高中物理(必修2)《功和机械能》基础练习题(含答案)
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律1. 追寻守恒量――能量习题(1)
2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第一节追寻守恒量》课后练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.长l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动,如图所示，下面叙述符合实际的是（）A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力【答案】BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误。
考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题。
2.为了探测月球，嫦娥三号探测器先在以月球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕月球做近月表面的圆周飞行，周期为To引力常量G已知。
则A．可以确定月球的质量B．可以确定月球的半径C．可以确定月球的平均密度D．可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量在增大【解析】试题分析:月球的质量M=，由于不知道月球的半径r，也就不知道嫦娥三号探测器围绕月球做近月表面的圆周飞行的半径，也就没有办法确定月球的质量的，所以A、B错误；密度ρ=，所以可以确定月球的平均密度，故C正确；可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量是不变，故D错误。
考点：人造卫星；万有引力定律及其应用3.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球能够通过最高点时的最小速度为C．如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力【答案】ACD【解析】当小球运动到最高点速度大于零就可以通过，所以Ａ对；B错；当通过最高点只由重力提供向心力时，小球对管道内外壁都没有作用力，由最低点到最高点只有重力做功，所以机械能守恒，设最低点为零势面，D 对；所以当小球到达最高点的速度大于时，外壁对小球有弹力作用，C对；4.物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做( )A．静止或匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动D．匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】若物体在几个恒力的作用处于平衡状态时，是静止的，故再施加一个恒力后，物体受力恒定，做匀加速直线运动，若物体在几个恒力的作用处于平衡状态时，是运动的，再施加一个恒力后，如果这个恒力与速度方向共线，则物体做匀变速直线运动，若不共线，物体做曲线运动，因为受力恒定，为匀变速曲线运动，BCD正确。
(易错题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h ，在最高点时的速度为v ，不计空气阻力，重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．运动员踢球时对足球做功12mv 2B ．足球上升过程重力做功mghC ．运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D ．足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（ ）A ．人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B ．人对皮带做功的功率为fvC ．人对皮带做功的功率为mgvD ．人对皮带不做功3．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2gr （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 mgB．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2mgr4．我国高铁舒适、平稳、快捷.列车高速运行时所受阻力主要是空气阻力，设其大小和车速成正比，则高铁分别以75m/s和100m/s的速度匀速运行时，高铁克服空气阻力的功率之比为（）A．4:3B．3:4C．16:9D．9:165．一物体在光滑斜面上受到一平行于斜面、方向不变的力作用，由静止开始沿斜面运动。
运动过程中小物块的机械能E与路程x的关系图像如图所示，其中10x过程的图线为曲线，12x x过程的图线为直线。
忽略空气阻力。
高中物理必修2全册复习基础典型题(精选含答案)
θ F m1 θ Fm 2 高中物理必修2全册基础练习题第一章 功和机械能一、功(单位:J)1．力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
2. 公式：W=FS(注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离)3.判断是否做功:力和距离垂直不做功, 力和距离不垂直有做功. 二、功率(单位W ；常用单位kW )1．物理意义：表示做功快慢的物理量。
2．公式：三、动能和势能动能和势能的转化功 功率1、如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1＜m 2，在大小相等方向相同的两个力F 1和F 2作用下沿水平方向移动了相同距离．若F 1做的功为W 1，F 2做的功为W 2，则（ ）A ．W 1＞W 2B ．W 1＜W 2C ．W 1＝W 2D ．无法确定2．在水平粗糙的地面上使一物体由静止开始作匀加速运动，如图示，第一次是拉力，第二次是推力，两种情况下力的作用线与水平方向夹角、力的大小、位移的大小均相同，那么比较两种情况，则（ ）Ａ、力F 对物体所做的功相等 B 、摩擦力对物体所做的功相等 C 、物体的动能变化量相等 D 、力F 做功的平均功率相等3、从空中以40m/s 的初速度平抛一重为10N 的物体。
物体在空中运动3s 落地，不计空气阻力，取g=10m/s 2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为 A 、300W B 、400 W C 、500W D 、700W4、汽车在水平的公路上匀速直线运动，行驶速度为18米/秒，其输出功率为36千瓦，则汽车所受到的阻力是（ ）A ．2000NB ．3000NC ．4000ND ．5000N5、几年前，走私活动十分猖獗，犯罪分子利用高速走私船妄图逃避打击，海关针锋相对，装备了先进的高速缉私艇，狠狠打击了违法犯罪活动。
设水的阻力与船的速率平方成正比，欲使船速加倍，发动机的输出功率应变为原来的 A.2倍 B.2倍 C.4倍 D .8倍功能原理1、质量为m 的物体，在距地面h 高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的有 （ ）A.物体的重力势能减少1/3mgh B .物体的机械能减少2/3mgh C .物体的动能增加1/3mghD .重力做功mgh2、光滑水平面上静置一质量为M 的木块，一质量为m 的子弹以水平速度v 1射入木块，以v 2速度穿出，木块速度变为v ，对这个过程，下列说法中正确的是（ ）A ．子弹对木块做的功等于221MvB ．子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功C ．子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦生热的内能之和D ．子弹损失的动能等于木块的动能跟子弹与木块间摩擦转化的内能之和αα3、某人用手将1Kg 物体由静止向上提起1m ，这时物体的速度为2m/s （g 取10m/s 2），则下列说法正确的是（ ）A ．手对物体做功12JB ．合外力做功2JC ．合外力做功12JD ．物体克服重力做功10动能定理1．物体以120J 的初动能从斜面底端向上运动，当它通过斜面某一点M 时，其动能减少80J ，机械能减少32J ，如果物体能从斜面上返回底端，则物体到达底端的动能为A ．20JB ．24JC ．48JD ．88J2、如图所示，物体从A 处开始沿光滑斜面AO 下滑， 又在粗糙水平面上滑动，最终停在B 处。
人教版高中物理必修第二册同步练习动能和动能定理(含答案)
人教版（2019）物理必修第二册同步练习8.3动能和动能定理一、单选题1.下列对功和动能等关系的理解正确的是( )A.所有外力做功的代数和为负值,物体的动能就减少B.物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零C.如果一个物体所受的合外力不为零,则合外力对物体必做功,物体的动能一定要变化D.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少2.一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0m/s。
取2,g m s10/关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.支持力做功50JB.阻力做功500JC.重力做功500JD.合外力做功50J3.质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )A. 14mgR B.13mgR C.12mgR D. mgR4.物体在合外力作用下做直线运动的v t 图象如图所示.下列表述正确的是( )A.在0~1s内,合外力做正功B.在0~2s内,合外力总是做负功C.在1~2s内,合外力不做功D.在0~3s内,合外力总是做正功二、多选题5.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用。
下列判断正确的是( )A.0～2 s内外力的平均功率是94WB.第2 s内外力所做的功是54JC.第2 s末外力的瞬时功率最大D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是456.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212mgh mv + B.物体所受的合外力做功为212mv C.人对物体做的功为mgh D.人对物体做的功大于mgh 三、计算题7.如图所示,质量10m kg =的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数0.4μ=,g 取102/? m s ,今用50F N =的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间8t s =后,撤去F .求:1.力所做的功;2.8s 末物体的动能;3.物体从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功.8.如图所示,粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点,现有质量为m的小物块(可看做质点)以初速度06v gR,从A点开始向右运动,并进入半圆形轨道,若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点C,最终又落于水平轨道上的A点,重力加速度为g,求:1.小物块落到水平轨道上的A点时速度的大小v A;2.水平轨道与小物块间的动摩擦因数μ。
高中物理必修2动能定理和机械能守恒定律复习
高中物理必修2动能定理、机械能守恒定律复习考纲要求1、动能定理 （Ⅱ）2、做功与动能改变的关系 （Ⅱ）3、机械能守恒定律 （Ⅱ）知识归纳1、动能定理（1）推导：设一个物体的质量为m ，初速度为V 1，在与运动方向相同的恒力F 作用下，发生了一段位移S ，速度增加到V 2，如图所示。
在这一过程中，力F 所做的功W=F ·S ，根据牛顿第二定律有F=ma ；根据匀加速直线运动的规律，有：V 22－V 13=2aS ，即aV V S 22122-=。
可得：W=F ·S=ma ·2122212221212mV mV a V V -=- （2）定理：①表达式 W=E K2－E K1 或 W 1＋W 2＋……W n =21222121mV mV - ②意义 做功可以改变物体的能量—所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
ⅰ、如果合外力对物体做正功，则E K2＞E K1 ，物体的动能增加；ⅱ、如果合外力对物体做负功，则E K2＜E K1 ，物体的动能减少；ⅱ、如果合外力对物体不做功，则物体的动能不发生变化。
（3）理解：①外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
W 总=△E K =E K2－E K1 。
它反映了物体动能变化与引起变化的原因——力对物体做功的因果关系。
可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能减少。
外力可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是任何其他力，但物体动能的变化对应合外力的功，而不是某一个力的功。
②注意的动能的变化，指末动能减初动能。
用△E K 表示动能的变化，△E K ＞0，表示动能增加；△E K ＜0，表示动能减少。
③动能定理是标量式，功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式。
（4）应用：①动能定理的表达式是在恒力作用且做匀加速直线运动的情况下得出的，但它也适用于减速运动、曲线运动和变力对物体做功的情况。
②动能定理对应的是一个过程，并且它只涉及到物体初末态的动能和整个过程中合外力的功，它不涉及物体运动过程中的加速度、时间和中间状态的速度、动能，因此用它处理问题比较方便。
人教版高中物理必修二 8.4 机械能守恒定律 练习(含答案)
机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是( )A. 跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B. 忽略空气阻力，物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解：A、跳伞运动员在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，因机械能等于动能和势能之和，则机械能减小。
故A错误。
B、忽略空气阻力，物体竖直上抛，只有重力做功，机械能守恒，故B正确。
C、火箭升空，动力做功，机械能增加。
故C错误。
D、物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变，重力势能在增加，所以机械能在增大。
故D错误。
故选：B。
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功，或看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断。
解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功。
2、看动能和势能之和是否不变。
2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。
如图为彩虹滑道，游客先要从一个极陡的斜坡落下，接着经过一个拱形水道，最后达到末端。
下列说法正确的是( )A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时，游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能消失了【答案】A【解析】解：A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，不能让游客经过拱形水A正确；B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客的位置是先降低后升高，所以重力先做正功后做负功，故B错误；C、游客从斜坡上下滑到最低点时，加速度向上，处于超重状态，游客对滑道的压力最大，故C错误；D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能没有消失，而是转化为其他形式的能(内能)，故D错误。
故选：A。
高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客是先降低后升高的；游客在最低点时，其加速度向上，游客处于超重状态；整个过程是符合能量守恒的，机械能不是消失，而是转化为其它形式的能。
高一物理必修2《机械能守恒》典型例题偏难有答案
机械能守恒定律1. 对于质量一定的物体，下面陈述中正确的是A ．物体的动量发生变化，其动能必定变化B ．物体的动量发生变化，其动能不一定变化C ．物体的动能发生变化，其动量不一定变化D ．物体的动能变化，其动量必定变化解析 对于质量一定的物体，由p=m υ可知，物体的动量变化只有可能是υ的变化引起，υ是矢量，其变化有三种可能：(1)方向不变，大小改变(例如，自由落体运动)；(2)方向改变，大小不变(例如，匀速圆周运动)；(3)方向、大小均改变(例如，平抛物体运动)．所以，在第二种情况中，物体速度的大小不变，其动能就不变，动量的大小也不变，但由于物体速度的方向改变，动量的方向也就改变，故动量在变化.选项B 正确，选项A 错误．对于质量一定的物体，物体的动能变化，物体的速度大小一定变化，又由p=m υ可知，物体的动量一定变化，选项C 错误，选项D 正确。
答案 BD2.质量为0.2kg 的小球自距地0.8m 高处自由落下，碰地后跳起，第一次所能达到的最大高度是0.45m ，若空气阻力不计，以竖直向下方向为正方向，则小球落地时的速度是________；弹起时的速度是________；碰撞过程中动量的增量是_______.解析：设小球落地时的速度是1v ，弹起时的速度是2v ，则自由落体运动公式gs v 22=，得：sm s m gs v /4/8.0102211=⨯⨯==．小球弹起时做竖直上抛运动，由s g v v )(22021-=-得：s m s m gs v /3/45.0102222=⨯⨯==，方向竖直向上，碰撞过程中动量的增量是)/(4.142.0)3(2.012s m kg mv mv p ⋅-=⨯--⨯=-=∆.答案4m ／s ； -3m ／s ； -1.4kg ·m ／s ．3.质量为0.1kg 的小球以υ=3m ／s 的速度水平抛出，当t=0.4s 时，小球的动量多大?在0.4s 内，重力的冲量是多大?(g 取2/10s m )解析：小球作平抛物体运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动．当t=0.4s 时，小球的水平速度s m v x/3=，竖直方向速度s m s m gt v y/4/4.010=⨯==，小球的合速度s m s m v v v y x /5/432222=+=+=如图7—1)．所以，小球的动量p=m υ=0.1×5kg ·m ／s=0.5kg ·m ／s ．由于υ与水平方向的夹角θ满足：sin θ=4／5=0.8，即θ=53°，所以小球在0.4s 的动量方向跟υ相同，与水平方向成53°角．在0.4s 内，重力的冲量I=mgt=0.1×10×0.4N ·s=0.4N ·s ，方向沿重力方向，竖直向下．答案：0.5kg ·m ／s ，与水平方向成53°角；0.4N ·s ，方向竖直向下．4.总长为L 的光滑匀质铁链跨过一个光滑的小滑轮，开始时底端相齐(图8—46)．当略有扰动时，其一端下落，则铁链脱离滑轮的瞬间速度多大?解析 设铁链的质量为m ，取铁链刚离开滑轮时其下端所在水平面为参考平面．则初状态铁链的机械能L mg E 431⋅=(L 43是铁链重心到参考平面的高度) 末状态铁链的机械能222121mv L mg E +⋅= 由机械能守恒定律得2212143mv L mg L mg +⋅=⋅解得22gL v =5.如图8-47所示的装置中，木块B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A ．动量守恒，机械能守恒B ．动量不守恒，机械能不守恒C ．动量守恒，机械能不守恒D ．动量不守恒，机械能守恒解析 从子弹射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程可以分为两个阶段，第一阶段，子弹射入，使木块获得速度，此过程时间非常短暂，弹簧还未被压缩；第二阶段，子弹与木块以同一速度压缩弹簧，直到速度为零，弹簧被压缩至最短．在第一阶段，系统不受外力，动量守恒，但由于子弹射入 木块中会产生热量，子弹损失一部分机械能，机械能不守恒．在第二阶段，子弹和木块以同一速度压缩弹簧，只有弹力做功，机械能守恒，而此阶段中，墙壁对弹簧产生越来越大的作用力，系统受到的合外力不为零，动量不守恒．(从直观也可以判断出系统的动量从有到无，不守恒)综上所述，子弹从开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量不守恒，机械能也不守恒． 答案 B6.如下图所示的装置中，木块B 与水平桌面间的接触是光滑的子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能不守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.动量不守恒，机械能守恒解析：子弹打击木块B ，子弹和B 组成系统.由于作用时间很短，弹簧还未发生形变，合外力为零，系统动量守恒.子弹对B 的摩擦力做功(A 的位移很小)，小于子弹克服摩擦力做功，两者的总功为摩擦力乘以子弹射入木块的深度，即-f·d，机械能减少，机械能不守恒.在压缩过程中，系统受墙的冲量，动量不守恒但机械能守恒，因系统所受墙的作用力不做功，只有弹簧弹力做功.若从开始作用直到将弹簧压至最短作为一个过程，组成系统的木块、子弹和弹簧既受外力作用又有除弹力以外的力做功，所以系统的动量和机械能均不守恒.答案选D.7.如下图所示，轻弹簧竖直立在水平桌面上并与桌面连接，在距弹簧上端高为h 处有一小球自由下落，正好落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )A.小球落到弹簧上后立即做减速运动，动能不断减小，但动能与弹性势能之和保持不变B.小球在碰到弹簧后，把弹簧压至最短的过程中，系统的重力势能与动能之和一直在减小C.小球在碰到弹簧后，把弹簧压至最短的过程中，系统的弹性势能与重力势能之和一直在增大D.小球被弹簧弹起后，运动的最高点仍是出发点解析：由于不计空气阻力，以小球、弹簧和地球组成的系统为研究对象，则只有系统内的重力和弹力做功，因此系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能相互转化，这三种能量之和保持不变.所以本题应根据机械能守恒进行分析与判断.小球落到弹簧上，压缩弹簧向下运动至最低点的过程中，小球所受重力做正功，使小球的重力势能减小，同时小球又克服弹簧弹力做功，使弹簧的弹性势能增大.在此过程中，先是小球所受重力大于向上的弹力，合力向下，速度与加速度方向均向下，小球向下作变加速运动，动能与弹性势能增大而重力势能减小，因此选项A不正确；当小球运动到平衡位置时，小球所受合力为零，加速度为零，速度增至最大，动能也达到最大；当小球越过平衡位置继续向下运动时，小球所受合力及其产生的加速度方向改为向上，与速度反向，小球作变减速运动，动能减小，重力势能继续减小而弹性势能继续增大；当小球到达最低点时，动能减到零，重力势能减小到最小而弹性势能达到最大.由此可知，在此运动过程中，动能与重力势能之和(等于系统机械能与弹性势能之差)随弹性势能的增大而减小，故选项B正确.而弹性势能与重力势能之和(等于系统机械能与动能之差)则在平衡位置上方是随动能的增大而减小，在平衡位置下方是随动能的减小而增大，即经历了先减小后增大的过程，故选项C不对.从最低点反弹后的运动中，动能、重力势能，弹性势能又经历了与上述相反的过程，由机械能守恒可知小球上升的最高点与出发点相同，系统的机械能表现为最大的重力势能，故选项D正确.故本题正确答案是B、D.8.如下图所示，粗细均匀的全长为L的光滑铁链对称地挂在轻小而光滑的定滑轮上.轻轻扰动一下铁链的一端，使它从静止开始运动，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大?解析：铁链在运动过程中只有重力做功，因此铁链的机械能守恒.当铁链刚脱离滑轮时具有动能，而刚开始时铁链的动能为零，那么这个动能只能是减小的重力势能转化而来的.因此应运用机械能守恒定律求解本题.设铁链的质量为m，由于只有重力对铁链做功，p=mg·2L-mg·4L=41mgL，增加的重力势能为△Ep=21mυ2p=△E k即41mgL=21mυ2得υ=21gL29.如下图所示，离地高为H的物体A通过跨在定滑轮上的轻绳与放在光滑水平桌面上，质量和A相同的物体B连接，由静止开始下落和从同一高度单独自由下落这两种情况下，A离地面的高度h分别为多少时，它的动能与势能相等?(设B没有滑离桌面)解析A离地高度为h时，其动能等于势能，则有mgh=21mυ2当AE1=mgH，末态时机械能为E2k2=mgh+21mυ2=2mgh,由机械能守恒E2=E1得 mgH=2mgh. ∴ h=2 1H当A通过绳子连接B H′，则初态系统的机械能为E1=mgH+mgH′，末了状E2=mgh+mgH′+21(m+m)υ2E2mgH+mgH′+21·2mυ2=mgH+mgH′将mgh=21mυ2 h=31H即两种情况下，A物体动能与势能相等时离地面的高度分别为31H和21H.10.如下图所示，半径为r ，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直.圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O ，在盘的最右边缘固定一个质量为m 的小球A ，在O点的正下方离O 点r/2处固定一个质量也为m 的小球B.放开盘让其自由转动，问：(1)当A 球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少?(2)A 球转到最低点时的线速度是多少?(3)在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少?解析：(1)两小球势能之和的减少，可选取任意参考平面进行计算.设以通过O 点A 球转到最低点时两球的重力势能之和分别为：E p1=E pA +E pB =0+(-mg 2r )=-mg 2r , Ep 2=E′pA 则两球重力势能之和减少量为 △E p =E p1-E p2=-21mgr-(-mgr)= 21mgr.(2)由于圆盘转动过程中，只有两小球重力做功，机械能守恒，因此两球重力势能之和的减少一定等于两.A 、B 两球速度分别为υA 、υB ，则△E p =△E kA +△E kB ,即 21mgr=21mυ2A +21υ2B . ①又A 、B 两球固定在同一个圆盘上，转动过程中的角速度ω相同，υA =ωr， υB =ω2r ，所以 υA =2υB 。
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律3. 功率 习题
2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第三节功率》综合测试试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.我国曾经发射了一颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。
该卫星处于地球的同步轨道，其质量为m，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（）A．该卫星运行周期为24hB．该卫星向心加速度是C．该卫星运动动能是D．该卫星周期与近地卫星周期之比是【答案】 ABC【解析】试题分析:地球的同步卫星运动周期必须与地球自转周期相同，故知该卫星运行周期为24h．故A正确；在地面附近万有引力等于重力得：=mg，得g=，卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，ma=，解得该卫星向心加速度是，所以B正确；卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，，该卫星运动动能是，故C正确；，解得：，该卫星周期与近地卫星周期之比是，故D错误考点：万有引力定律应用2.从“嫦娥奔月”到“万户飞天”，从“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实．如图所示，“神舟”五号飞船升空后，先运行在近地点高度200千米、远地点高度350千米的椭圆轨道上，实施变轨后，进入343千米的圆轨道．假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n 周，起始时刻为t 1，结束时刻为t 2，运行速度为v ，半径为r.则计算其运行周期可用 ( )．A ．T ＝B ．T ＝C ．T ＝D ．T ＝【答案】AC【解析】由题意可知飞船做匀速圆周运动n 周所需时间Δ t ＝t 2－t 1，故其周期T ＝＝，故选项A 正确．由周期公式有T ＝，故选项C 正确．3.有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃过程是将机械能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g 的重物缓慢举高20cm 所需的能量，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为（g 取10m/s 2）: A ．0.04w B ．0.4wC ．4wD ．40w【答案】B 【解析】试题分析：每摇晃一次手机，就会克服重力做功W=mgh=0.1×10×0.2J=0.2J ，所以晃手机的平均功率。
《好题》高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1．如图所示，运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h ，在最高点时的速度为v ，不计空气阻力，重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．运动员踢球时对足球做功12mv 2B ．足球上升过程重力做功mghC ．运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D ．足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2．从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地（不计空气阻力），以下说法正确的是（ ） ①运行的时间相等②重力的平均功率相等③落地时重力的瞬时功率相等④落地时的动能相等A ．④B ．②③C ．③④D ．②③④ 3．两个互相垂直的力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 ．25J4．如图所示，质量为m 的物体置于粗糙的质量为()M m M <的斜面体上，斜面体M 置于光滑的水平面上，当物体m 以速度0v 沿斜面体M 底端冲上顶端的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．物体m 受到的力的个数比斜面体M 受到的力的个数要少B ．物体m 和斜面体M 组成的系统机械能守恒C ．斜面体M 对物体m 的作用力不做功D ．物体m 的机械能增大5．质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平恒力F 作用下，从最低点转过θ角，如图所示，重力加速度为g ，则在此过程中( )A ．小球受到的合力做功为(1cos )mgl θ-B ．拉力F 的功为sin Fl θC ．重力势能的变化大于(1cos )mgl θ-D ．水平力F 做功使小球与地球组成的系统机械能增加了(1cos )mgl θ-6．物体从某一高度做初速为0v 的平抛运动，p E 为物体重力势能，k E 为物体动能，h 为下落高度，t 为飞行时间，v 为物体的速度大小。
《常考题》高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1．质量为2kg 的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为2(m)x t t =+，2s t =时，该物体所受合力的瞬时功率为（ ）A ．10WB ．16WC ．20WD ．24W2．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a 和b ，落地点的水平位移为s 1和s 2，自抛出到落地的过程中，重力做的功分别为W 1、W 2，落地瞬间重力的瞬时功率为P 1和P 2（ ）A ．若s 1＜s 2，则W 1＞W 2，P 1＞P 2B ．若s 1＜s 2，则W 1＞W 2，P 1＜P 2C ．若s 1＝s 2，则W 1＞W 2，P 1＞P 2D ．若s 1＝s 2，则W 1＜W 2，P 1＜P 23．如图所示，一个小球从高处自由下落到达A 点与一个轻质弹簧相撞，弹簧被压缩。
在球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于球的动能、重力势能、弹簧的弹性势能的说法中正确的是（ ）A ．球的机械能守恒B ．球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加C ．球的动能一直在减小D ．球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加4．2020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5．在水平地面上竖直上抛一个小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P ，离地高度h 。
不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P 与h 关系图像为（ ） A ． B ．C ．D ．6．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1v 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 。
(典型题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。
小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落，不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中（）A．小球的动能一直减小B．小球的机械能守恒C．弹簧的弹性势能先增加后减小D．小球的重力势能一直减小2．从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地（不计空气阻力），以下说法正确的是（）①运行的时间相等②重力的平均功率相等③落地时重力的瞬时功率相等④落地时的动能相等A．④B．②③C．③④D．②③④3．两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功为4J。
力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）A．0 B．5J C．7J D．25J4．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．一对互为作用力和反作用力的滑动摩擦力，做功之和一定为零D．只有重力做功的物体，在运动过程中机械能一定守恒5．物体从某一高度做初速为0v的平抛运动，p E为物体重力势能，k E为物体动能，h为下落高度，t为飞行时间，v为物体的速度大小。
以水平地面为零势能面，不计空气阻力，下E与各物理量之间关系可能正确的是（）列图象中反映pA．B．C．D．6．在水平地面上竖直上抛一个小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P，离地高度h。
不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P与h关系图像为（）A．B．C．D．7．如图，游乐场中，从高处P到水面Q处有三条不同的光滑轨道，图中甲和丙是两条长度相等的曲线轨道，乙是直线轨道。
甲、乙、丙三小孩沿不同轨道同时从P处自由滑向Q 处，下列说法正确的有（）A．甲的切向加速度始终比丙的小B．因为乙沿直线下滑，所经过的路程最短，所以乙最先到达Q处C．虽然甲、乙、丙所经过的路径不同，但它们的位移相同，所以应该同时到达Q处D．甲、乙、丙到达Q处时的速度大小是相等的8．将一个小球从水平地面竖直向上抛出，它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，其上升的最大高度为20m，则运动过程中小球的动能和重力势能相等时，其高度为（规定水平地面为零势能面）（）A．上升时高于10m，下降时低于10mB．上升时低于10m，下降时高于10mC．上升时高于10m，下降时高于10mD．上升时低于10m，下降时低于10m9．在倾角为30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向上推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为33，g取10m/s2，则在这个过程中（）A．物体机械能增加41J B．摩擦力对物体做功20JC．合外力对物体做功1J D．物体重力势能增加40J10．按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。
高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：功与功率——功率(同步习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律1 功与功率第2课时功率基础过关练题组一功率的理解和计算1.关于功率,下列说法正确的是( )A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.力做功时间越长,力的功率一定越小C.力对物体做功越快,力的功率一定越大D.力对物体做功越多,力的功率一定越大2.汽车上坡时,保持汽车发动机输出功率一定,降低速度,这样做的目的是( )A.增大牵引力B.减小牵引力C.增大阻力D.减小惯性3.假设列车从静止开始做匀加速直线运动,经过500 m后,速度达到最大,为360 km/h。
整列列车的质量为1×105 kg,如果不计阻力,在匀加速阶段,牵引力的最大功率是( )A.4.67×106 kWB.1×105 kWC.1×108 kWD.4.67×109 kW题组二平均功率与瞬时功率4.(多选)质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中( )A.前2 s内重力做功的功率为300 WB.前2 s内重力做功的功率为675 WC.第2 s末重力做功的功率为600 WD.第2 s末重力做功的功率为900 W5.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,到达竖直状态的过程中,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大6.(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,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2 JC.t=1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率为3 W7.在F=6 N的水平力作用下,质量m=3 kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动,运动时间t=3 s。
求:(1)力F在前3 s内对物体做的功;(2)力F在前3 s内对物体做功的平均功率;(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：机械能守恒定律(课后习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律机械能守恒定律课后篇巩固提升合格考达标练1.下列运动过程中,机械能守恒的是()A.热气球缓缓升空B.树叶从枝头飘落C.掷出的铅球在空中运动D.跳水运动员在水中下沉,空气的浮力做功,机械能不守恒,选项A错误;树叶从枝头飘落,所受的空气阻力不能忽略,空气阻力做负功,其机械能不守恒,选项B错误;掷出的铅球在空中运动时,所受空气的阻力对其运动的影响可以忽略,只有重力做功,其机械能守恒,选项C正确;跳水运动员在水中下沉时,所受水的浮力做负功,其机械能不守恒,选项D错误。
2.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧始终处于弹性限度内,下列关于能量的叙述正确的是()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,弹力做负功,重力势能、弹性势能及动能都要发生变化,任意两种能量之和都不会保持不变,但三种能量相互转化,总和不变,选项D正确。
3.(多选)(2021江苏徐州高一检测)如图所示,一轻弹簧的一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由下摆,不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则在小球由A 点摆向最低点B的过程中()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增加C.弹簧和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能减少,所以小球的机械能减少,A错误,D正确。
由于弹簧被拉长,所以弹簧的弹性势能增大,B正确。
A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧和小球组成的系统机械能守恒,C正确。
4.以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),则()A.h1=h2>h3B.h1=h2<h3C.h1=h3<h2D.h1=h3>h2,上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒定律得mgh=12mv02,所以h=v022g,斜上抛物体在最高点速度不为零,设为v1,则mgh2=12mv02−12mv12,所以h2<h1=h3,故D对。
【单元练】《常考题》高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】基础卷(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h ，在最高点时的速度为v ，不计空气阻力，重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．运动员踢球时对足球做功12mv 2 B ．足球上升过程重力做功mgh C ．运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2 D ．足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2C 解析：CAC ．对于足球，根据动能定理2102W mgh mv -=- 解得运动员对足球做功212W mgh mv =+A 错误C 正确；BD ．足球上升过程重力做功G W mgh =-足球上升过程中克服重力做功W mgh =克BD 错误。
故选C 。
2．如图所示，两卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动（不考虑卫星间的相互作用），假设两卫星的质量相等。
下列分析正确的有（ ）A ．两卫星的运动周期关系AB T T > B ．两卫星的动能关系kA kB E E >C ．两卫星的加速度关系A B a a =D ．两卫星所受的地球引力大小关系A B F F > A 解析：AA ．由开普勒第三定律可得3322A BA BR R T T = 因为A B R R >，所以A B T T >选项A 正确；B ．卫星A 、B 绕地球做与圆周运动，由万有引力提供的心力得22Mm v G m R R= 卫星的动能2k 122GMm E mv R== 所以有kA kB E E <选项B 错误；C ．根据万有引力提供向心力可得2MmGma R = 解得2GMa R =因为A 的轨道半径大，所以A B a a <选项C 错误；D ．根据万有引力定律得2MmF GR = 卫星A 、B 质量相等，A B R R >，得A B F F <选项D 错误。
故选A 。
3．如图甲，倾角为θ的传送带始终以恒定速率v 2逆时针运行，t =0时初速度大小为v 1（v 1>v 2）的小物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的v ﹣t 图像如图乙，则（ ）A ．0~t 3时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变B ．小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ＜tan θC ．t 2时刻，小物块离传送带底端的距离达到最大D ．小物块返回传送带底端时的速率大于v 1B 解析：BAC ．由图乙所示图象可知，0～t 1内小物块相对传送带向上滑动，沿传送带向上做匀减速直线运动，此时摩擦力方向沿斜面向下，t 1时刻小物块的速度减为零，此时小物块离传送带底端的距离达到最大，t 1～t 2内小物块向下做初速度为零的匀加速直线运动，由于该时间内小物块的速度小于传送带的速度，小物块相对传送带向上滑动，摩擦力方向仍沿斜面向下，t 2时刻小物块的速度与传送带速度相等，t 2～t 3内小物块继续向下做匀加速直线运动，该时间内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向下滑动，摩擦力方向变为沿斜面向上，由此可知，t 2时刻小物块相对于传送带向上的位移到达最大；0～t 3时间内小物块相对传送带一直滑动，小物块所受的摩擦力一直是滑动摩擦力，大小不变，但方向发生了改变，故AC 错误；B ．由图乙所示图象可知，t 2时刻以后小物块相对于传送带向下做匀加速直线运动，加速度方向平行于传送带向下，重力沿传送带向下的分力大于滑动摩擦力，即sin cos mg mg θμθ＞解得tan μθ＜故B 正确；D ．小物块从滑上传送带到返回传送带底端的整个运动过程中，合外力做的功等于滑动摩擦力对小物块做功，滑动摩擦力对小物块做负功，由动能定理可知，小物块的动能减小，小物块返回底端时的速率小于v 1，故D 错误； 故选B 。
高一物理必修2功和功率练习题
C、加速度渐减小直到为零，速度也逐渐减小直至为零
D、加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大，直到最后匀速
9、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 D、到达底端时，两物体的速度相同
10、下面列举的哪几种情况下所做的功是零（）
A、卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功
B、平抛运动中，重力对物体做的功
C、举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运动员对杠铃做的功
D、木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功
11、已知质量为 的物体从高处自由下落，经时间 ,重力对物体做功的平均功率为__________பைடு நூலகம், 时刻重力对物体做功的瞬时功率为___________。
12、汽车的额定功率为 ,汽车的质量为 ，与平直路面的动摩擦因数为 ，则汽车在水平路面上行驶的最大速度为_________。
13、如图所示，质量 的木块在倾角 的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，斜面足够长。( ， ， )求：(1) 前 内重力做的功(2)前 内重力的平均功率(3) 末重力的瞬时功率。
A、摩擦力对物体 做功为零B、合力对物体 做功为零
C、摩擦力对物体 做负功D、弹力对物体 做正功
7、起重机竖直吊起质量为 的重物，上升的加速度是 ，上升的高度是 ，则起重机对货物所做的功是（）
A、 B、 C、 D、
8、汽车从静止开始作匀加速运动的最长时间为 ，此后汽车的运动情况是( )
A、加速度为零，速度恒定
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：动能和动能定理(课后习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律动能和动能定理课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)质量一定的物体()A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度不变时其动能一定不变D.动能不变时其速度一定不变,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故B、C正确。
2.(多选)(2021山东临沂模拟)“雪如意”——北京2022年冬奥会首个跳台滑雪场地,其主体建筑设计灵感来自中国传统饰物“如意”。
“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡雪道。
运动员从斜坡雪道的顶端由静止开始下滑,到达底端后以不变的速率进入水平雪道,然后又在水平雪道上滑行s后停止。
已知运动员与雪道间的动摩擦因数μ处处相同,不考虑空气阻力,运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功为W,则下列选项正确的是()A.μ=ℎℎtanθ+sB.μ=ℎtanθℎ+stanθC.W=mgh1-stanθℎ+stanθD.W=mgh1+stanθℎ+stanθ解析对整个过程,由动能定理得mgh-μmg cos θ·ℎsinθ-μmgs=0,解得μ=ℎtanθℎ+stanθ,故A 错误,B 正确。
对整个过程,根据动能定理得mgh-W-μmgs=0,解得运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W=mgh 1-stanθℎ+stanθ,故C 正确,D 错误。
3.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A 点沿粗糙水平面向右运动。
离开弹簧后,经过B 点的动能为E k ,该过程中,弹簧对物块做的功为W ,则物块克服摩擦力做的功W f 为( )A.W f =E kB.W f =E k +WC.W f =WD.W f =W-E k,有W-W f =E k ,得W f =W-E k ,选项D 正确。
4.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s 。
新人教版高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m。
两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2则下列说法中正确的是（）A．整个下滑过程中A球机械能守恒B．整个下滑过程中B球机械能守恒C．整个下滑过程中A球机械能的增加量为2 3 JD．整个下滑过程中B球机械能的增加量为2 3 J2．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mgμB．物块克服摩擦力做的功为2mgsμC．弹簧的最大弹性势能为2mgsμD．物块在A点的初速度为2gsμ3．小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。
假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（）A．沿轨迹3运动的石子落水时速度最小B．三个石子在最高点时速度相等C ．小孩抛出时对三个石子做的功相等D ．沿轨迹3运动的石子在落水时重力的功率最大 4．在2020年蹦床世界杯巴库站暨东京奥运会积分赛中，中国选手朱雪莹夺得女子个人网上冠军。
蹦床运动可以简化为图示的模型，A 点为下端固定的竖直轻弹簧的自由端，B 点为小球在弹簧上静止时的位置，现将小球从弹簧正上方某高度处由静止释放，小球接触弹簧后运动到最低点C 的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．小球从A 运动到C 的过程中小球的机械能不守恒B ．小球到达A 时速度最大C ．小球从A 运动到B 的过程中处于超重状态D ．小球从B 运动到C 的过程中处于失重状态5．在高处的某同一点将甲、乙两个质量相同的小球以相同的速率0v 分别竖直上抛、平抛。
【单元练】(必考题)高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】基础练习(答案解析)
一、选择题1．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（ ）A ．人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B ．人对皮带做功的功率为fvC ．人对皮带做功的功率为mgvD ．人对皮带不做功B 解析：BA ．运动员的脚对皮带的摩擦力与皮带对人脚的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，两摩擦力只是大小相等，故A 错误； BC ．人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P fv =故B 正确C 错误；D ．皮带在人的作用下移动了距离，人对皮带做功，故D 错误。
故选B 。
2．如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。
质量分别为M 、()m M m >的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ）A ．两滑块组成的系统机械能守恒B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加量C ．轻绳对m 做的功等于m 势能的增加量D ．两滑块组成系统的机械能损失量等于M 克服摩擦力做的功D 解析：DA. 由于“粗糙斜面ab”的存在，M沿斜面向下运动的过程中，与斜面之间有摩擦损耗，所以两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；B. 由动能定理可知，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加量，故B错误；C. 除重力、弹力以外的力做功，将导致机械能变化；轻绳对m的拉力对m做正功，则轻绳对m做的功等于m机械能的增加量，故C错误；D. 除重力、弹力以外的力做功，将导致机械能变化；M沿斜面向下运动的过程中要克服摩擦力做的功，根据能量守恒定律，两滑块组成系统的机械能损失量等于M克服摩擦力做的功，故D正确。
【单元练】秦皇岛市高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】复习题(含答案)(1)
一、选择题1．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 ．一对互为作用力和反作用力的滑动摩擦力，做功之和一定为零D ．只有重力做功的物体，在运动过程中机械能一定守恒C 解析：CA ．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，与物体实际运动方向可能相同，可能相反，无直接关系，因此滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，A 正确；B ．比如磁铁吸引小球运动时，在它们的相互作用力的作用下运动，小球从静止开始向磁铁运动，则作用力对小球做正功，但由于磁铁不动，故反作用力对磁铁不做功，B 正确；C ．作用力和反作用力可能都做正功，做功的代数和不一定为零。
比如两个人滑冰，相互推开，在推开的过程中，作用力与反作用力都做正功，C 错误；D ．机械能守恒条件为只有重力和弹力做功，而只受重力作用的物体，在运动过程中只有重力做功，故机械能一定守恒，D 正确。
故选C 。
2．物体从某一高度做初速为0v 的平抛运动，p E 为物体重力势能，k E 为物体动能，h 为下落高度，t 为飞行时间，v 为物体的速度大小。
以水平地面为零势能面，不计空气阻力，下列图象中反映p E 与各物理量之间关系可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ． D解析：DA ．平抛运动过程由机械能守恒定律，有p k E E E =-则p k E E -图像为倾斜直线，故A 错误；B ．地面为零势能参考面，设抛出点的高度为0h ，则重力势能为p 0E mgh mgh =-则p E h -图像为倾斜直线且为减函数，故B 错误； C ．平抛的竖直分运动为自由落体运动，有212h gt =故有2p 0012E mgh mgh mgh mg gt =-=-⋅则P E t -图像为开口向下的抛物线，二者为二次函数关系，故C 错误； D ．根据动能定理有2201122mgh mv mv =-则有2222p 0000011112222E mgh mgh mgh mv mv mgh mv mv ⎛⎫=-=--=+- ⎪⎝⎭则p E v -图像为开口向下的抛物线，二者为二次函数关系，故D 正确。
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高中物理（必修2）《功和机械能》基础练习题1．关于功的概念，下列说法正确的是()A．功有正、负之分，说明功有方向B．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移D．一个恒力对物体做的功由力的大小和物体在该力的方向上发生的位移决定2．质量为m的物体受一水平力F作用，在光滑的水平面上通过的位移为x，该力做功为W；若把该物体放在某一粗糙的水平面上，受同样水平力F作用做匀速直线运动，通过相同的位移x，则该力做功为()A．大于W B．小于W C．W D．03．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是()A．先做负功，再做正功B．先做正功，再做负功C．一直做负功D．一直做正功4．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乘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负功D．乙图中摩擦力对人做负功5．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是()A．小华用力推石头，但没有推动B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D．运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中6．如图所示，坐在雪撬上的人与雪橇的总质量为m ，在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l .已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的( )A ．支持力做功为mglB ．重力做功为mglC ．拉力做功为Fl cos θD ．滑动摩擦力做功为－μmgl7．关于功率，以下说法中正确的是( )A ．根据P ＝W t 可知，机器做功越多，其功率就越大B ．根据P ＝F v 可知，汽车牵引力一定与速度成反比C ．根据P ＝W t 可知，只要知道时间t 内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D ．根据P ＝F v 可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比8．如图所示，汽车上坡时，在发动机的功率P 不变的情况下，要想增大牵引力F ，应该怎样改变速度的大小v ( )A ．增大vB ．减小vC ．维持v 不变D ．与v 的变化无关9．质量为1 kg 的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则开始下落1 s 末重力的功率是( )A ．100 WB ．50 WC ．200 WD ．150 W10．起重机把2.0×104 N 的重物匀速提升10 m ，其输出功率是5.0×104 W ．已知g ＝10 m/s 2，则起重机( )A ．用时4 sB ．用时5 sC ．做功8.0×105 JD ．做功5.0×105 J11．如图所示，某同学的质量为50 kg ，所骑自行车的质量为15 kg ，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40 W ．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行时的速度大小约为( )A ．3 m /sB ．4 m/sC ．13 m /sD ．30 m/s12．快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f ＝k v 2)．若油箱中有20 L 燃油，当快艇以10 m /s 的速度匀速行驶时，还能行驶40 km ，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s 的速度匀速行驶时，还能行驶( )A ．80 kmB ．40 kmC ．10 kmD ．5 km13．如图所示是跳高运动员正在飞越横杆时的情景．对运动员从起跳到图示位置的过程，下列说法正确的是( )A ．运动员的重心升高B ．运动员的重力势能减小C ．运动员所受重力不做功D ．运动员所受重力做正功14．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h 4的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为( )A.mgh 4B.3mgh 4C ．mghD ．015．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是( )A ．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B ．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C ．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D．重力做功的多少与参考平面的选取无关16．如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是()A．重力势能减小，动能不变B．重力势能减小，动能增加C．重力势能减小，动能减小D．重力势能增加，动能增加17．质量为m的小陶同学助跑跳起后，手指刚好能摸到篮球架的球筐．该同学站立举臂时，手指触摸到的最大高度为h1，已知篮球筐距地面的高度约为h2，则在助跑、起跳和摸筐的整个过程中，该同学重力势能的增加量最接近() A．mgh1B．mgh2C．mg(h2－h1) D．mg(h1＋h2)18．一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D.已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3.0 m，以地面C 为零势能面，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示．算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(g取10 m/s2)() A．15.6 J和9 JB．9 J和－9 JC．15.6 J和－9 JD．15.6 J和－15.6 J19．关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B．具有弹性势能的物体，不一定发生弹性形变C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关20．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减少B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少21．如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长，那么，在弹簧伸长的过程中()A．弹簧对小孩做正功B．小孩对弹簧做负功C．弹簧的弹性势能增加D．弹簧对墙壁做正功22.如图14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情况是()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23．如图所示，轻质弹簧下悬挂一个小球，手掌托小球使之缓慢上移，弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落．不计空气阻力，取弹簧处于原长时的弹性势能为零．撤去手掌后，下列说法正确的是()A．刚撤去手掌瞬间，弹簧弹力等于小球重力B．小球速度最大时，弹簧的弹性势能为零C．弹簧的弹性势能最大时，小球速度为零D．小球运动到最高点时，弹簧的弹性势能最大24．关于动能，下列说法中错误的是()A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能B．公式E k＝12m v2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态25．两个物体的质量之比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比是()A．1∶4 B．4∶1 C．2∶1 D．1∶126．如图所示，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．钢球陷入沙子中的深度比木球深B．钢球到达沙子表面的速度比木球大C．钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大D．钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等27．一个质量为m的小球，用长为l的轻绳挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢地移动到Q点，如图所示，则水平力F所做的功为()A．mgl cos θB．Fl sin θC．mgl(1－cos θ)D．Fl(1－cos θ)28．在阳台上质量不同的两小球自同一高度一起静止释放，忽略空气阻力，以地面为参考平面，则在两球落到水平地面前瞬间，下列判断正确的是() A．质量大的球动能较大B．质量大的球势能较小C．质量大的球势能较大D．两球的机械能均为零29．如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终安全着陆，则跳伞者()A．机械能一直减小B．机械能一直增大C．动能一直减小D．重力势能一直增大30．将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上拋出．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 ．动能为12m v 20C ．重力势能为mghD ．机械能为12m v 20＋mgh 31．质量相等的均匀铁球和铝球在光滑的水平面上，以相同的速度运动，比较两球的机械能( )A ．铁球的机械能大于铝球的机械能B ．铁球的机械能小于铝球的机械能C ．铁球的机械能等于铝球的机械能D ．不能确定哪个球的机械能大32．下列运动过程中，机械能一定守恒的是( )A ．做自由落体运动的小球B ．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体C ．在粗糙斜面上匀加速下滑的物块D ．匀速下落的跳伞运动员33．如图所示，在做“验证机械能守恒定律”实验时，下列实验器材需要的是( )A ．秒表B ．量角器C ．打点计时器D ．弹簧34．小黄用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．关于该实验，下列说法正确的是( )A ．重物的质量一定是越大越好B ．必须用停表测出重物下落的时间C ．把停表测得的时间代入v ＝gt ，计算重物的速度D ．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直35．在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学释放纸带瞬间的情景如图所示，其中不合理之处是()A．使用了纸带B．所挂重物太重C．使用了电火花计时器D．电火花计时器两限位孔没有处在同一竖直线上36．如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，在该实验中() A．需要用停表测量重物下落的时间B．需要用刻度尺测量重物下落的高度C．释放纸带时，重物应尽量远离电火花计时器D．电火花计时器的工作电压为交流10 V以下37．如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的________与减少的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接________(选填“直流”或“交流”)电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g.则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．38．图a是“验证机械能守恒定律”的实验装置，图b为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)，打点计时器每隔0.02 s打一个点．(1)若重物的质量为0.5 kg，当地重力加速度g＝9.8 m/s2，由图b所给的数据算出下落到B点的速度m/s(结果保留2位有效数字)：①从O点下落到B点的过程中，重物重力势能的减少量为________J；②打B点时，重物的动能为________J.(2)试指出造成第(1)问中①②计算结果不相等的原因是____________________.四、计算题（本大题共4小题，共44分）39、（8分）（1）用起重机把质量为200kg的物体匀速提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？（g=10m/s2）（2）若物体匀加速上升，加速度a=2m/s2，绳的拉力做了多少功？物体所受各力的总功是多少？40、（10分）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，线长0.4m．现将小球拉至使细线与竖直方向成60°角的位置，然后由静止释放，求小球运动到最低位置时的速度大小（不计空气阻力）．41、（12分）汽车发动机的额定功率为60kW，质量5000kg，当汽车在水平路面上行驶时，遇到的阻力是车重的0.1倍，（1）汽车能够达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？42、（14分）在竖直平面内，有一光滑的弧形轨道AB，水平轨道BC=3m．质量m=1kg的物体从弧形轨道A点无初速滑下，经过B点，最后停在C点，A点距水平轨道高h=0.80m．（g=10m/s2）求：（1）物体滑至B点的速度大小；（2）在BC段摩擦力做功；（3）BC段的滑动摩擦因数μ．（保留两位有效数字）参考答案1、D2、C3、C4、A5、C6、C7、D8、B9、A 10、A11、A 12、C 13、A 14、B 15、C 16、B 17、C 18、C 19、A 20、C 21、C 22、A 23、C 24、C 25、B 26、A 27、C 28、A 29、A 30、D31、C 32、A 33、C 34、D 35、D 36、B37、（1）动能（2）交流mgh238、1.80m/s 0.86J 0.81J 下落过程中存在摩擦阻力39、【答案】解：（1）物体匀速提升，由平衡条件得：钢绳的拉力F =mg=200×10N=2000N钢绳的拉力做功：W F=Fh=2000×5J=1.0×104J重力做功：W G=-mgh=-200×10×5J=-1.0×104J则物体克服重力做功为1.0×104J．这些力所做的总功是：W总=W F+W G=0（2）根据牛顿第二定律得T-mg=ma得T =m（g+a）=200×（10+2）N=2400N绳的拉力做功：W T=Th=2400×5J=1.2×104J物体所受各力的总功等于合外力做的功W总′=mah=200×2×5=2000J答：（1）钢绳的拉力做了1.0×104J的功；重力做了-1.0×104J的功；物体克服重力做功为1.0×104J，这些力的总功是0．（2）绳的拉力做功是1.2×104J，物体所受各力的总功是2000J．（10分）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，线长0.4m．现将小球拉至使细线与竖直方向成60°角的位置，然后由静止释放，求小球运动到最低位置时的速度大小（不计空气阻力）．40.【答案】解：小球只有重力做功，故机械能守恒，根据机械能守恒定律可知：mgl（1-cos60°）=mv2；代入数据解得：v=2m/s答：小球运动到最低位置时的速度大小2m/s．41.【答案】解：①当汽车达到最大速度时，a=0，此时F=f=μmg，而P=Fv m，所以v m=②匀加速运动的加速度F-0.1mg=maF=ma+0.1mg=5000×1+0.1×5000×10N=10000N匀加速获得的速度为v=设保持匀加速时间为t，则此时v=at解得t=．答：①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是12m/s；②汽车从静止开始，保持以a=1m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程维持6s．42、【答案】解：（1）物体从A运动到B的过程，根据动能定理，有：mgh=得物体到达B点的速度为：v===4m/s（2）物体从B运动到C的过程，根据动能定理得摩擦力做的功为：解得：W f=-8J（3）对整个过程，由动能定理得：mgh-μmgx BC=0解得：μ=≈0.27答：（1）物体滑至B点的速度大小为4m/s．（2）在BC段摩擦力做功是-8J．（3）BC段的滑动摩擦因数μ是0.27．。