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(无答案)

单元测评(三)第七章本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．在下列所描述的运动过程中，若物体所受的空气阻力均可忽略不计，则机械能守恒的是()A．小孩沿滑梯匀速滑下B．电梯中的货物随电梯一起匀速下降C．发射过程中的火箭加速上升D．被投掷出的铅球在空中运动2．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力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．fv B．mav C．(ma＋f)v D．(ma－f)v3．(多选)将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球沿光滑斜面向下抛出，不计空气阻力．由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是()A．重力对两球做的功相等B．重力的平均功率相等C．落地时重力的瞬时功率相等D．落地时两球的机械能相等4．将一个小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是图C­7­1中的()A BC D图C­7­15．(多选)某人将物体由静止开始举高，物体获得速度．下列说法中正确的是()A．物体所受合外力做的功等于物体动能的增加量B．此人对物体做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和C．物体所受合外力做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和D．克服重力做的功等于物体重力势能的增加量6．将质量为200 g的物体在高20 m处以20 m/s的初速度竖直上抛，若测得该物体落地时的速度为20 m/s，则物体在空中运动时克服空气阻力做的功是(g取10 m/s2)()A．0 B．20 J C．36 J D．40 J7．如图C­7­2所示，重物的质量为1 kg，动滑轮的质量不计，竖直向上拉动细绳，使重物从静止开始以5 m/s2的加速度上升，则拉力F在1 s末的瞬时功率为(g取10 m/s2)()图C­7­2A．75 W B．37.5 WC．12.5 W D．15 W8．(多选)提高物体(例如汽车)的运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的二次方成正比，即f＝kv2，k是阻力因数)．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为v m，如果要使物体运动的速率增大到2v m，则下列办法可行的是()A．阻力因数不变，使发动机的额定功率增大到4P0B．发动机的额定功率不变，使阻力因数减小到k 4C．阻力因数不变，使发动机的额定功率增大到8P0D．发动机的额定功率不变，使阻力因数减小到k 89．两个质量不等的小铁块A和B分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图C­7­3所示，下列说法中正确的是()图C­7­3A．下滑过程中重力做的功相等B．它们到达底部时的动能相等C．它们到达底部时的速率相等D．它们到达底部时的机械能相等10．一个滑块从如图C­7­4所示的圆弧形轨道上的A点由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B点，而返回后又仅能滑到C点．若A、B两点的高度差为h1，B、C两点的高度差为h2，必有()图C­7­4A．h1＝h2B．h1<h2C．h1>h2D．条件不足，无法判断11．如图C­7­5所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两个轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则()图C­7­5A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B．两个小球到达C点和D点时，重力做功相等C．两个小球到达C点和D点时，重力势能相等D．两个小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等12．(多选)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图像(如图C­7­6所示)中正确的是(不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点)()图C­7­6请将选择题答案填入下表：第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题共2小题，13题4分，14题6分，共10分)13．在某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用频率为50 Hz的打点计时器打出的一条纸带如图C­7­7所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为mm，重力加速度取9.8 m/s2，重锤质量为1 kg.图C­7­7(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v B＝________ m/s，重锤的动能E k B＝________J.(2)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减少量为________ J.(3)以上实验可以证明_____________________________________．14．某实验小组采用如图C­7­8所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50 Hz.图C­7­8(1)实验中木板略微倾斜，这样做()A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．是为了释放小车后，小车能匀减速下滑(2)本实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是()A．可以直接测量橡皮筋做功的大小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，橡皮筋做的功也增加为原来的两倍(3)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、4条……挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，则第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1……橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次的纸带(如图C­7­9所示)求得小车弹开后获得的速度为__________m/s.(图中各点是相邻的计时点)若W-v2图像是一条过原点的倾斜的直线，则说明________________________．图C­7­9三、计算题(本题共4个小题，15、16、17题各10分，18题12分，共42分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15．质量为1000 kg的汽车在平直路面上试车，当车速达到30 m/s时关闭发动机，经过60 s停下来，汽车所受阻力大小恒定，此过程中：(1)汽车的加速度大小是多少？受到的阻力大小是多少？(2)若汽车以20 kW的恒定功率重新启动，当速度达到10 m/s时，汽车的加速度是多大？16．质量为m的子弹以水平速度v1射入沿同一方向以速度v2运动的木块中，木块的质量为M.当子弹进入木块中的深度为d时，子弹和木块的速度分别为v1′和v2′.若木块和子弹的相互作用力为F，木块与水平面间的摩擦不计，试求这一过程中子弹和木块组成的系统损失的动能．(用F和d表示)17．如图C­7­10所示，一辆汽车从A点开始爬坡，坡与水平面的夹角为30°，在牵引力不变的条件下行驶45 m的坡路到达B点时，司机立即关掉油门，此后汽车又向前滑行15 m停在C点．汽车的质量为5×103kg，行驶中受到的摩擦阻力是车重的0.25倍，g取10 m/s2，求汽车在整个运动过程中牵引力做的功和汽车经过B点时的速率．图C­7­1018．如图C­7­11所示，质量m＝1 kg的小物块无初速度放在水平匀速运动的传送带上的P点，小物块随传送带运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧的半径R ＝1.0 m ，圆弧对应的圆心角θ＝106°，轨道最低点为O ，A 点距水平面的高度h ＝0.8 m ．小物块离开C 点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动，0.8 s 后经过D 点，小物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝13.g 取10m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求小物块离开A 点时的水平初速度．(2)求小物块经过O 点时对轨道的压力大小．(3)求斜面上C 、D 间的距离．(4)若小物块与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.3，传送带的速度v 0＝5 m /s ，则P 、A 间的距离是多少？图C ­7­11单元测评(三)1．D [解析] 小孩沿滑梯匀速下滑时，其动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，其实是有摩擦存在，将机械能转化成了内能，选项A 错误；货物匀速下降，与A 选项类似，它的机械能也不守恒，选项B 错误；火箭加速上升，动能增大，重力势能也增大，故机械能增大，选项C 错误；铅球在空中运动时，只受重力的作用，动能增大，重力势能减小，其机械能是守恒的，选项D 正确．2．C [解析] 当汽车的加速度为a 时，则F －f ＝ma ，解得F ＝f ＋ma ；根据P＝Fv，则发动机的实际功率为P＝(f＋ma)v，选项C正确．3．AD[解析] 在抛出到落地的过程中，重力对两球做的功相等，故两球落地时的速度大小相同，机械能相同；小球竖直下抛落地所用的时间较短，重力的平均功率较大，小球落地速度方向竖直向下，重力的瞬时功率较大．A、D正确．4．A[解析] 设经过时间t小球速度大小为v，方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fv cosθ知，此时重力的功率P＝mgv cosθ＝mgv y ＝mg·gt＝mg2t，A正确．5．ABD[解析] 由动能定理可知A正确，C错误；人对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即等于物体动能与重力势能的增加量之和，B正确；克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，D正确．6．D[解析] 对物体从开始上抛至落地的整个过程应用动能定理得mgh－W f＝12mv22－12mv21，解得W f＝40 J．D正确．7．A[解析] 1 s末重物的速度v＝at＝5 m/s，由牛顿第二定律得2F－mg＝ma，所以F＝m（a＋g）2＝7.5 N，所以1 s末拉力F的功率P＝F·2v＝7.5×2×5 W＝75 W．A正确．8．CD[解析] 根据题意，P0＝fv m＝kv2m·v m＝kv3m，所以k＝P0v3m.如果阻力因数不变，当物体运动的速率增大到2v m时，发动机的额定功率需要增大到P＝k(2v m)3＝8kv3m＝8P0，选项A错误，C正确；如果发动机的额定功率不变，当物体运动的速率增大到2v m时，阻力因数需要减小到k′＝P0（2v m）3＝P08v3m＝k8，选项B错误，D正确．9．C[解析] 两个铁块的质量不等，所以下滑过程中重力做的功W G＝mgh不相等，选项A错误；铁块在下滑过程中机械能守恒，由mgh＝12mv2可知，滑到底部时两个铁块速率相等，但动能不相等，机械能也不相等，选项B 、D 错误，选项C 正确．10．C [解析] 对A →B 过程由动能定理得mgh 1－W f1＝0，对B →C 过程由动能定理得mgh 2－W f2＝0，即mgh 1－W f1＝mgh 2－W f2，由于W f1>W f2，所以h 1>h 2.C 正确．11．D [解析] 不管选哪一平面为零势能面，A 点和B 点相对零势能面的竖直高度均相等，所以两个小球在此处的重力势能相等．两个小球到达C 点和D 点时，重力势能不相等．重力势能E p ＝mgh ，具有相对性，如果选A 、P 、B 三点在零势能面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C 点在零势能面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值．另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C 点和D 点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等．选项D 正确．12．ABC [解析] 以竖直向下为正方向，竖直上抛运动的加速度恒为g ，D 错误．小球匀减速运动到最高点，然后反向加速运动，任意时刻的速度v ＝－v 0＋gt ，故A 正确．因为抛出点为零势能点，所以重力势能最初为零，上升过程重力势能增大，下落过程减小，回到原点变为零，E p ＝mgh ，h ＝v 0t －12gt 2，B 正确．位移x ＝－v 0t ＋12gt 2，C 正确．13．(1)1.175 0.69 (2)0.69 (3)重锤在下落的过程中机械能守恒14．(1)C (2)B (3)2 W 与v 2成正比15．(1)0.5 m /s 2 500 N (2)1.5 m /s 2[解析] (1)汽车的加速度大小a ＝v 0－v t ＝0.5 m /s 2由牛顿第二定律得，阻力大小f ＝ma ＝500 N .(2)汽车以恒定功率运动，牵引力F ＝P v′由牛顿第二定律得F －f ＝ma解得a ＝1.5 m /s 2.16．Fd [解析] 应用动能定理时，注意子弹与木块发生的位移并不相同．如图所示，设子弹进入木块中深度为d 的过程中，木块的位移为l ，则子弹的位移为(l ＋d)．分别对木块和子弹应用动能定理，有Fl ＝12Mv′22－12Mv 22－F(l ＋d)＝12mv′21－12mv 21. 可得系统损失的动能ΔE k ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12Mv 22＋12mv 21－⎝ ⎛⎭⎪⎫12Mv′22＋12mv′21＝Fd. 17．2.25×106 J 15 m /s[解析] 汽车从A 点到C 点的过程中，汽车发动机的牵引力做正功，重力做负功，摩擦力做负功，动能的变化量为0, 由动能定理可得W F －W G －W f ＝0，由于G 、f 已知，汽车的位移也知道，所以有W F ＝W G ＋W f ＝mgl sin 30°＋0.25mgl ＝2.25×106 J .汽车由B 点到C 点的过程中，克服重力做功，克服摩擦力做功，汽车的动能逐渐减小到0，根据动能定理有－W′G －W′f ＝0－12mv 2B ，即mgl BC ·sin 30°＋0.25mgl BC ＝12mv 2B ，解得v B ＝15 m /s .18．(1)3 m /s (2)43 N (3)0.98 m (4)1.5 m[解析] (1)对小物块，从A 点到B 点有v 2y ＝2gh ，得v y ＝4 m /s .在B 点有tan θ2＝v yv x ，所以v x ＝3 m /s .(2)对小物块，由B 点到O 点有mgR(1－cos 53°)＝12mv 2－12mv 2B ，其中v B＝v 2x ＋v 2y ＝32＋42m /s ＝5 m /s ，在O 点有F N －mg ＝m v 2R ，所以F N ＝43 N ，由牛顿第三定律知，小物块经过O 点时对轨道的压力F′N ＝43 N .(3)物块沿斜面上滑，则mg sin 53°＋μ1mg cos 53°＝ma 1，所以a 1＝10 m /s 2 物块沿斜面下滑，则mg sin 53°－μ1mg cos 53°＝ma 2 由机械能守恒定律知v C ＝v B ＝5 m /s小物块由C 点上升到最高点历时t 1＝v C a 1＝0.5 s 小物块由最高点回到D 点历时t 2＝0.8 s －0.5 s ＝0.3 s故s CD ＝v C 2t 1－12a 2t 22＝0.98 m .(4)因v 0＞v x ，故小物块在传送带上一直做加速运动，有μ2mg ＝ma 3，P 、A间的距离是s PA ＝v 2x 2a 3＝1.5 m .。

一、选择题（本大题10小题，每小题5分，共50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，有的小题有两个选项正确。

全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分。

）1．某班同学从山脚下某一水平线上同时开始沿不同路线爬山，最后所有同学都陆续到达山顶上的平台。

则下列结论正确的是A．体重相等的同学，克服重力做的功一定相等B．体重相同的同学，若爬山路径不同，重力对它们做的功不相等C．最后到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最小D．先到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最大2．某同学在一高台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相等B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相等D．三个小球落地时速度相同3．质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P从静止开始运动，若运动中所受阻力恒定，大小为f。

则A．汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B．汽车先做加速度减小的加速直线运动，后做匀速直线运动C．汽车做匀速运动时的速度大小为D．汽车匀加速运动时，发动机牵引力大小等于f4．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．物体做匀速直线运动时机械能一定守恒C．物体除受重力和弹力外，还受到其它力作用，物体系统的机械能可能守恒D．物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其它力对物体做功5．小朋友从游乐场的滑梯顶端由静止开始下滑，从倾斜轨道滑下后，又沿水平轨道滑动了一段距离才停了下来，则A．下滑过程中滑梯的支持力对小朋不做功B．下滑过程中小朋友的重力做正功，它的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友、地球系统的机械能守恒D．在倾斜轨道滑动过程中摩擦力对小朋友做负功，他的机械能减少6．质量为m的滑块，以初速度v o沿光滑斜面向上滑行，不计空气阻力。

若以距斜面底端h高处为重力势能参考面，当滑块从斜面底端上滑到距底端高度为h的位置时，它的动能是A． B．mgh C． D．7．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。

人教版必修2第七章机械能守恒定律单元测试题一、单选题1. 关于功率的概念，下列说法正确的是（）A．力对物体做功越多，功率越大B ．由可以求得任一时刻机器的功率C ．由可知机车发动机的功率可以随速度不断增大而提高D ．由可知在发动机功率一定时，机车牵引力与运动速率成反比）2. 如图所示，一颗弹丸从离水面不高处自由落入水中，会溅起几个小水珠，关于小水珠跳起的高度，下列说法中正确的是（A．所有小水珠跳起的高度全都超过弹丸下落的高度B．所有小水珠跳起的高度全都不超过弹丸下落的高度C．个别小水珠跳起的高度可以超过弹丸下落的高度D．若小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，肯定是违背能量守恒的3.起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起质量相等货物，则两次起重机对货物的拉力和起重机的功率大小关系是（）A．拉力不等，功率相等B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等D．拉力相等，功率不等4. 物体从高处下落的过程中A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大5. 如图所示，一根轻质弹簧下端固定在水平面上．一质量为m的小球自弹簧正上方距地面高度为H1处自由下落并压缩弹簧，设小球速度最大时的位置离地面的高度为h1，最大速度为v1．若将此小球开始自由下落的高度提高到H2（H2 >H1），相应的速度最大时离地面的高度为h2，最大速度为v2．不计空气阻力，则下列结论正确的是（）A．v1< v2，h1= h2B．v1< v2，h1< h2C．v1= v2，h1< h2D．v1< v2，h1> h26. 设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则( )A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢B．路面越粗糙，汽车行驶得越快C．在同一路面上，汽车不载货与载货时行驶得一样快D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢7. 某运动员臂长为l，他将质量为m的铅球推出，铅球出手时速度大小为v，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球做的功为（）A ．B ．C ．D ．8. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P 。

第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列说法中正确的是()A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的D．随着科技的发展，永动机是可以制成的2.如图所示，质量相同的小物块A和B，开始时离地面的高度相同，A物块自由下落到地面，重力做功为W1，B物块沿斜面下滑到地面，重力做功为W2，则()A．W1＝W2B．W1>W2C．W1<W2D．无法确定3.如图所示，一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则()A．卫星在A点的重力势能比在B点的重力势能大B．卫星在B点的重力势能比在A点的重力势能大C．卫星在A、B两点的重力势能相等D．条件不足，无法比较4.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是()A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功5.某人在离地h高的平台上以一定初速度抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力和人的高度，以地面为零势能面，则()A．小球的初动能为mv2B．小球的初动能为mv2－mghC．小球落地时的机械能为mv2＋mghD．小球落地时的机械能为mv2－mgh6.如图所示，在自动扶梯以恒定的速度v运转时，第一次有一个人站在扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W1，做功功率为P1；第二次这人在运动的扶梯上以相对扶梯的速度u匀速向上走，这次扶梯对该人做功为W2，做功功率为P2，则以下关系式正确的是()A．W1>W2，P1>P2B．W1>W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1>P2D．W1＝W2，P1＝P27.如图所示，匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50 t的A320客机．他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在52 s的时间内将客机拉动了约40 m．假设大力士牙齿的拉力约为5×103N，绳子与水平方向夹角θ约为30°，则飞机在被拉动的过程中()A．重力做功约为2.0×107JB．拉力做功约为1.7×105JC．克服阻力做功约为1.5×105JD．合外力做功约为2.0×105J8.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h.开始时两者均静止，然后放手，B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W.下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，W的合理表达式应为()A．W＝0B．W＝－gC．W＝gD．W＝－g9.若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅰ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为()A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅰ重力做功最大C．沿路径Ⅰ和Ⅰ重力做功一样大D．条件不足不能判断10.关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．弹簧处于自然状态时其本身仍具有弹性势能B．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能C．在弹性限度内，同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大D．火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小11.甲、乙两辆汽车的质量之比m1：m2=2：1，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比s1：s2等于（）A． 1：1B． 1：2C． 1：4D． 4：112.如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球，当整个装置沿水平面以速度v水平向右匀速运动时，以下说法中正确的是()A．小球的重力做负功B．斜面对球的弹力做正功C．挡板对球的弹力做正功D．以上三种说法都正确13.一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．14.快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f＝kv2)．若油箱中有20 L燃油，当快艇以10 m/s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匀速行驶时，还能行驶()A． 80 kmB． 40 kmC． 10 kmD． 5 km15.关于功率的以下说法中正确的是()A．根据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大B．根据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．对于交通工具而言，由P＝Fv只能计算出牵引力的瞬时功率D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比．二、填空题(共3小题)16.如图所示，质量为m、长度为L的匀质铁链的在倾角为30°的粗糙斜面上，其余部分竖直下垂，现在使铁链自由下滑，至整条铁链刚好全部离开斜面，在这一过程中铁链的重力势能变化了________.17.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__________．18.(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三、实验题(共3小题)19.某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)图乙为实验中选取的一条合适的纸带，O点为打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E为打点计时器打出的五个连续的点，测出这五点到O点的距离分别为xA、xB、xC、xD、xE，打点计时器所接交流电的频率为f，当地的重力加速度为g，若利用OD段验证机械能守恒定律，要验证的表达式为________________________．(2)如果采用此装置测定当地的重力加速度，可根据纸带上的打点间隔算出打下每个点时重物运动的时间t，测出对应时间内重物下落的距离x，根据测得的距离x和算出的时间t，在平面直角坐标系中做出－t的图象，如果图线的斜率是k，则当地的重力加速度为______．20.如图甲所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，重物质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能少量ΔE p＝________ J．(计算结果保留3位有效数字)(2)若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为v B，当两者间的关系式满足________时，说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)．(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是______A．重物的质量过大B．重物的体积过小C．电源的电压偏低D．重物及纸带在下落时受到阻力21.如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“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，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动．(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 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ΔE 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：在实验误差允许范围内W＝ΔE k，与理论推导结果一致．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．四、计算题(共3小题)22.如图所示，半径R＝0.8 m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m＝1 kg的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道．此后小物块将沿圆弧轨道下滑，已知AO连线与水平方向的夹角θ＝45°，在轨道末端C点紧靠一质量M＝3 kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3,g取10 m/s2.求：(1)小物块刚到达C点时的速度大小；(2)小物块刚到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力大小；(3)要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？23.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝1 kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C点的速度大小为4 m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t.24.如图所示，一长L＝0.45 m不可伸长的轻绳上端悬挂于M点，下端系一质量m＝1.0 kg的小球，CDE是一竖直固定的圆弧形轨道，半径R＝0.50 m，OC与竖直方向的夹角θ＝60°，现将小球拉到A点(保持绳绷直且水平)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后，从圆弧轨道的C 点沿切线方向进入轨道，刚好能到达圆弧轨道的最高点E，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球到B点时的速度大小；(2)轻绳所受的最大拉力大小；(3)小球在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功.答案解析1.【答案】A【解析】根据能量守恒定律，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，故A正确；能量耗散表明，能量的总量虽然守恒，但其转化和转移具有方向性，故B错误；根据能量守恒定律，能量是不能创生的，故C错误；永动机违背了热力学第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故D错误．2.【答案】A【解析】一物块自由下落，而另一物块m沿斜面由静止加速下滑，从顶端滑到底端的过程中，它们的下滑高度相同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：W G＝mgh，故A正确，B、C、D错误．3.【答案】B【解析】设A、B两点到地心的距离分别为hA和hB.如图所示，在AB连线上取A′点，使A与A′处于以地心为圆心的同一圆弧上，则A与A′处物体重力势能大小相等．另外，卫星由B至A′时，引力做正功，重力势能减少，故有E pA<E pB.4.【答案】D【解析】在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确．5.【答案】B【解析】抛出后，对小球由动能定理得：mgh＝mv2－E k0，解得初动能为：E k0＝mv2－mgh，故A 错误，B正确；以地面为零势能面，落地时重力势能为零，动能为：E k＝mv2，则机械能为：E＝mv2，故C、D错误.6.【答案】B【解析】人两次都做匀速运动，扶梯对人的支持力相同且扶梯运动速率不变，根据P＝Fv cosα知P1＝P2；又t1>t2，由W＝Pt知W1>W2，故B正确.7.【答案】B【解析】飞机在水平方向被拉动，故此过程中飞机的重力不做功，故A错误；根据W＝Fx cosθ＝5×103×40×J≈1.7×105J，故B正确；飞机获得的动能E k＝mv2＝×50×103×(2×)2J≈5.9×104J，根据动能定理可知，合外力做功约为5.9×104J，又拉力做功约为1.7×105J，所以克服阻力做功约为1.11×105J，故C、D均错误．8.【答案】D【解析】忽略一切摩擦力，斜面放在光滑的水平面上，物体对斜面有压力，所以在物体下滑有过程中斜面将后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角大于θ，此时斜面对物体的支持力与B相对于地的位移方向成钝角，所以斜面的支持力对B做负功．故A，C错误．功的单位为1 J＝1 N·m，按照单位制，可得g的单位是N·m，而的单位是m，故D正确，B错误．9.【答案】C【解析】物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅰ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，重力做功只跟始末位置有关，跟路径无关得：W G＝mgh.10.【答案】C【解析】弹簧处于自然状态即不发生弹性形变时，其弹性势能为零，A错；弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能，B错；由弹性势能的表达式E p＝kx2可知，在弹性限度内，同一弹簧形变量越大，弹性势能就越大，C正确；火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大，所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大，D错．11.【答案】B【解析】两汽车的初动能相同，末动能均为零，则根据动能定理可知，μmgs=E k解得：s=，故滑行距离与质量成反比，故位移之比为：s1：s2=m2：m1=1：2，故B正确，ACD错误．12.【答案】C【解析】重力速度的夹角θ＝90°，所以它不做功．挡板对球的弹力与速度的夹角θ＝0°，所以做正功；而斜面对球的弹力与速度的夹角θ>90°，所以做负功．13.【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 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图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线．14.【答案】C【解析】20 L燃油可用于克服阻力做功一定，即F f s＝kv2s一定，s与v2成反比，当速度增加为原来的2倍时，路程应为原来的，C对．15.【答案】D【解析】P＝表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，A选项错误；对于交通工具而言，由P＝Fv可知，如果v为平均速度，则计算出的功率为平均功率，故C错误；P＝Fv，当功率一定时，在一定阶段牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变，牵引力也不再变化，D选项正确；当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F 是不变的，B选项错误．16.【答案】mgL【解析】17.【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＝ρvtπr2.时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E＝mv2＝·ρvtπr2·v2＝18.【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．19.【答案】gxD＝2k【解析】若利用OD段验证机械能守恒定律，要验证的表达式为mgxD＝mv即：gxD＝(f)2＝.(2)如果机械能守恒，则重物做自由落体运动，则x＝gt2，即有＝gt，因此－t图线是一条过原点的直线，图线的斜率为当地重力加速度的一半，即.如果图线的斜率是k，则当地的重力加速度为2k.20.【答案】(1)9.82×10－2(2)v＝2gh(3)D【解析】(1)重力势能减小量：ΔE p＝mgh＝0.2×9.8×0.050 1 J≈9.82×10－2J.(2)要验证重物从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足mv＝mgh，即v＝2gh，说明下落过程中重物的机械能守恒；(3)重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误．重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误．电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误．重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小，除了转化为动能还有一部分转化为内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确．21.【答案】(1)匀速直线(2)0.111 50.110 5(3)0.015【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＝55.75 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，ΔE k＝Mv≈0.110 5 J.(3)根据牛顿第二定律有：对小车F＝Ma，得a＝1.0 m/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.22.【答案】(1)4m/s(2)50 N(3)4 m【解析】(1)设小物块刚到达C点时的速度为v C，小物块从A到C，根据机械能守恒有mg×2R＝mv，解得v C＝4m/s.(2)小物块刚到C点时，由牛顿第二定律有F N－mg＝，解得F N＝50 N.由牛顿第三定律，小物块对轨道的压力F N′＝50 N，方向竖直向下．(3)设小物块刚滑到木板右端时物块与木板达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为am＝＝μgaM＝v＝v C－amtv＝aMt由能量守恒定律得－μmgL＝(M＋m)v2－mv联立解得L＝4 m.23.【答案】(1)0.375(2)2m/s(3)0.2 s【解析】(1)滑块从A点到D点的过程中，根据动能定理有mg(2R－R)－μmg cos 37°·＝0－0解得：μ＝tan 37°＝0.375.(2)若使滑块能到达C点，根据牛顿第二定律有mg＋F N＝由F N≥0得v C≥＝2 m/s滑块从A点到C点的过程中，根据动能定理有－μmg cos 37°·＝mv－mv得v0＝≥2m/s，故v0的最小值为2m/s.(3)滑块离开C点后做平抛运动，有x＝v C′t，y＝gt2由几何知识得tan 37°＝，整理得：5t2＋3t－0.8＝0，解得t＝0.2 s(t＝－0.8 s舍去)．24.【答案】(1)3 m/s(2)30 N(3)8 J【解析】(1)小球从A到B的过程，由动能定理得mgL＝mv12，解得v1＝3 m/s.(2)小球在B点时由牛顿第二定律得F－mg＝m，解得F＝30 N，由牛顿第三定律可知，轻绳所受最大拉力大小为30 N.(3)小球从B到C做平抛运动，从C点沿切线进入圆弧轨道，由平抛运动规律可得小球在C点的速度大小v2＝，解得v2＝6 m/s小球刚好能到达E点，则mg＝m，解得v3＝m/s小球从C点到E点，由动能定理得－mg(R＋R cosθ)－W f＝mv32－mv22，代入数据，解得W f＝8 J。

第7章《机械能守恒定律》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是()A．当物体向下运动时，重力对物体做负功B．当物体向下运动时，重力势能增大C．当物体向上运动时，重力势能增大D．当物体向上运动时，重力对物体做正功2.关于动能定理，下列说法中正确的是()A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况3.两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则F1与F2的合力对物体做的功为()A． 7 JB． 2 JC． 5 JD． 3.5 J4.北京时间2015 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mgh5.以水平速度v飞行的子弹依次穿过两块竖直放置的由同种材料制成的钢板，若子弹穿透两块钢板后速度分别为0.8v和0.6v，则两块钢板的厚度之比为（）A． 1：1B． 9：7C． 8：6D． 16：96.两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∶4B． 4∶1C． 2∶1D． 1∶17.如图所示为商场安装的智能化台阶式自动扶梯，为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行，全过程中乘客与扶梯始终相对静止，则电梯在向上运送乘客的过程中，下列判断正确的是()A．加速阶段支持力对乘客做正功B．加速阶段摩擦力对乘客做负功C．匀速阶段合外力对乘客做正功D．匀速阶段乘客的机械能守恒8.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大(B为杆AC中某一点)，到达C处的速度为零，AC＝h.如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.则圆环()A．下滑过程中，加速度一直减小B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2C．从A下滑到C过程中弹簧的弹性势能增加量等于mghD．在C处，弹簧的弹性势能为mv2－mgh9.如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为F N1，在最高点时对轨道的压力大小为F N2.重力加速度大小为g，则F N1－F N2的值为()A． 3mgB． 4mgC． 5mgD． 6mg10.如图所示，具有一定初速度v的物块，在沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为5 m/s2，方向沿斜面向下，g取10 m/s2，那么在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是()A．物块的机械能一定增加B．物块的机械能一定减少C．物块的机械能不变D．物块的机械能可能增加，也可能减少11.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12.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．mgv0cosθ13.如图所示滑轮光滑轻质，阻力不计，M1＝2 kg,M2＝1 kg.M1离地高度为H＝0.5 m．M1与M2从静止开始释放，M1由静止下落了0.3 m时的速度为A．m/sB． 3 m/sC． 2 m/sD． 1 m/s14.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15.如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M.现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l时，斜面体B对物体A所做的功为()A．FlB．mgl sinθcosθC．mgl sinθD． 0二、填空题(共3小题)16.一根长3 m，质量为10 kg的钢管平放在水平面上，现将钢管竖立在水平面上，要克服重力做功________，钢管的重力势能增加________．17.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________．18.在“探究弹簧弹性势能的表达式”的实验中，把一轻质弹簧一端固定好，然后用力缓慢拉伸弹簧，使其形变量达到ΔL，如图甲所示，为进一步探究拉力F做的功W的大小，某同学采取下列做法：(1)把弹簧拉伸ΔL的过程分成很多小段，它们的长度分别是ΔL1、ΔL2、ΔL3…，在各个小段上，拉力可看成不变，它们分别是F1、F2、F3…；(2)那么，拉力在整个过程中做的功可以用各小段做功之和来表示，即W＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋…；(3)以弹力F为纵轴，形变量x为横轴，作F－x图像如图乙所示，发现W＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋…的结果恰好等于图线与(选填“横”或“纵”)轴所围的面积．三、实验题(共3小题)19.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2.实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B，B和C之间还各有一个点，测得h1＝12.01 cm，h2＝19.15 cm，h3＝27.86 cm.打点计时器通以50 Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________ J；此时重锤的动能比开始下落时增加了________ J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是________．(重锤质量m已知)20.某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触但不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能.(1)实验中涉及到下列操作步骤：∶把纸带向左拉直∶松手释放物块∶接通打点计时器电源∶向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号).(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.21.如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置“验证机械能守恒定律”.(1)对于该实验，为了减少实验误差，纸带下方所挂重物应该选用质量和密度较________的.(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，某同学用毫米刻度尺测出了BD的长度，为了能完成验证机械能守恒定律，还需要再测出一个________的长度.四、计算题(共3小题)22.如图所示，竖直面内的曲线轨道AB的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R＝0.40 m的光滑圆形轨道平滑连接．现有一质量m＝0.10 kg的滑块(可视为质点)，从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C.已知A点到B点的高度h＝1.5 m，重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力可忽略不计，求：(1)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；(2)滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功．23.一个劲度系数为k的轻弹簧，它的弹力大小与其伸长量的关系如图所示．弹簧一端固定在墙壁上，在另一端沿弹簧的轴线施一水平力将弹簧拉长，求在弹簧由原长开始到伸长量为x1过程中拉力所做的功．如果继续拉弹簧，在弹簧的伸长量由x1增大到x2的过程中，拉力又做了多少功？24.电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示．传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时．求：(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程中产生的内能；(5)因传动小木块电动机多消耗的电能．答案解析1.【答案】C【解析】当物体向下运动时，由于重力和位移方向相同，故重力对物体做正功，重力势能减小，故A、B错误；物体向上运动时，重力向下，位移方向向上，故重力做负功，重力势能增加，故C 正确，D错误．2.【答案】D【解析】外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A错；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一个力做的功，B错；动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况，C错，D对．3.【答案】A【解析】W1＝4 J，W2＝3 J，故合力的功为：W＝W1＋W2＝4 J＋3 J＝7 J，故选A.4.【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－mv2，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．5.【答案】B【解析】设子弹所受的阻力大小为f，根据动能定理得：﹣fd1=m（0.8v）2﹣mv2…∶﹣fd2=m（0.6v）2﹣m（0.8v）2…∶由∶∶解得：两块钢板的厚度之比为：d1：d2=9：76.【答案】B【解析】根据E k＝mv2得，动能之比为∶E k1∶E k2＝×1×42∶×4×1＝4∶1.7.【答案】A【解析】加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向右的摩擦力和竖直向上的支持力；支持力和摩擦力对乘客做正功，A正确，B错误；匀速运动阶段，乘客的动能不变，根据动能定理可知，合外力不做功，C错误；匀速阶段，乘客的动能不变，而重力势能增大，故机械能不守恒，D错误．8.【答案】B【解析】圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；研究圆环从A处由静止开始下滑到C的过程，运用动能定理列出等式mgh－W f－W弹＝0－0＝0在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式－mgh＋W弹－W f＝0－mv2解得：W f＝－mv2，则克服摩擦力做的功为mv2，故B正确；由B中的公式得：W弹＝mv2－mgh，所以在C处，弹簧的弹性势能为mgh－mv2，则从A下滑到C过程中弹簧的弹性势能增加量等于mgh－mv2，故C、D错误．9.【答案】D【解析】设小球在最低点速度为v1，在最高点速度为v2，根据牛顿第二定律在最低点：F N1－mg＝m在最高点：F N2＋mg＝m同时从最高点到最低点，根据动能定理mg·2R＝mv－mv联立以上三式可得F N1－F N2＝6mg，故选项D正确．10.【答案】C【解析】以物体为研究对象进行受力分析如图．根据牛顿第二定律得mg sin 30°＋F f－F＝ma代入数据得F f＝F，故此过程中只有重力做功，物块的机械能守恒，C正确．11.【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 p＝kΔx2，所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍，故D错误12.【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．13.【答案】A【解析】14.【答案】C【解析】在下降过程中，弹力向上，位移向下，所以床面对小朋友的弹力做负功，故C正确．15.【答案】D【解析】对物体A进行受力分析，如图所示，由于物体A做匀速运动，所以支持力F N与静摩擦力的合力即斜面体B对物体A的作用力竖直向上，而位移水平向左，所以斜面体B对物体A的作用力的方向与位移方向垂直，斜面体B 对物体A所做的功为0，D正确．16.【答案】150 J 150 J【解析】将钢管竖直立在水平地面上，钢管的重心上升的高度为：h＝1.5 m克服重力做的功为：W＝mgh＝10×10×1.5 J＝150 J根据功能关系可知，钢管重力势能增加量就等于克服重力做的功．所以钢管重力势能增加了150 J. 17.【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．18.【答案】横【解析】根据功的公式W＝Fx可知在弹簧被拉长的过程中，弹力做功等于F与x轴所围成的面积，即弹力做功等于图线与横轴所围的面积．19.【答案】1.88m 1.96m该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关或者释放纸带时手抖动了(其他答案只要合理均可)【解析】当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔE p＝mgh2＝m×9.80×0.191 5 J≈1.88m J.计数点之间的时间间隔为：T＝0.04 s；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度为：v B＝＝×10－2m/s≈1.98 m/s因此重锤动能的增加量为：ΔE k＝mv＝×m×(1.98)2＝1.96m J；动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键(或“接通打点计时器是重锤已经具有初速度”、“重锤下落初速度不为零”、“释放纸带时手抖动了”等等)．20.【答案】(1)∶∶∶∶(2)1.29M【解析】(1)根据该实验操作过程，正确步骤应为∶∶∶∶.(2)物块脱离弹簧时速度最大，v＝＝m/s＝1.29 m/s；弹簧的弹性势能转化为物块的动能，故物块获得的最大速度越大，弹簧的弹性势能越大，据纸带中打点的疏密知M纸带获得的最大速度较大，对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能较大.21.【答案】(1)大(2)OC【解析】(1)选用质量和密度较大的重物，可以减少空气阻力来减小误差；(2)知道BD的长度则可以利用中点时刻的速度等于平均速度求出C点的速度，如果再测出OC之间的距离则可以验证从O点到C点机械能是否守恒了，所以还需要测量OC的长度.22.【答案】(1)6.0 N(2)0.50 J【解析】(1)因滑块恰能通过C点，对滑块在C点，根据牛顿第二定律有：mg＝，解得：v C＝＝2.0 m/s对于滑块从B点到C点的过程，选B点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒定律有：mv＝mv＋2mgR滑块在B点受重力mg和轨道的支持力F N，根据牛顿第二定律有：F N－mg＝联立上述两式可解得：F N＝6mg＝6.0 N根据牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小F N′＝6.0 N.(2)滑块从A点滑至B点的过程中，根据动能定理有：mgh－W f＝mv解得：W f＝mgh－mv＝0.50 J.23.【答案】kx12k(x22－x12)【解析】在拉弹簧的过程中，拉力的大小始终等于弹簧弹力的大小，根据胡克定律可知，拉力与拉力的作用点的位移x(等于弹簧的伸长量)成正比，即F＝kx.F－x关系图象如图所示：由图可知∶AOx1的面积在数值上等于把弹簧拉伸x1的过程中拉力所做的功，即W1＝F1×x1＝kx1×x1＝kx12.梯形Ax1x2B的面积在数值上等于弹簧伸长量由x1增大到x2过程中拉力所做的功，即W2＝(F1＋F2)×(x2－x1)＝k(x22－x12)．24.【答案】(1)(2)(3) mv2(4) mv2(5)mv2【解析】(1)由牛顿第二定律：μmg＝ma，得a＝μg由公式v＝at得t＝，小木块的位移x1＝t＝(2)传送带始终匀速运动，路程x2＝vt＝(3)小木块获得的动能E k＝mv2(4)小木块在和传送带达到共同速度的过程中，相对传送带移动的距离x相对＝x2－x1＝，产生的内能Q＝μmg·x相对＝mv2(5)根据能量守恒定律电动机多消耗电能ΔE＝Q＋mv2＝mv2。

机械能守恒定律一、单选题1．一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内水平外力大小变为1N，方向不变，下列判断正确的是（）A．0～2s内外力的平均功率是2WJB．第2秒内外力所做的功是54C．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452．如图所示，某同学由O点先后抛出完全相同的3个小球（可将其视为质点），分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上。

已知M、N、P、0四点距离水地面高度分别为4h、3h、2h、h.不计空气阻力，以下说法正确的是（）A．击中P点的小球动能最小B．分别到达M、N、P、O四点的小球的飞行时间之比为1:2:3C．分别到达M、N、P三点的小球的初速度的竖直分量之比为3: 2:1D．到达木板前一个小球的加速度相同3．引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。

若某中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于A．400W B．100W C．20W D．5W4．某次顶竿表演结束后，演员A(视为质点)自竿顶由静止开始滑下，如图甲所示。

演员A滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到水平地面上，演员A的质量为50kg，长竹竿质量为5kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。

重力加速度取10m/s2，则t=5s时，演员A所受重力的功率为A．50W B．500W C．55W D．550W5．如图所示，O至P是一段滑雪赛道，P点的海拔高度为H，O点的海拔高度为2H。

人和雪橇总质量为m，从O点滑到P点重力对人和雪橇所做的功为A．mgH B．2mgH C．3mgH D．06．如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由b→c的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量7．如图，AB为一光滑水平横杆，横杆上固定有一个阻挡钉C。

高中物理学习材料桑水制作新人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（安徽省安庆市桐城中学）一、选择题（本题共12小题；每小题3分，共36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3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分）1．下面各个实例中，机械能不守恒的是（）A．用一弹簧吊着一个物体在竖直方向上上下运动过程中，以物体和弹簧及地球组成系统B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2．汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档的目的是（）A．增大速度，增大牵引力B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力D．减小速度，增大牵引力3．物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是下滑到底端所用时间的一半时，物体的动能与势能（以斜面底端为零势能参考平面）之比为（）A．1：4 B．1：3 C．1：2 D．1：14．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法不正确的是（）A．当作用力作正功时，反作用力一定作负功B．当作用力不作功时，反作用力也不作功C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功5．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后撞出一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mgHB．物体的重力势能减少了mg（H+h）C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为6．假设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P，若飞机以速度3v水平飞行时，发动机的功率为（）A．3P B．9P C．18P D．27 P7．如图所示，一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′，不考虑物体在最高点离开斜面情况，摩擦力做的总功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（）A．W1=W2B．W1＞W2C．W1＜W2D．不能确定W1、W2大小关系8．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是（）A．提升过程中手对物体做功m（a+g）hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的动能减小D．提升过程中物体克服重力做功mgh9．物体在平衡力作用下的运动过程中，物体的机械能、动能、重力势能的关系可能是（）A．机械能不变，动能也不变B．动能不变，重力势能可变化C．动能不变，重力势能一定变化D．若势能变化，则机械能变化10．某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s的时间登上20m的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是（）A．10W B．100W C．1KW D．10KW11．一物体在竖直弹簧的上方高h处下落，然后又被弹簧弹回，如图所示，则物体动能最大的时刻是（）A．物体刚接触弹簧时B．物体将弹簧压缩至最短时C．物体重力与弹力相等时D．弹簧等于原长时12．如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则（）A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时动能为零，重力势能为零，弹簧的弹性势能最大二、实验题（第13题4分，第14题每空4分，计24分）13．在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球，测得弹簧压缩的距离d 和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示．由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能E P 跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）（）实验序号1234d（cm）0.50 1.00 2.00 4.00 s（cm） 4.9820.0280.10319.50A．s=k1d，EP=k2d B．s=k1d，EP=k2d2C．s=k1d2，EP=k2d D．s=k1d2，Ep=k2d214．在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）实验的研究对象是．（2）供选择的重物有以下四个，应选择．A．质量为100g的木球 B．质量为10g的砝码C．质量为200g的钩码 D．质量为10g的塑料球（3）使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的端与重物相连．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为，若以重物的运动起点O为参考点，当打第点“3”时物体的机械能表达式为．三、计算题（共40分）15．人从一定的高度落地容易造成骨折．一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5×108N/m2，胫骨最小横截面积大多为3.2cm2．假若一质量为50kg的人从某一高度直膝双足落地，落地时其重心又下降约1cm．试计算一下这个高度超过多少时，就会导致胫骨骨折．（g取10m/s2）16．如图所示，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？17．质量为5kg的木块静止在高为2.5m的水平桌面上，二者间的动摩擦因数为0.2．今用50N的推力使它向前运动3m时撤去推力，木块又滑行2m后从桌边飞出．求木块离开桌边时的速度和落地时速度的大小分别为多少？18．质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B 拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8米，如图所示．若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动．（斜面足够长，g取10m/s2）求：（1）物体A着地时的速度；（2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离．19．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v ﹣t图象，如图所示（除2s﹣10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s﹣14s时间段内小车的功率保持不变，在14s 末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：（1）小车所受到的阻力大小；（2）小车匀速行驶阶段的功率；（3）小车在加速运动过程中位移的大小．新人教版必修2《第7章机械能守恒定律》单元测试卷（安徽省安庆市桐城中学）参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题；每小题3分，共36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3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分）1．下面各个实例中，机械能不守恒的是（）A．用一弹簧吊着一个物体在竖直方向上上下运动过程中，以物体和弹簧及地球组成系统B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升【考点】机械能守恒定律．【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．【解答】解：A、物体在竖直方向上上下运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，以物体和弹簧及地球组成系统机械能是守恒的，不符合题意，故A错误．B、物体以a=0.9g的加速度竖直向下做匀加速运动，因为a＜g，根据牛顿第二=0.9mg小于重力，必定受到向上的作用力，此作定律得知，物体受到的合力F合用力做负功，则知物体的机械能减小，机械能不守恒．符合题意，故B正确．C、铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，由于铅球只受到重力的作用，所以机械能守恒．不符合题意，故C错误．D、拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，拉力做正功，机械能增加，符合题意，故D正确．故选：BD2．汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档的目的是（）A．增大速度，增大牵引力B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力D．减小速度，增大牵引力【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】汽车发动机的功率是牵引力的功率．根据功率公式P=Fv，进行分析讨论．【解答】解：A、P一定，由公式P=Fv，增大牵引力，必须减小速度．故A错误．B、P一定，由公式P=Fv，减小速度，可以增大牵引力．故B错误．C、上坡时，需要增大牵引力，减小速度．故C错误．D、P一定，由公式P=Fv，上坡时减小速度，可以增大牵引力．故D正确．故选：D3．物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是下滑到底端所用时间的一半时，物体的动能与势能（以斜面底端为零势能参考平面）之比为（）A．1：4 B．1：3 C．1：2 D．1：1【考点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据位移时间关系公式求解前一半时间和整个时间段的位移之比，然后根据机械能守恒定律分析．【解答】解：物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：；；故；下滑x1时，重力势能的减小量等于动能的增加量，即下滑x1时，重力势能为：，动能为：；故重力势能与动能之比为3：1，故选B．4．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法不正确的是（）A．当作用力作正功时，反作用力一定作负功B．当作用力不作功时，反作用力也不作功C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功【考点】功的计算；作用力和反作用力．【分析】力做功的正负即决于力和位移的方向关系；根据作用力和反作用力的性质可以判断两力做功的情况．【解答】解：A、作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，故A错误；B、若物体在一个静止的物体表面上滑动，则由于静止的物体没有位移，则相互作用的摩擦力对静止的物体不做功，所以作用力和反作用力可以一个力做功，另一个力不做功，故BC均错误D、作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，故D正确；本题选错误的，故选：ABC．5．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后撞出一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mgHB．物体的重力势能减少了mg（H+h）C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为【考点】动能定理的应用．=mg△h即可求解；对整个过程运用动能定理，【分析】根据重力做功的公式WG根据重力和阻力做功之和等于钢球动能的变化量，即可求解．【解答】解：A、重力做功：WG=mg△h=mg（H+h），故A错误，B正确．C、对整个过程运用动能定理得：W总=△EK=0，故C正确．D、对整个过程运用动能定理得：W总=WG+（﹣fh）=△EK=0，f=，故D正确．故选：BCD6．假设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P，若飞机以速度3v水平飞行时，发动机的功率为（）A．3P B．9P C．18P D．27 P【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】当匀速飞行时，飞机的牵引力的大小和受到的阻力的大小相等，根据功率的公式P=Fv可得，此时有P=Fv=F′v，再根据飞行中所受空气阻力与它的速率平方成正比，即F′=kv2，即可分析飞机的总功率的情况【解答】解：飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即F′=kv2．当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即F=F′=kv2，则发动机的功率为P=Fv=kv3，即发动机的功率与速度的三次方成正比．所以，当飞机的速度变为原来三倍时，发动机的功率变为原来的27倍，所以选项D正确．故选：D7．如图所示，一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′，不考虑物体在最高点离开斜面情况，摩擦力做的总功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（）A．W1=W2B．W1＞W2C．W1＜W2D．不能确定W1、W2大小关系【考点】功的计算．【分析】通过功的公式W=Fscosθ去比较两种情况下摩擦力做功的大小．【解答】解：设AB间的距离为L，则上图中摩擦力做功W1=﹣μmgL．下图中把摩擦力做功分为两段，即：W2=﹣μmgcosαs1﹣μmgcosβs2=﹣μmg（s1cosα+s2cosβ）=﹣μmgL．所以W1=W2．故A正确，B、C、D错误．故选：A．8．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是（）A．提升过程中手对物体做功m（a+g）hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的动能减小D．提升过程中物体克服重力做功mgh【考点】功的计算．【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，应用动能定理判断动能的变化．【解答】解：A、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A正确；B、提高过程中合外力对物体做功w合=mah，故B正确；C、由动能定理得：w合=△EK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C错误；D、提高过程中物体克服重力做功mgh，故D正确．故选：ABD．9．物体在平衡力作用下的运动过程中，物体的机械能、动能、重力势能的关系可能是（）A．机械能不变，动能也不变B．动能不变，重力势能可变化C．动能不变，重力势能一定变化D．若势能变化，则机械能变化【考点】机械能守恒定律；功能关系．【分析】机械能是指动能和重力势能的和，动能与物体的速度有关，重力势能与物体的高度有关．【解答】解：A、在水平面上匀速运动的物体，它的机械能和动能相等，都不变，所以A正确．B、当物体匀速下降或匀速上升时，物体的动能不变，但是重力势能变化，所以B正确．C、动能和重力势能没有必然的联系，它们可以都变，也可以都不变，所以C错误．D、机械能是指动能和重力势能的和，若势能变化，物体的动能不变，则机械能就要变化，所以D可能．故选ABD．10．某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s的时间登上20m的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是（）A．10W B．100W C．1KW D．10KW【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】中学生的体重可取50kg，人做功用来克服重力做功，故人做功的数据可尽似为重力的功，再由功率公式可求得功率．【解答】解：学生上楼时所做的功W=mgh=50×10×20（J）=10000J；则他做功的功率P===100W；故选B．11．一物体在竖直弹簧的上方高h处下落，然后又被弹簧弹回，如图所示，则物体动能最大的时刻是（）A．物体刚接触弹簧时B．物体将弹簧压缩至最短时C．物体重力与弹力相等时D．弹簧等于原长时【考点】功能关系．【分析】本题的关键是通过对物体下落和上升两个过程动态分析可知当加速度a=0即物体重力与弹力相等时速度最大．【解答】解：对物体动态分析可知，下落过程：当满足mg=kx时，加速度a=0，物体速度最大，因为若kx＞mg，则合力方向向上与速度方向相反，物体将做减速运动；上升过程：当kx＞mg时，物体向上加速运动，当kx＜mg时，合力向下与速度方向相反，物体将做减速运动，所以仍然是当kx=mg时，速度最大动能最大，所以C正确ABD错误．故选：C．12．如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则（）A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时动能为零，重力势能为零，弹簧的弹性势能最大【考点】功能关系；弹性势能．【分析】小球下落过程中，先自由落体，与弹簧接触后，弹力不断变大，当向上的弹力小于向下的重力时，小球继续加速，相等时停止加速，速度达到最大，此后弹力继续加大，变得大于重力，故物体开始减速，直到最低点C停下，即整个从b到c的过程先加速和减速；而能量方面，重力势能不断减小，弹性势能不断变大，动能先变大后变小，系统机械能总量守恒．【解答】解：A、小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以弹簧和小球系统中，重力势能、动能、弹性势能相互转化，机械能总量守恒，但是小球的机械能不守恒．故A错误；B、小球从B到C过程，先加速和减速，故动能先变大后变小，小球在BC之间某点时动能最大，故B错误；C、小球从A到C过程中，重力势能、动能、弹性势能相互转化，机械能总量守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；D、小球到达C点时动能为零，由于取地面为参考面，重力势能不为零，故D错误；故选：C．二、实验题（第13题4分，第14题每空4分，计24分）13．在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球，测得弹簧压缩的距离d 和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示．由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能E P 跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）（）实验序号1234d（cm）0.50 1.00 2.00 4.00 s（cm） 4.9820.0280.10319.50A．s=k1d，EP=k2d B．s=k1d，EP=k2d2C．s=k1d2，EP=k2d D．s=k1d2，Ep=k2d2【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】先从实验数据得出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，小球在粗糙水平面滚动的距离s，从能量转化的角度得弹簧的弹性势能转化为由于小球在粗糙水平面滚动产生的内能，列出等式求解．【解答】解：由表中数据可看出，在误差范围内，s正比于d2，即s=k1d2，弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，小球在粗糙水平面滚动的距离s，从能量转化的角度得弹簧的弹性势能转化为由于小球在粗糙水平面滚动产生的内能，列出等式Ep=fs，f为摩擦力，恒量．所以Ep 正比于d2，即Ep=k2d2，故选D．14．在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）实验的研究对象是带纸带夹的重锤（或重锤）．（2）供选择的重物有以下四个，应选择 C ．A．质量为100g的木球 B．质量为10g的砝码C．质量为200g的钩码 D．质量为10g的塑料球（3）使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的左端与重物相连．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为，若以重物的运动起点O为参考点，当打第点“3”时物体的机械能表达式为m﹣mgs3．【考点】验证机械能守恒定律；用打点计时器测速度．【分析】对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．【解答】解：（1）实验的研究对象是带纸带夹的重锤（或重锤）．（2）由于实验中受到空气阻力和纸带的摩擦阻力，所以我们应找体积较小，质量较大的物体作为研究对象．故选C ．（3）实验中重锤是从静止释放的，速度逐渐增大，与重锤相连的纸带速度较小，后面逐渐增大．从图中可以看出应该是左端与重物相连． 利用匀变速直线运动的推论 v 3==E k3=mv 32=m以重物的运动起点O 为参考点3点的重力势能等于E p =﹣mgh=﹣mgs 3 ， 当打第点“3”时物体的机械能表达式为：m ﹣mgs 3故答案为：（1）带纸带夹的重锤（或重锤） （2）C （3）左端，m ，m﹣mgs 3三、计算题（共40分）15．人从一定的高度落地容易造成骨折．一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5×108N/m 2，胫骨最小横截面积大多为3.2cm 2．假若一质量为50kg 的人从某一高度直膝双足落地，落地时其重心又下降约1cm ．试计算一下这个高度超过多少时，就会导致胫骨骨折．（g 取10m/s 2） 【考点】动能定理的应用．【分析】通过Fm=2pS得出人的胫骨能承受的最大作用力，对全过程运用动能定理求出最大高度．【解答】解析：由题意知，胫骨最小处所受冲击力超过F=1.5×108N/m2×2×3.2×10﹣4m2=9.6×104N时会造成骨折．由动能定理得：mg（h1+h2）﹣Fh2=0，代入数据解得：h1=1.91m；答：当高度超过1.91m时，可能导致胫骨骨折．16．如图所示，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？【考点】机械能守恒定律；线速度、角速度和周期、转速．【分析】（1）重力势能的变化量等于重力做功的数值．A球的重力势能减小，B 的重力势能增加．（2）两球组成的系统，在转动过程中，只有重力做功，机械能守恒．两小球的角速度相等，应用机械能守恒定律或动能定理可以求出小球转到最低点时的线速度．（3）在OA向左偏离竖直方向偏角最大时，小球速度为零，由机械能守恒定律可以求出最大偏角．【解答】解：（1）当A球转到最低点时，A的重力势能减小mgr，B的重力势能增加mg，所以两小球的重力势能之和减少为△EP=mgr﹣mg=mgr（2）取圆盘最低处的水平面势能为零，由机械能守恒定律可得：mgr=mg+m（ωr）2+m（ω×）2，又 vA=ωR，解得vA=（3）设 OA向左偏离竖直方向的最大角度是θ，由系统机械能守恒定律得mgr×cosθ﹣mg×（1+sinθ）=0得 2cosθ=1+sinθ，4（1﹣sin2θ）=1+2sinθ+sin2θ，5sin2θ+2sinθ﹣3=0sinθ=0.6∴θ=37°答：（1）当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了mgr．（2）A球转到最低点时的线速度是．（3）在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是37°．17．质量为5kg的木块静止在高为2.5m的水平桌面上，二者间的动摩擦因数为0.2．今用50N的推力使它向前运动3m时撤去推力，木块又滑行2m后从桌边飞出．求木块离开桌边时的速度和落地时速度的大小分别为多少？【考点】牛顿第二定律．【分析】对木块从开始到离开桌边的过程应用动能定理列方程即可求解木块离开桌边时的速度；对木块从开始到落地的全过程应用动能定理列方程即可求解落地时速度的大小．【解答】解：设木块离开桌边时的速度和落地时速度的大小分别为v1和v2．。

第七单元《机械能守恒定律》测试题1．在同一高度处，将三个质量相同的球a 、b 、c 分别以大小相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛，落在同一水平面上的过程中，重力做的功及重力功的平均功率的关系是：…………（ ）A ．W W W P P P a b c b c a ==>>，B ．W W W P P P a b c a b c ====，C ．W W W P P P a b c a b c >>>>，D ．W W W P P P a b c a b c >><<， 2．a 、b 、c 三个物体质量分别为m 、2m 、3m ，它们在水平路面上某时刻运动的动能相等。

当每个物体受到大小相同的制动力时，它们制动距离之比是：…………………………………（ ）A ．1∶2∶3B ．12∶22∶32C ．1∶1∶1D ．3∶2∶13．一个物体自由下落，落下一半时间的动能与落地时动能之比为：………………………（ ）A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶44．汽车的额定功率为90KW ，路面的阻力为f ，汽车行驶的最大速度为v 。

则：…………（ ）A ．如果阻力为2f ，汽车最大速度为v2。

B ．如果汽车牵引力为原来的二倍，汽车的最大速度为2v 。

C ．如果汽车的牵引力变为原来的12，汽车的额定功率就变为45KW 。

D ．如果汽车做匀速直线运动，汽车发动机的输出功率就是90KW 。

5．质量为m ，速度为υ的子弹，能射入固定的木板L 深。

设阻力不变，要使子弹射入木板3L 深，子弹的速度应变为原来的……………………………………………………………………（ ）A ．3倍B ．6倍C ．23倍 D ．3倍 6．原来静止在水平面上的物体，受到恒力F 作用，开始运动，通过的位移为S ，则……（ ）A ．当有摩擦时，力F 对物体做功多B ．当无摩擦时，力F 对物体做功多C ．当有摩擦时，物体获得的动能大D ．当无摩擦时，物体获得的动能大7．质量为m 的汽车以恒定功率P 的平直公路上行驶，若汽车匀速行驶的速度为υ1，当汽车的速度为υ2时（υ2＜υ1）汽车的加速度大小为…………………………………………………（ ）A ．1υm P B ．2υm PC ．2121)(υυυυm P -D ．)(2121υυυυ-m P 8．火车质量是飞机质量的110倍，火车的速度只有飞机速度的1/12，火车和飞机的动能分别为E k1和E k2，那么二者动能大小相比较，有………………………………………………………（ ）A ．E k1＜E k2B ．E k1＞K k2C ．E k1=K k2D ．无法判断9．质量为1kg 的小球，从距地面80m 高处由静止开始下落，不计空气阻力，落地时小球的速度大小为_________，小球落地时的动能为_________J ，下落过程中重力对小球做的功为_____J 。

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。

机械能守恒定律 单元测试一、本题共8小题；每小题5分，共40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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．下面各个实例中，机械能不守恒的是 （ ）A. 在竖直方向上弹簧吊着一个物体上下运动（不计空气阻力）B ．物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落C. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D ．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ）A ．物体重力势能的增加量B ．物体动能的增加量C ．物体动能的增加量加上物体重力势能的增加量D ．物体动能的增加量加上克服重力所做的功3．某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s 的时间登上20m 的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是 （ )A ．10WB ．100WC ．1KWD ．10KW4．如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是 （ ）A ．绳对车的拉力对车做正功B ．绳的拉力对小球做正功C ．小球所受的合力对小球不做功D ．绳的拉力对小球做负功5．如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F ，脚对车向后的静摩擦力为F ′，下列说法正确的是 （ ）A ．当车匀速运动时，F 和F ′所做的总功为零B ．当车加速运动时，F 和F ′的总功为负功C ．当车加速运动时，F 和F ′的总功为正功D ．不管车做何种运动，F 和F ′的总功都为零6．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力，下列叙述中正确的是A.B 轨道.半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关D.轨道半径变化，滑块动能和对轨道压力都不变 7．如图所示，长为2Ｌ的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球，杆竖直立在光滑的水平面上，杆原来静止，现让其自由倒下，设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面，则A 着地时的速度为A.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 30528．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端．已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为V ，克服摩擦阻力做功为E/2．若小物块冲上斜面的初动能变为2E ，则有 ( ) A ．返回斜面底端时的动能为E B ．返回斜面底端时的动能为3E/2 C ．返回斜面底端时的速度大小为2V D ．返回斜面底端时的速度大小为V 2 二、本题共2小题，共12分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 9．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s ．人和雪橇的总质量为60kg ，下滑过程中克服阻力做的功等于 J ． 10．一列火车由机车牵引沿水平轨道行使，经过时间t ，其速度由0增大到v ．已知列车总质量为M ，机车功率P 保持不变，列车所受阻力f 为恒力．这段时间内列车通过的路程 ． 三、本题共3小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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和单位． 11．（15分）如图所示，长为l 的细线下系一质量为m 的小球，线上端固定在O 点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：（1）重力对小球做的功？（2）小球到最低点时的速度为多大？(3)12．（16分）如图所示，m A =4kg ，m B =1kg,A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，B 与地面间的距离s=0.8m ，A 、B 原来静止，求：（1）B 落到地面时的速度为多大； （2）B 落地后，A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．（g 取10m/s 2）13.（17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。

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50 kg 、高为 1． 8 m 的跳高运动员，背越式跳过 2 m 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 J B． 750 J C．650 J D． 200 J2．以下列图，起重机的钢绳上悬挂重视物。

以下说法正确的选项是（）A．当重物静止时，重力不做功，钢绳的拉力做正功B．当重物沿水平方向匀速搬动时，重力和钢绳拉力都不做功C．当重物沿竖直方向向上搬动时，重力和钢绳拉力都做正功D．当重物沿竖直方向向下搬动时，重力和钢绳拉力都做负功3．以下列图，有一内壁圆滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是经过椭圆中心O点的水平线。

已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到 N 点的速率为 v1，所需时间为t 1；若该小球仍由M点以出速率v0出发，而沿管道MQN运动，到 N 点的速率为v2，所需时间为t 2。

则（）A． v1＜ v2，t 1＜t 2B．v1＜v2，t1＞t2C．v1=v2，t1＜t2D．v1=v2，t1＞t2 4．一个质量为 2 kg的物体，以 4 m/ s的速度在圆滑水平面上向右滑行，从某个时辰起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小依旧是 4 m/ s，在这段时间内水平力对物体做的功为（）A． 0B． 8J C.16J D.32 J5．某同学在平直公路上匀速骑行自行车，所受阻力约为车和人总重的倍，则该同学骑行过程中做功功率最凑近于（）A． 10-3 kW B ． 10-1 kW C ． 1 kW D ． 10 kW6．以下列图，物块第一次沿轨道 1 从 A 点由静止下滑至底端 B 点，第二次沿轨道 2 从A 点由静止下滑经 C 点至底端 B 点， AC＝ CB，。

物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在 C 点处撞击的因素，则在物块两次整个下滑过程中（）A．物块沿 1 轨道滑至 B 点时的速率大 B ．物块沿 2 轨道滑至 B 点时的速率大C．物块两次滑至 B 点时速度大小相同 D ．物块沿 2 轨道滑至 B 点产生的热量多7．火车站以及商场都装有智能化电动扶梯，以下列图，当乘客站上扶梯时，它先缓慢加速，尔后再匀速上升，则( )A．乘客向来处于超重状态B．在匀速阶段，电梯对乘客的作用力不做功C．在加速阶段，电梯对乘客有水平向右的摩擦力D．在运送乘客的全过程中，电梯多做的功等于乘客增加的重力势能8．以下列图，相同质量的两物块从底边长相同、倾角不相同的固定斜面最高处同时由静止释放且下滑终究端，下面说法正确的选项是( )A．若斜面圆滑，两物块必然同时运动到斜面底端B．若斜面圆滑，倾角小的斜面上的物块必然先运动到斜面底端C．若两物块与斜面之间的动摩擦因数相同，倾角大的斜面上的物块损失的机械能大D．若两物块到达底面时的动能相同，倾角大的斜面与物块间的动摩擦因数大9．以下列图，在竖直放置的圆滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷，将质量为m，带电量为 +q 的小球从圆弧管的水平直径端点 A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小为（）A．B．C．D．10．以下列图， A、 B 两物体用一根超出定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为α和β，α >β, 若不计摩擦，剪断细绳后，以下关于两物体说法中正确的选项是()A．两物体着地时所受重力的瞬时功率相同 B ．两物体着地时的动能相同C．两物体着地时的速率相同D．两物体着地时的机械能相同11．以下列图为皮带传达装置表示图的一部分，传达带与水平川面的倾角为，A、BA 端，物体沿AB 方向从 A 端素来加速两端相距L，将质量为m的物体轻放到传达带的运动到 B 端，物体与传达带间的滑动摩擦力大小为 f ，传达带顺时针运转，皮带传达速度 v 保持不变，物体从 A 到达 B所用的时间为t ，物体和传达带组成的系统因摩擦产生的热量为Q，电动机因运送物体多做的功为W，以下关系式中正确的（）A．Q fL B． Q f vt LC．W 1 mv2mgL sin Q D． W fvt212．以下列图，一端连接轻弹簧的质量为的物体 B 静止在圆滑水平面上，质量也为mm的物体 A 以速度v0正对 B 向右滑行，在 A、 B 和弹簧发生相互作用的过程中，以下判断．．．．不正确的是（）．．．A．任意时辰A、 B 和弹簧组成的系统总动量都为mv0B．弹簧压缩到最短时，A、 B 两物体的速度相等C．弹簧的最大弹性势能为1mv028D．弹簧压缩到最短时，A、 B 和弹簧组成的系统总动能最小13．轻质弹簧竖直放在地面上，物块P 的质量为m，与弹簧连在一同保持静止，现用竖直向上的恒力 F 使 P 向上加速运动一小段距离L 时速度为v，则（）A、重力做功是 -mgLB、合外力做的功是1mv2mgL21 mv2C、合外力做的功是FL mgL D 、弹簧弹力做的功是mgL FL214．以下列图，在水平川面上，一物块在与水平方向成θ角的恒力 F 作用下，水平向右运动了一段位移 x．在此过程中，恒力 F 对物体所做的功为（）A．FxcosθB．C．FxsinθD．15．一个质量为m 的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以 a 2g 的加速度竖直向上加速运动，则在此物体上升h 高度的过程中，以下说法正确的选项是（）A．物体的重力势能增加了2mgh B．物体的动能增加了2mghC．拉力对物体做功为2mgh D．物体的机械能增加了3mgh二、多项选择题（每题最少有两个正确答案）16．竖直平面内有两个半径不相同的半圆形圆滑轨道，以下列图，A、M、 B 三点位于同一水平面上， C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、 B处同时无初速释放。

《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.。

（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．。

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机械能守恒定律（满分为100分。

)一．选择题（本题共10小题,每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，多个选项正确，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、下列叙述中正确的是:A 、合外力对物体做功为零的过程中，机械能一定守恒;B 、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒;C 、做匀变速运动的物体机械能可能守恒;D 、当只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒。

2、汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档的目的是： A 、增大速度，增大牵引力 B 、减小速度,减小牵引力 C 、增大速度，减小牵引力 D 、减小速度，增大牵引力3、一物体在距地面h 高处被以初速度v 竖直上抛，恰好能上升到距地面H 高的天花板处。

若以天花板为零势能面，忽略空气阻力。

则物体落回地面时的机械能可能是 A 、mgh+221mv B 、mg(h+H ） C 、0 D 、mgH 4、如图，A 、B 质量相等,它们与地面间的摩擦系数也相等，且F A =F B ，如果A 、B 由静止开始运动相同的距离，那么： A 、F A 对A 做的功与F B 对B 做的功相同；B 、F A 对A 做功的平均功率大于F B 对B 做功的平均功率；C 、到终点时物体A 获得的动能大于物体B 获得的动能；D 、到终点时物体A 获得的动能小于物体B 获得的动能. 5、关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法不正确的是： A 、当作用力作正功时，反作用力一定作负功 B 、当作用力不作功时,反作用力也不作功C 、作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D 、作用力做正功时，反作用力也可以做正功B6、三个物体质量分别为1:2：3，它们在水平路面上某时刻运动的动能相等.当每个物体受到大小相同的制动力时,它们制动距离之比是： A 、1∶2∶3B 、12∶22∶32C 、1∶1∶1D 、3∶2∶17、如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力Ｆ拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。