高中物理必修二机械能守恒定律重点易错题
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(每日一练)高中物理必修二机械能守恒定律重点易错题
单选题
1、关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
B．静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D．作用力做正功时，反作用力一定做负功
答案：A
解析：
A．滑动摩擦力的方向与接触面的相对运动方向相反，相对接触面发生了位移，但相对地面的位移情况不一定，
故滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功，A正确；
B．静摩擦力发生在相对静止的物体之间，但相对地面可能是运动的，所以静摩擦力对物体可能做功，B错误；
C．一对作用力和反作用力作用在两个物体上，大小相等方向相反，但是两物体的位移不一定相等，所以做的
功不一定大小相等，C错误；
D．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，D错误。
故选A。
2、质量为2kg的小球以2m/s的速率做匀速圆周运动，则小球的动能是（ ）
A．4WB．2 WC．4 JD．
2 J 2
答案：C
解析：
小球的动能为
𝐸
k=1
2𝑚𝑣2
=1
2×2×4J=4 J
故选C。
3、下列物体运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．匀速下降的雨滴
B．物体做自由落体运动
C．物体由斜面顶端匀速滑到斜面底端
D．摩天轮上的游客在竖直面内做匀速圆周运动
答案：B
解析：
A．雨滴匀速下落时，受到向上的阻力作用，阻力做负功，其机械能减小，A错误；
B．物体自由下落时，只受重力；只有重力做功，机械能守恒，B正确；
C．物块沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，C错误；
D．摩天轮上的游客在竖直面内做匀速圆周运动；动能不变，重力势能变化，故机械能不守恒，D错误。
故选B。
4、如图所示，电梯质量为M
，在它的水平地板上放置一质量为m
的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加
速运动，当电梯的速度由𝑣
1增加到𝑣
2时，上升高度为H
，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ） 3
A．对物体，动能定理的表达式为𝑊
𝑁=1
2𝑚𝑣
22
，其中𝑊
𝑁为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为𝑊
合=0，其中𝑊
合为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为𝑊
𝑁−𝑚𝑔𝐻=1
2𝑚𝑣
22
−1
2𝑚𝑣
12
D．对电梯，其所受合力做功为1
2𝑀𝑣
22
−1
2𝑀𝑣
12
+𝑀𝑔ℎ
答案：C
解析：
ABC．动能定理指出，合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。在物体上升过程中，重力对物体做负
功
𝑊
G=−𝑚𝑔𝐻
支持力对物体做正功，记为𝑊
N，则对物体，动能定理的表达式为
𝑊
N+𝑊
G=1
2𝑚𝑣
22
−1
2𝑚𝑣
12
即
𝑊
N−𝑚𝑔𝐻=1
2𝑚𝑣
22
−1
2𝑚𝑣
12
AB错误，C正确；
D．对电梯，其所受合力做功等于电梯动能的变化量
𝑊=Δ𝐸
k=1
2𝑀𝑣
22
−1
2𝑀𝑣
12
D错误。
4
故选C。
5、有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车，安装有约6m2
的太阳能电池板和蓄能电池，
该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2
。驾驶员的质量为70kg，汽车最大行驶速度为
90km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（ ）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为60N
B．以额定功率启动时的加速度大小为0.24m/s2
C．保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h
D．直接用太阳能电池板输出的功率可获得6m/s的最大行驶速度
答案：C
解析：
A．根据
P
额＝Fv
max
可得
F
＝𝑃
额
𝑣
max＝1440
90
3.6N＝57.6N
故A错误；
B．以额定功率启动时，由牛顿第二定律有
𝑃
𝑣－Ff
＝ma
而刚启动时速度v
为零，则阻力Ff
也为零，故刚启动时加速度趋近于无穷大，故B错误；
C．由能量守恒得
W
＝Pt
＝1440W×1h＝30×6W×t
解得 5
t
＝8h
即保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h，故C正确；
D．由题意，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，设
Ff
＝kv
达到最大速度时有57.6＝k
×90
3.6
解得
k
＝2.304
当直接用太阳能电池板输出的功率行驶且有最大速度时，则有
30×6
𝑣
′＝kv
′
解得
v
′≈8.84m/s
故D错误。
故选C。
