人教版高中物理必修二《机械能守恒定律》单元测试题(含答案解析)

一、选择题1、下列说法正确的是：（ ）A 、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。

B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。

C 、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。

D 、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。

2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。

今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。

在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（ ）A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能D 、系统的机械能增加4、如图所示，桌面高度为h ，质量为m 的小球，从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ）A 、mghB 、mgHC 、mg （H +h ）D 、mg （H -h ）5、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, 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10J6、质量为m 的子弹，以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ）A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 二、填空题（每题8分，共24分）7、从离地面H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k 倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为____________。

高中物理学习材料第七章机械能守恒定律检测题(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分。

在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。

)1．竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度，则( ) A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率解析因为重力做的功只与物体的重力和高度的变化有关，故上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故A、B错误；由于空气阻力的作用，上升过程的加速度大于下降过程的加速度，所以上升时间比较短，由P＝Wt知过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，选项C正确，D错误。

答案 C2．如图1所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。

已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m。

A、B两点间的水平距离为L。

在滑雪者经过AB 段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )图1A．大于μmgL B．等于μmgLC．小于μmgL D．以上三种情况都有可能解析设斜面的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功为W f＝μmg AC cos θ＋μmg CB，由题图可知AC cos θ＋CB＝L，联立两式可得：W f＝μmgL，故B正确。

答案 B3．如图2所示，用外力F＝20 N沿斜面将一个质量m＝2 kg的木块，从斜面底端由静止开始拉到斜面顶端时速度为v＝10 m/s。

若斜面的摩擦力恒为重力的0.2，斜面的高度h＝5 m，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2)( )图2A ．合力做功为100 JB ．重力做功为100 JC ．摩擦力做功为－200 JD ．外力F 做功为200 J解析 根据动能定理有W 合＝12mv 2－0，代入数据，得W 合＝100 J ，选项A 正确；重力做功为W G ＝－mgh ＝－100 J ，选项B 错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力F 做正功，摩擦力f 做负功，重力做负功，有W 合＝Fx －fx －mgh (其中x 为斜面的长度)，又F ＝20 N 、f ＝0.2G ＝4 N ，W G ＝－mgh ＝－100 J ，解得Fx ＝250 J ，fx ＝50 J ，选项C 、D 错误。

第八章机械能守恒定律本章达标检测满分:100分;时间:90分钟一、选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,第9~11小题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(2020湖北宜昌一中高一下期末)质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力F f保持不变。

当汽车的速度为v、加速度为a时,发动机的实际功率为( )A.F f vB.mavC.(ma+F f)vD.(ma-F f)v2.(2020浙江宁波高三上期末)在平直公路上以一定速度行驶的自行车,所受阻力约为车和人总重的0.02,则人骑车的功率最接近于( )A.10-1 kWB.10-3 kWC.1 kWD.10 kW3.(2020安徽合肥八中高一下期中)如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球。

给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。

在此过程中( )A.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.轻绳的张力对小球不做功D.在任意一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量4.(2020吉林高三上期末)如图所示,皮带传送装置把物体P匀速送至高处,在此过程中,下列说法不正确的是( )A.摩擦力对物体做正功B.摩擦力对物体做负功C.支持力对物体不做功D.合外力对物体做功为零5.(2020江苏泰州中学高一下期末)空降兵在某次跳伞训练中,打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动,其加速度为a,下降的高度为h,伞兵和装备系统的总质量为m,重力加速度为g。

此过程中伞兵和装备系统的( )A.动能减少了mahB.动能增加了mghC.重力势能减少了mghD.重力势能增加了mgh6.(2020湖南五市十校高一下期末)如图所示,质量为m的小猴子在“荡秋千”。

大猴子用水平力F缓慢将藤条拉到图示位置后由静止释放,此时藤条与竖直方向的夹角为θ,小猴子到藤条悬点的距离为L,忽略藤条的质量与空气阻力,重力加速度为g。

高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试5新人教版必修2一、选择题（每题4分，共40分） 1．下列说法正确的是（ ）A.物体没有功，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.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 2．A 、B 两个物体的质量比为1:3，速度之比是3:1，那么它们的动能之比是（ ）A.1：1B.1：3C.3：1D.9：13. 一质量为2kg 的滑块，以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力F=2N ，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s ，在这段时间里（ ） A ．拉力F 做的功为16JB ．物体通过的位移为8mC ．末时刻的瞬时功率为8WD ．物体通过的路程为8m 4．下面各个实例中，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 5． A 、B 两物体的质量之比m A ︰m B =2︰1，它们以相同的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图2-11-2所示。

那么，A 、B 两物体所受摩擦阻力之比F A ︰F B 与A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ︰W B 分别为（ ）A. 4︰1，2︰1B. 2︰1，4︰1C. 1︰4，1︰2D. 1︰2，16．从空中以40m/s 的初速度平抛一重为10N 的物体。

力，取g=10m/s 2A 、300WB 、400 WC 、7.一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 下，从平衡位置P 点很缓慢地移到Q 点，如图所示，A . Fl cos θ B. mglsin θ C. Fl(1-sin θ) D. mg l （1-cos θ）8．水平传送带匀速运动，速度大小为v 件初速为零，质量为m ，它与传送带间的滑动摩擦系数为 μ2-2vA ．滑摩擦力对工件做的功为mv 2／2B ．工件的机械能增量为mv 2／2 C ．工件相对于传送带滑动的路程大小为v 2／2μg D ．传送带对工件做功为零 9．汽车的额定功率为90KW ，当水平路面的阻力为f 时，汽车行驶的最大速度为v 。

人教版（2019）物理必修第二册同步练习8.4机械能守恒定律一、单选题1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大2.取水平地面为重力势能零点。

一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。

不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π6B.π4C.π3D.5π123.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。

已知2AP R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )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0.5mgR4.如图所示,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹平射入木块的深度为d 时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L ,木块对子弹的平均阻力为f F ,那么在这一过程中下列说法不正确的是( )A.木块的机械能增量f F LB.子弹的机械能减少量为()f F L d +C.系统的机械能减少量为f F dD.系统的机械能减少量为()f F L d +二、多选题5.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.重物的重力势能减少B.重物的重力势能增大C.重物的机械能不变D.重物的机械能减少6.下列物体中,机械能守恒的是( )A.被平抛的物体(不计空气阻力)B.被匀速吊起的集装箱C.光滑曲面上自由运动的物体D.物体以4g的加速度竖直向上做减速运动57.如图所示,小球自高h处以初速度v竖直下抛,正好落在弹簧上,把弹簧压缩后又被弹起,弹簧质量不计.空气阻力不计.则( )A.小球落到弹簧上后立即做减速运动,动能不断减小,但动能与弹性势能总和保持不变B.在碰到弹簧后的下落过程中,系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大C.在碰到弹簧后的下落过程中,重力势能与动能之和一直减小D.小球被弹起后,最高点仍是出发点三、计算题8.如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经 3.0s落到斜坡上的A点。

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。

高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试4新人教版必修2一、单项选择题（共10个小题，40分，每小题4分）1．伽利略斜面理想实验使人们认识到引入能量概念的重要性。

在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（ ）A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大B. 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小C. 小球总能准确地到达与起始点相同的高度D. 小球能在两斜面之间来回滚动 2．下列哪个情况中力做的功为零 ( ) A.向上抛出一物体上升过程中，重力对物体做的功B.卫星做匀速圆周运动时，卫星受到的引力对卫星所做的功C.汽车匀速上坡时，车厢底部对货物的支持力对货物所做的功D.汽车匀速上坡时，车厢底部摩擦力对货物所做的功3．关于功率公式t W P /=和P=Fv 的说法正确的是（ ） A.据t W P /=，知道W 和t 就可求出任意时刻的功率 B.由P =Fv 只能求某一时刻的瞬时功率 C.从P =Fv 知汽车的功率与它的速度成正比 D.从P =Fv 知当功率一定时，牵引力与速度成反比 4．以下说法正确的是（ ）A ．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒B ．一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒C ．一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒D ．一个物体所受合外力的功为零，它的机械能一定守恒5．如图1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。

已知A 距水平面OB 的高度为h ，物体的质量为m ，现将物体m 从B 点沿原路送回至AO 的中点C 处，需外力做的功至少应为( )A ．12mgh B ．mgh C ．32mgh D ．2mgh 6．某缓冲装置可抽象成图2所示的简单模型.图中k 1、k 2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是（ ） A ．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B ．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小不等v vC ．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D ．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变7．静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s 时停下，其速度—时间图象如图3所示，已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（ ）A ．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B ．全过程拉力做的功等于零C ．从t=1s 到t=3s 这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值D ．从t=1s 到t=3s 这段时间内拉力不做功8．如图是一汽车在平直路面上启动的速度－时间图象，在0~t 1段图像是直线段，t 1时刻起汽车的功率保持不变。

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。

高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试2新人教版必修2一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，则（ ）A ．不断增大牵引力功率B ．不断减小牵引力功率C ．保持牵引力功率不变D ．不能判断牵引力功率如何变化2．如图所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F 向右推斜面体，使P 与斜面体保持相对静止。

在前进水平位移为l 的过程中，斜面体对P 做功为（ ）A ． FlB ．1sin 2mg l θ⋅C ．mg cos θ·l D ．mg tan θ·l 3．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4．如图所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一小球。

在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。

在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大，后减小D ．先减小，后增大5．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13g 。

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13mgh C ．运动员克服摩擦力做功为23mgh D ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh6．如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失。

第八章机械能守恒定律4 机械能守恒定律基础过关练题组一机械能守恒的判断1.(多选)载人飞船从发射至返回的过程中,以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的( )A.飞船升空的阶段B.只在地球引力作用下,返回舱沿椭圆轨道绕地球运行的阶段C.只在地球引力作用下,返回舱飞向地球的阶段D.临近地面时返回舱减速下降的阶段2.(多选)竖直放置的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图所示。

则迅速放手后(不计空气阻力)( )A.放手瞬间小球的加速度等于重力加速度B.小球与弹簧以及地球组成的系统机械能守恒C.小球的机械能守恒D.小球向下运动过程中,小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大3.(多选)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 在同一水平面的A点(弹簧处于原长)无初速度地释放,让它自由摆下。

不计空气阻力,在重物由A点摆到最低点的过程中( )A.重物的机械能减少B.重物与弹簧组成的系统的机械能不变C.重物与弹簧组成的系统的机械能增加D.重物与弹簧组成的系统的机械能减少4.在如图所示的物理过程示意图中,甲图为一端固定有小球的轻杆,从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动;乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动;丙图为轻绳一端连着一小球,从右偏上30°处自由释放;丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用轻质细绳悬挂的小球从图示位置由静止释放,小球开始摆动。

关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )A.甲图中小球机械能守恒B.乙图中小球A机械能守恒C.丙图中小球机械能守恒D.丁图中小球机械能守恒5.(多选)如图所示,质量分别为m和2m的两个小球a和b用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在b球顺时针摆动到最低位置的过程中( )A.b球的重力势能减少,动能增加,b球的机械能守恒B.a球的重力势能增加,动能也增加,a球的机械能不守恒C.a球、b球组成的系统机械能守恒D.a球、b球组成的系统机械能不守恒题组二机械能守恒定律的应用6.一物体由h高处自由落下,以地面为参考平面,当物体的动能等于势能时,物体运动的时间为(不计空气阻力,重力加速度为g)( )A.√2ℎg B.√ℎgC.√ℎ2gD.以上都不对7.如图所示,光滑的曲面与光滑的水平面平滑相连,一轻弹簧右端固定,质量为m 的小球从高为h处由静止下滑,则( )A.小球与弹簧刚接触时,速度大小为√2gℎB.小球与弹簧接触的过程中,小球机械能守恒mghC.小球压缩弹簧至最短时,弹簧的弹性势能为12D.小球在压缩弹簧的过程中,小球的加速度保持不变8.从地面竖直上抛两个质量不同的小球,设它们的初动能相同,当上升到同一高度时(不计空气阻力,选地面为参考面)( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能不相等D.所具有的机械能相等9.一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一只小球,小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D 位置小球速度减小到零。

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。

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 。

高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试及答案一、选择题1．质量为m 的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。

若斜面体和小物块一起以速度v 沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移x 。

斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是( )A ．摩擦力做正功，支持力做正功B ．摩擦力做正功，支持力做负功C ．摩擦力做负功，支持力做正功D ．摩擦力做负功，支持力做负功2．在粗糙水平面上运动着的物体，从A 点开始在大小不变的水平拉力F 作用下做直线运动到B 点，物体经过A 、B 点时的速度大小相等。

则在此过程中( )A ．拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反B ．物体的运动一定不是匀速直线运动C ．拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零D ．拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零3．材料相同的A 、B 两块滑块质量m A ＞m B ，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离x A 和x B 的关系为( )A ．x A ＞x BB ．x A = x BC ．x A ＜x BD ．无法确定4．某人在高h 处抛出一个质量为m 的物体，不计空气阻力，物体落地时速度为v ，该人对物体所做的功为( )A ．mghB ．22v mC ．mgh +22v mD ．22v m －mgh5．如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A 、B 、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( )vA B C D6．在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的？()A．汽车在水平面上匀速运动v B．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力)C．拉着物体沿光滑斜面匀速上升D．如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来7．沿倾角不同、动摩擦因数 相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则()A．沿各斜面克服重力做的功相同B．沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些C．沿倾角大的斜面拉力做的功小些D．条件不足，拉力做的功无法比较8．重物m系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说，下列说法正确的是()A．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小B．重物的重力势能最小时，动能最大C．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小D．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大9．一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3 处，如图所示，下面说法中那些是正确的()A．在C1、C2、C 3 处的动能相等B．在C1、C2、C3 处的速度相同C．物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC1上下滑时加速度最小D ．物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC 3上下滑时所用时间最少 10．木块m 沿着倾角为θ 的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h 时，重力的瞬时功率为( )A ．mg gh 2B ．mg cos θ gh 2C ．mg sin θ 2gh D ．mg sin θ gh 211．玩具起重机上悬挂一个质量为500克的砝码，从静止开始以2 m/s 2的加速度提升砝码。

机械能单元测试一、选择题（本大题共10个小题，每小题一个或者一个以上正确答案，请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中，每小题4分，共40分）1、下列叙述正确的是()A.滑动摩擦力可能做负功,也可能不做功B.静摩擦力对物体一定做负功C.作用力做正功时,反作用力一定做正功D.当作用力不做功时,反作用力也不做功2、如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的力,方向如图中箭头所示。

图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是()3、两辆相同的汽车,一辆空载,一辆满载,在同一水平公路路面上直线行驶,下面关于两车车速、动能、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()A.车速较大的汽车,它的惯性较大B.动能较大的汽车,它的惯性较大C.行驶速度相同时,质量较大的汽车,刹车后滑行的路程较长D.以额定功率匀速行驶时,质量较小的汽车,刹车后滑行的路程较长4、如图所示的伽利略实验中,小球停下时的高度h B与它出发时的高度h A相同,我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”,下面说法中正确的是()A.在小球运动过程中,它的速度大小是守恒的B.在小球运动过程中,它离地面的高度大小是守恒的C.在小球运动过程中,它的动能是守恒的D.在小球运动过程中,能量是守恒的5、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α角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为F f,使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法中正确的是()A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为mgvD.人对皮带做功的功率为F f v6、同一辆货车两次匀速驶上同一坡路,在空载时上坡速度为v1,牵引力为F1;在满载时上坡速度为v2,牵引力为F2。

《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.。

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。

一、选择题1．如图所示，两个相同的小球a 、b ，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时，b 从同一高度平抛。

小球a 、b （ ）A ．落地时的速度相同B ．落地时重力的瞬时功率a b P P <C ．运动到地面时动能相等D ．从运动到落地的过程中重力的平均功率相等2．如图所示，一个质量为m ，均匀的细链条长为L ，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使链条2L 长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度），则链条上端刚离开桌面时的动能为（ ）A ．14mgLB ．38mgLC ．12mgLD ．34mgL 3．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4．小球在距地面h 高处，以初速度v 0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么下面说法错误的是（ ）A ．物体在c 点的动能比在a 点时大B ．若选抛出点为零势点，物体在a 点的重力势能比在c 点时小C ．物体在a 、b 、c 三点的机械能相等D ．物体在a 点时重力的瞬时功率比c 点时小5．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 >6．质量为m 的物体由静止开始加速下落h 高度过程中，其加速度大小为13g 。

高中物理必修二《机械能守恒定律》单元测试题（基础题）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．关于功的下列几种说法中，正确的是()A．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人没有对物体做功B．人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体做了功C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量2．下列关于重力势能的说法，正确的是()A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零C．重力势能减少，重力一定对物体做正功D．重力势能增加，重力一定对物体做正功3．如图1所示，电动小车沿斜面从A点匀速运动到B点，在运动过程中() A．动能减小，重力势能增加，总机械能不变B．动能增加，重力势能减少，总机械能不变C．动能不变，重力势能增加，总机械能不变D．动能不变，重力势能增加，总机械能增加4．把一个物体从粗糙斜面的底端匀加速拉到斜面顶端的过程中，下列说法不正确的是()A．拉力与摩擦力做功的代数和等于物体动能的增量B．拉力、摩擦力和重力做功的代数和等于物体动能的增量C．拉力、摩擦力、重力和支持力的合力做的功等于物体动能的增量D．物体所受外力的合力做的功等于物体动能的增量5．质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为θ，物体下滑速度为v，如图所示，以下说法中正确的是() A．重力对物体做功的功率为mg v sin θB．重力对物体做功的功率为mg vC．物体克服摩擦力做功的功率为mg v sin θD．物体克服摩擦力做功的功率为mg v6．如图所示，木块m放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均阻力为F f，射入深度为d，此过程中木块移动了l，则() A．子弹损失的动能为F f lB．木块增加的动能为F f(l＋d)C．子弹动能的减少等于木块动能的增加D．子弹、木块组成的系统损失的机械能为F f d7．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中()A．小球在b点时的动能最大B．小球的重力势能随时间均匀减小C．小球从b到c运动过程中，动能先增大后减小，弹簧弹性势能一直增大D．到达c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量8．如图所示，图象表示作用在某物体上的合外力跟时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么()A．从t＝0开始，5 s内物体的动能变化量为零B．在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大C．在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大D．前3 s内合外力对物体做的功为零9．如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度．若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量10．一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2 N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的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秒内外力所做的功是54JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4 5二、实验题(本题共2小题，共14分)11．(6分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，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)．已知打点计时器每隔0.02 s打一点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s2.那么：(1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图中所得数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到(2)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔE p＝________J，动能增加量ΔE k＝________J．(结果保留3位有效数字)12．(8分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A．摆好实验装置如图所示．B．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．C．在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上．D．释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________ J，小车动能的增量为________ J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮他分析一下，造成较大误差的主要原因是：_________________________________________________________________________________________________________________.三、计算题(本题共4小题，共46分)13．(10分)一辆汽车在平直高速公路上行驶，已知该车发动机的额定功率为110 kW，若汽车以额定功率启动，在运动中所受的阻力为1 900 N，求该车行驶的最大速度．14．(10分)如图所示，质量为m的自行车特技运动员从B点由静止出发，经BC 圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t.由B到C的过程中，克服摩擦力做功为W.空气阻力忽略不计，重力加速度为g，试求：自行车运动员从B到C至少做多少功？15．(12分)如图所示，质量为M＝0.2 kg 的木块放在水平台面上，水平台面比水平地面高出h＝0.20 m，木块距水平台面的右端L＝1.7 m．质量为m＝0.10M的子弹以v0＝180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以v＝90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1＝9 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)．若木块落到水平地面时的落地点到水平台面右端的水平距离为l＝1.6 m，求：(g取10 m/s2)(1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；(2)木块与水平台面间的动摩擦因数μ.16．(14分)如图所示，一小物块(可视为质点)从竖直平面上14圆弧轨道顶点A由静止开始下滑，滑出圆轨道最低点B后恰好做平抛运动，而后落在水平地面上的D点，已知小物块质量m＝0.1 kg，圆弧轨道半径R＝1 m，BC高度h＝1.8 m，CD＝2.4 m，g取10 m/s2，问：(1)在轨道AB上，小物块克服摩擦力做了多少功？(2)飞离B点前的瞬间，小物块对轨道的压力多大？高中物理必修二《机械能守恒定律》单元测试题（基础题）参考答案一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．AB2．C3．D4．A5．AC6．D7．CD8．D9．BCD10．AD二、实验题(本题共2小题，共14分)11．(1)左(2)B(3)1.88 1.8712．(1)②0.1960.100(2)a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车三、计算题(本题共4小题，共46分)13．208 km/h14．W＋18mg2t215．(1)－243 J8.1 J(2)0.50 16．(1)0.2 J(2)2.6 N。

一、选择题1．如图所示，一个质量为m ，均匀的细链条长为L ，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使链条2L长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度），则链条上端刚离开桌面时的动能为（ ）A ．14mgL B ．38mgLC ．12mgL D ．34mgL B 解析：B以桌面为零势能面，开始时链条的重力势能为11428L mgL E mg =-⋅=- 当链条刚脱离桌面时的重力势能为212E mg L =-⋅故重力势能的变化量2138ΔmgLE E E =-=-根据机械能守恒定律可知，链条上端刚离开桌面时的动能增加量为38mgL，即动能为38mgL，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

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32mg 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2mgrA 解析：AA ．根据牛顿第二定律得F N –mg = m 2v 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32N 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 =12mv 2 联立可得克服摩擦力做功为4f mgrW =选项D 错误。