【单元练】宁波市宁波中学(一中)高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】知识点总结(含答案解析)

一、选择题

1．两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F 1对物体做功为4J 。力F 2对物体做功为3J ，则力F 1与F 2的合力对物体做功为（ ） A ．0 B ．5J

C ．7J

D ．25J C

解析：C

功是标量，合力做的功等于各个力做的功总和，即力F 1和F 2的合力对物体做的功，等于这两个力做的功的和，即

W =W 1+W 2=7J

故选C 。

2．幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m 的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r 的圆弧形滑道的A 点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B 时的速度大小为

2

gr （g 为当地的重力加速度）。已知过A 点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB 下滑的过程中（ ）

A ．在最低点

B 时对滑道的压力大小为32

mg B ．处于先超重后失重状态 C ．重力的功率先减小后增大 D ．克服摩擦力做功为2

mgr

A 解析：A

A ．根据牛顿第二定律得

F N –mg = m 2

v r

结合牛顿第三定律得小朋友在最低点B 时对滑道的压力大小为

32

N F mg

选项A 正确；

B ．小朋友在A 点时加速度沿着切线向下，处于失重状态，到最低点时加速度竖直向上，处于超重状态，选项B 错误；

C ．小朋友在A 点时速度为零，重力的功率为零，到最低点时重力的方向与速度方向垂直，重力的功率也为零，故重力的功率先增大后减小，选项C 错误；

D ．由动能定理得

mgr （1–cos60°）-W f =

12

mv 2 联立可得克服摩擦力做功为

4

f mgr

W =

选项D 错误。 故选A 。

3．2020年11月28日，嫦娥五号在距月面约200公里的A 处成功实施变轨进入环月椭圆轨道Ⅰ。绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅱ，如图所示，则嫦娥五号（ ）

A ．在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期

B ．在轨道Ⅱ上的速度小于月球的第一宇宙速度

C ．在轨道Ⅰ上A 点的加速度小于轨道Ⅱ上B 点的加速度

D ．在轨道Ⅱ上B 点的机械能大于轨道Ⅰ上C 点的机械能B 解析：B

A ．根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅱ的半径，所以嫦娥五号在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期。A 错误；

B ．月球的第一宇宙速度即为近月卫星的线速度，因为轨道Ⅱ的半径大于月球半径，所以嫦娥五号在轨道Ⅱ上的速度小于月球的第一宇宙速度。B 正确；

C ．嫦娥五号在轨道Ⅰ上A 点与轨道Ⅱ上B 点卫星受到的万有引力大小相等，所以其加速度大小相等。C 错误；

D ．嫦娥五号由轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ需要减速，所以机械能减少，而在各自的轨道上机械能处处一样，即嫦娥五号在轨道Ⅰ上的机械能要大于轨道Ⅱ的机械能。D 错误。 故选B 。

4．汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v 与拉力F 大小倒数的1

v F

—

图像。已知汽车在平直路面上由静止启动，ab 平行于v 轴，bc 反向延长过原点O 。已知阻力是车重的0.2倍，汽车质量为3

210kg ⨯，下列说法正确的是（ ）

A ．汽车由b 到c 过程做匀加速直线运动

B ．汽车从a 到b 持续的时间为20s

C ．汽车额定功率为60kW

D ．汽车能够获得的的最大速度为为12m/s B

解析：B

A ．由于图象bc 斜率为定值，即

1v

k Fv P F

=

== 可知，发电机功率为定值

F f

a m -=

以及

P F v

=

得

P f

v

a m

-=

可知，P 不变，v 增大，则加速度a 减小，故汽车由b 到c 过程做加速度减小的变加速直线运动，故A 错误；

B ．汽车从a 到b 牵引力不变，设为1F ，阻力f 不变，汽车做匀加速直线运动，设加速度大小为1a ，根据牛顿第二定律有

11F f ma -=

由图可知，牵引力

131N 5000N

1

105

F -=

=⨯

由图可知，但速度达到最大速度时，牵引力

min 31

N 4000N

1

104

F f -==

=⨯

联立并带入数据得加速度

210.5m/s a =

设b 点的速度为1v ，汽车从a 到b 持续的时间为

11110s 20s 0.5

v t a =

== 故B 正确；

C ．b 点时已经达到最大功率，则最大功率为

m 11500010W 50kW P F v ==⨯=

故C 错误；

D ．汽车能够获得的最大速度为

m m 50000m/s 12.5m/s 4000

P v f =

== 故D 错误。 故选B 。

5．如图所示，小物块A 位于光滑的斜面上，斜面被固定在的水平面上，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中斜面对小物块的作用力（ ）

A ．不垂直于接触面，做功为零

B ．垂直于接触面，做功不为零

C ．垂直于接触面，做功为零

D ．不垂直于接触面，做功不为零C 解析：C

斜面对物块的作用力即为支持力，垂直于物块的运动方向，根据cos W FL θ=可知，做功为零。 故选C 。

6．如图所示，质量为2kg 物体放在无人机中，无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200s 到达100m 高处后悬停（210m /s g =）。则无人机上升过程中（ ）

A ．物体对无人机的压力一直大于20N