离,并记录在图中(单位cm)。
（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm 。
（2）该同学用重锤在OB 段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g =9.80m/s 2，他用AC 段的平均速度作为跟B 点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为___ ____，而动能的增加量为___ ____，(均保留3位有效数字，重锤质量用m 表示)。
这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量__ _____动能的增加量，原因___ _____。
物理答题卷分数二．填空题（本题共有4小题；共20分。
）11、 。
12、 。
13、 。
14、（1） 、 。
（2） 、 、 、 。
三、计算题（本题共4小题，共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。
） 15．（8分）如图，物体A 的质量为m ，置于水平地面上，其上表面竖直固定着一根轻弹簧，弹簧原长为L 0，劲度系数为k ，现将弹簧上端缓慢向上拉起一段距离。
求：（1）物体A 刚离开时地面时弹簧的长度？（2）弹簧上端上升L 时，物体A 的重力势能？16．（8分）如图所示，有一半径为R 的半圆形圆柱面MPQ ，质量为2m 的A 球与质量为m 的B 球，用轻质绳连接后挂在圆柱面边缘．现将A 球从边缘M 点由静止释放，若不计一切摩擦，求A 球沿圆柱面滑到最低点P 时的速度大小．17．（12分）一种氢气燃料的汽车，质量为m =2.0×103kg ，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。
若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a =1.0m/s 2。
达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m ，直到密 封 线 内 不 得 答题班级姓名 考号获得最大速度后才匀速行驶。
（g=2m/s 10）试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；（3）当速度为5m/s 时，汽车牵引力的瞬时功率； （4）当汽车的速度为32m/s 时的加速度； （5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。
18．（12分）如图所示，一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平直杆上，，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个向右的初速度v 0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F 的作用，且kv F （k 为常数，v 为环的运动速度），试讨论环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功（假设杆足够长）。
高一物理单元检测题参考答案二．填空题（本题共有4小题；共20分。
）11、（4分） 75J 。
12、（4分） 63kw 。
13、（4分） 600。
14、（1）（2分） OC （或15.7） 、 15.70 。
（2）（6分） 1.22m 、 1.20m 、 大于 、 V 是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能 。
三、计算题（本题共4小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位．） 15.（1）F=mg=k ΔX=k ( L ˊ-L 0) 得L ˊ=L 0+mg / k （2）Ep=mgh=mg (L -ΔX)=mg (L - mg / k)16.根据机械能守恒定律得：22112222A B mgR mg mV mV -=+ 又 V A =V B cos450解之得：A V =17.（1）汽车的最大行驶速度338010==40m/s f 0.1 2.01010m p v ⨯=⨯⨯⨯额――――――――① （2）设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为1v ，由F f ma -=，得3410F N =⨯――――――――――――――――――② 由1F p v 额＝，得313801020/410v m s ⨯==⨯――――――――――――――――③（3）当速度为5m/s 时，处于匀加速阶段，牵引力的瞬时功率为：3410520p Fv kW ==⨯⨯=――――――――― ―④ （4）当速度为32m/s 时，处于恒定功率启动阶段，设牵引力为F '，加速度为a '由338010 2.51032p F N v ⨯'===⨯额――――――――――――――――――⑤由F f ma ''-=，得20.25/a m s '=―――――――――――――――― ―⑥ （5）匀加速阶段的时间为1120201v t s a ===―――――――――――――――⑦ 恒定功率启动阶段的时间设为2t ，由动能定理22211122m pt fx mv mv -=-，得t 2=35s ―――――――――――― ―― ⑧所以，总的时间为t=t 1+t 2=55s ――――――――――― ――――――――⑨18.对于环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功，可分下列三种情况进行讨论： （1）若kmgv =0，则环与杆之间无弹力，也就无摩擦力，环始终做匀速直线运动，克服摩擦力做功为零。
（2）若k mg v >0，则环先在摩擦力的作用下做减速运动，当速度减小到kmgv ='，环受到摩擦力为零，以后环的速度不再改变，环做匀速直线运动，根据动能定理环克服摩擦力所做的功为22320220220221)(21212121k g m mv k mg m mv v m mv E W Kf -=-='-=∆=。
（3）若Kmgv <0，则在摩擦力作用下做减速运动，直至环停止运动，所以环克服摩擦力所做的功的大小为 202021021mv mv E W K f =-=∆='。