2018物理必修二第七章测试题(等级)

一、选择题1．一项最新的研究发现，在我们所在星系中央隆起处，多数恒星形成于100亿多年前的一次恒星诞生爆发期。

若最新发现的某恒星自转周期为T ，星体为质量均匀分布的球体，万有引力常量为G ，则以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）A ．23GT πB ．24GT πC ．26GT πD ．28GTπ2．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法错误的是（ ）A ．卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的B ．轨道半径越大，卫星线速度越大C ．轨道半径越大，卫星线速度越小D ．同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等 3．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。

以下判断正确的是（ ）A ．甲的角速度小于乙的角速度B ．甲的加速度大于乙的加速度C ．乙的速度大于第一宇宙速度D ．甲在运行时能经过北京的正上方 4．2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。

设飞船舱内王亚平的质量为m ，用R 表示地球的半径，r 表示飞船的轨道半径，g 表示地球表面处的重力加速度，则下列说法正确的是（ ）A ．飞船所在轨道重力加速度为零B ．飞船绕地球做圆周运动的周期为 51 分钟C ．王亚平受到地球的引力大小为22mgR rD ．王亚平绕地球运动的线速度大于 7.9km/h 5．设两个行星A 和B 各有一个卫星a 和b ，且两卫星的圆轨道均很贴近行星表面。

若两行星的质量比M A :M B =p ，两行星的半径比R A ：R B =q ，那么这两个卫星的运行周期之比T a ：T b 应为（ ）A ．12q p ⋅ B ．12q q p ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ C ．12p p q ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ D ．12()p q ⋅ 6．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60︒的正上方按图示方向第一次运行到南纬60︒的正上方时所用时间为1h ，则下列说法正确的是（ ）A．该卫星的运行速度—定大于7.9km/sB．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能7．已知一质量为m的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R。

《机械能守恒定律》检测试题(时间:90分钟满分:100分)【二维选题表】一、选择题(第1～4题为单项选择题,第5～12题为多项选择题,每小题4分,选对但选不全得2分,共48分)1.关于能量和能源,下列说法中正确的是( B )A.由于自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B.在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少C.能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造解析:自然界的总能量是守恒的,能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,能量不可能被创造;在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少,能量耗散使能量的利用品质降低了,能量转化具有方向性,因此要节约能源,故选项B正确,A,C,D错误.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( C )解析:机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,没有其他力做功,A,B中除重力外,有其他外力F做功,故机械能不守恒,选项A,B错误;C中只有重力做功,故机械能守恒,选项C正确;D 中斜面是粗糙的,除重力外,有摩擦力做功,机械能不守恒,选项D错误.3.如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动.木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止.在这一过程中,物块的重力势能增加了2 J.用F N表示物块受到的支持力,用F f表示物块受到的摩擦力.在这一过程中,以下判断正确的是( B )A.F N和F f对物块都不做功B.F N对物块做功2 J,F f对物块不做功C.F N对物块不做功,F f对物块做功2 JD.F N和F f对物块所做功的代数和为0解析:木板从水平位置OA缓慢转到位置OB,F N与物块运动方向相同,做正功,F f与物块运动方向始终垂直,故对物块不做功.重力对物块做负功,根据动能定理,支持力与重力做功的和等于动能的增量,缓慢运动时动能的增量为0,支持力做功等于克服重力做功,F N对物块做功 2 J,F f对物块不做功,选项B正确.4.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从接触弹簧到弹簧压缩到最短的整个过程中(空气阻力忽略不计),下列关于能量的叙述中正确的是( D )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解析:小球下落过程中受到的重力做正功,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,但三种能量在相互转化过程中总和不变,选项D正确.5.如图,人站在自动扶梯上不动,随扶梯匀速上升的过程中( AC )A.人克服重力做功,重力势能增加B.支持力对人做正功,人的动能增加C.合外力对人不做功,人的动能不变D.合外力对人不做功,人的机械能不变解析:人上升的过程中,重力做负功,即克服重力做功,重力势能增加,故A正确.人站在自动扶梯上不动,支持力做正功,重力做负功,合外力不做功,随扶梯匀速上升的过程中,动能不变,故B错误,C正确;人的动能不变,重力势能增加,则机械能增加,故D错误.6.如图是质量为m的汽车在水平路面上启动、运动过程中的速度图像,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法正确的是( BC )A.t1～t2时间内汽车牵引力做功为m-mB.0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率逐渐增大C.t2～t3时间内汽车的牵引力最小,与阻力相等D.t1～t2时间内汽车的牵引力逐渐增大解析:由动能定理可知,t1～t2时间内汽车合外力做功为m-m,选项A错误;因0～t1时间内的v t图像是直线,故汽车做匀加速运动,根据P=Fv可知功率逐渐增大,选项B正确;t2～t3时间内汽车做匀速运动,此时速度最大,则牵引力最小,与阻力相等,选项C正确;t1～t2时间内汽车的加速度逐渐减小,故牵引力逐渐减小,选项D错误.7.某位溜冰爱好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助跑,2 s后到达岸边A处,接着进入冰面(冰面与岸边基本相平)开始滑行,又经3 s停在了冰上的B点,如图(甲)所示.若该过程中,他的位移是x,速度是v,受的合外力是F,机械能是E,则对以上各量随时间变化规律的描述,图(乙)中正确的是( BC )解析:由题意知,初、末速度均为0,前2 s匀加速运动,后3 s做匀减速运动,位移一直增加,选项A错误;加速度的大小关系为3∶2,由牛顿第二定律得受的合外力的大小关系为3∶2,选项B,C正确;运动过程中重力势能不变,而动能先增大后减小,所以机械能先增大后减小,选项D错误.8.如图所示,水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动.现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端,经过时间t物块保持与传送带相对静止.设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,对于这一过程下列说法正确的是( ACD )A.物块加速过程,摩擦力对物块做正功B.物块匀速过程,摩擦力对物块做负功C.摩擦力对物块做功为mv2D.摩擦力对物块做功为0.5μmgvt解析:物块加速运动时,就是摩擦力作为动力使物块运动的,所以摩擦力对物块做的是正功,所以A正确.物块匀速过程中,物块和传送带一起运动,此时没有摩擦力的作用,所以摩擦力的功为零,所以B错误.由动能定理可得W=ΔE k=mv2,所以C正确.由于f=μmg,l=t=vt,摩擦力对物块做功W=fl=0.5μmgvt,所以D正确.9.如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶,经过时间t前进距离s,速度达到最大值v m,设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F f,那么( CD )A.这段时间内小车先加速运动,然后匀速运动B.这段时间内阻力所做的功为PtC.这段时间内合力做的功为mD.这段时间内电动机所做的功为F f s+m解析:可将太阳能驱动小车运动视为“汽车以功率不变启动”,所以这段时间内小车做加速运动,选项A错误;电动机做功用Pt计算,阻力做功为W=F f s,选项B错误;根据动能定理判断,这段时间内合力做功为m,选项C正确;这段时间内电动机所做的功为Pt=F f s+m,选项D正确.10.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长.现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( BC )A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变解析:在小球运动的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之间相互转化,但三者之和不变.由C到B的过程中,弹簧的弹性势能减小,重力势能减小,但动能增加,根据机械能守恒定律,可判定选项A,D均错;由B到最低点的过程中,重力势能减小,弹性势能增加,选项B,C正确.11.如图所示,一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C,若不考虑物块在经过B点时机械能的损失,则下列说法中正确的是( BC )A.从A到B和从B到C,减少的机械能相等B.从A到B和从B到C,减少的重力势能相等C.从A到B和从B到C,因摩擦而产生的热量不相等D.小物块在C点的动能一定最大解析:设斜面与水平面的夹角为θ,则斜面的长度为L=,物块受到的摩擦力为F f=μmgcos θ,物块下滑的过程中摩擦力做功为W f= -F f L=-,可知在物块下滑的过程中,从B 到C过程中克服摩擦力做的功多,物块减少的机械能多;重力势能变化量由初、末位置高度差决定,AB段的高度和BC段的高度相同,则减少的重力势能相等;摩擦力做负功产生热量,可知从B到C过程中克服摩擦力做的功多,产生的热量多;根据动能定理ΔE k=W G+W f,由于从B到C 过程不知重力做功和摩擦力做功的关系,故不知B,C两位置小物块的动能大小关系,选项A,D 错误,B,C正确.12.如图(甲)所示是一打桩机的简易模型.质量m=1 kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度.物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图像如图(乙)所示.不计所有摩擦,g 取10 m/s2,下列说法正确的是( ABD )A.拉力F的大小为12 NB.物体上升1.0 m处的速度为2 m/sC.撤去F后物体上升时间为0.1 sD.物体上升到0.25 m高度处拉力F的瞬时功率为12 W解析:由功能关系,F·h=ΔE,得F== N=12 N,选项A正确;由E=mgh+ mv2,当h=1 m时得v=2 m/s,选项B正确;撤去F后上升时间t==0.2 s,选项C错误.由图线可知,当h=0.25 m 时E=3 J,此时v′=1 m/s,所以P=Fv′=12 W,选项D正确.二、非选择题(共52分)13.(6分)图中(甲)、(乙)两图都是用来“验证机械能守恒定律”的装置示意图,已知该打点计时器的打点频率为50 Hz.(1)(甲)、(乙)两图相比较,图所示的装置较好,简单说明原因: .(2)(丙)图是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带,其中O点为打出的第一个点,标为1,后面依次打下一系列点迹分别标为2,3,4,5….经测量,第1,2两点间距离小于1 mm.对此小张和小李两位同学展开了讨论.小张同学认为:由自由落体运动可知,纸带若由静止开始下落,则1,2两点间的距离应接近2 mm,这样的纸带不能用来进行实验数据的处理;小李同学认为:纸带上1,2两点间的距离没有接近2 mm是因为打第一个点时纸带速度不为0,所以不要从第一点就开始计算,我们必须从后面的计数点中取点算出速度与高度来验证机械能守恒定律.两人的观点是否正确? ;纸带上1,2两点间的距离远小于2 mm的主要原因是:.(3)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出h图线是,该图线的斜率是.解析:做本实验时没有必要刻意选择第1,2点间距离接近2 mm的纸带.如果1,2点间的距离小于2 mm,意味着打第1个点时纸带未同步开始下落,而是有些滞后.故打第一个点时纸带速度为0.若重物自由下落,应有mv2=mgh,即v2=gh,由数学知识可知,和h成正比,绘出h图线将是正比例函数图像,图线的斜率k=g.答案:(1)(甲) 因为用夹子固定纸带,可以避免(乙)图中用手握住纸带的弊端,一方面,由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不确定;另一方面,用夹子固定纸带,便于将纸带调整为竖直方向,以避免纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦(两方面答出其一就算答对)(2)两人的观点都不正确打第1个点时纸带未同步开始下落,而是有些滞后(3)正比例函数图像(或过原点的一条倾斜直线) 重力加速度g14.(8分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律,重物P(含遮光片),Q用跨过轻滑轮的细绳相连,现让P从光电门1的上侧由静止释放,P竖直向下运动,分别测出遮光片经过光电门1和光电门2的时间Δt1和Δt2,另测得遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为h,已知重力加速度为g.(1)实验中还需要测量的物理量有(填写物理量名称以及表示符号).(2)写出验证机械能守恒定律的等式为(用以上测得的物理量符号表示).(3)本实验还可以测出重物Q上升的加速度,其大小是.解析:系统减少的重力势能为E p=(m1-m2)gh,P经过光电门1的速度为v1=,经过光电门2的速度是v2=,故系统动能增加量为(m1+m2) [()2-()2],要验证机械能守恒,即(m1-m2)gh=(m1+m2)[()2-()2],所以还需要测量重物P的质量m1和重物Q的质量m2,Q 与P的加速度是相等的,由运动学的公式有2ah=-,所以a=.答案:(1)重物P的质量m1和重物Q的质量m2(2)(m1-m2)gh=(m1+m2)(3)15.(8分)质量为2 000 kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20 m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍(即F f=0.2G).如果汽车在运动的初始阶段是以2 m/s2的加速度由静止开始匀加速行驶,取g=10 m/s2.试求:(1)汽车的额定功率;(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力;(3)汽车做匀加速运动的最长时间;(4)汽车在第3 s末的瞬时功率;(5)试画出汽车在8 s内的P t图像.解析:(1)P额=0.2Gv m=80 kW.(2)F=F f+ma=8 000 N.(3)设汽车匀加速运动所能达到的最大速度为v0,对汽车由牛顿第二定律得F-F f=ma,即-F f=ma代入数据得v0=10 m/s所以汽车做匀加速直线运动的时间t0== s=5 s.(4)P=Fv=Fat=48 kW.(5)P t图像如图所示.答案:(1)80 kW (2)8 000 N (3)5 s (4)48 kW(5)见解析16. (8分)在世界锦标赛中,冰壶运动引起了人们的关注.冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手,此后冰壶沿AO′滑行,最后停于C点.已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数均为μ,冰壶质量为m,AC=L,CO′=r,重力加速度为g.(1)求冰壶在A点的速率;(2)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C点的冰壶能停于O′点,求A点与B点之间的距离.解析:(1)从A到C,由动能定理有-μmgL=0-m,得v A=.(2)从A到O′,由动能定理有-μmgs-0.8μmg(L+r-s)=0-m得s=L-4r.答案:(1)(2)L-4r17.(10分)如图(a)所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=2 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图(b)所示,取沿传送带向上为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)0～10 s内物体位移的大小;(2)物体与传送带间的动摩擦因数;(3)0～10 s内物体机械能的增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.解析:(1)从图(b)中求出物体位移为s= m-×2×3 m=33 m.(2)由图像知,物体在传送带上滑动时的加速度a=1.5 m/s2,在此过程中对物体由牛顿第二定律得μmgcos θ-mgsin θ=ma,得μ=.(3)物体被送上的高度h=ssin θ=19.8 m,重力势能增量ΔE p=mgh=396 J,动能增量ΔE k=m-m=27 J,机械能增量ΔE=ΔE p+ΔE k=423 J.因0～10 s内只有前6 s发生相对滑动,而0～6 s内传送带运动距离s带=6×6 m=36 m.0～6 s内物体位移s物=×4×6 m-×2×3 m=9 m,所以Δx=s带-s物=27 m,故产生的热量Q=μmgΔxcos θ=418 J.答案:(1)33 m (2)(3)423 J 418 J18.(12分)质量m=1 kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m时物体停止.运动过程中物体动能随位移变化的E k s的图像如图所示.g取 10 m/s2.求:(1)物体跟水平面间的动摩擦因数为多大?(2)拉力F的大小为多大?(3)物体运动0～3 m过程中,拉力F的平均功率为多大?解析:(1)4～8 m内,物体只受摩擦力作用,由动能定理得-μmgx2=0-E k4,解得μ=0.25.(2)0～4 m内,由动能定理得Fx1-μmgx1=E k4-E k0解得F=4.5 N.(3)0～3 m过程中,物体受力均恒定,故物体做匀加速直线运动,由图像可得E k0=m=2 J v0=2 m/sE k3=m=8 Jv3=4 m/s故平均速度==3 m/s物体运动0～3 m过程中,拉力F的平均功率P=F解得P=13.5 W.答案:(1)0.25 (2)4.5 N (3)13.5 W。

第七章 章末测试卷[时间：90分钟 满分：100分]一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分)1．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是( ) A ．滑动摩擦力总是做负功B ．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C ．静摩擦力对物体一定做负功D ．静摩擦力对物体总是做正功 答案 B解析 滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功，还可能不做功，B 项正确，A 、C 、D 项错误．2．(多选)下列说法正确的是( )A ．物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B ．物体处于平衡状态时机械能一定守恒C ．物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体做了功D ．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现 答案 CD解析 物体的机械能守恒时，一定只有重力和弹簧的弹力做功，但不一定只受重力和弹簧弹力的作用．3．如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m .设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间内( )A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的合外力所做的功为PtD ．小车受到的牵引力做的功为Fx ＋12mv m 2答案 D解析 小车在运动方向上受向前的牵引力F 1和向后的阻力F ，因为v 增大，P 不变，由P ＝F 1v ，F 1－F ＝ma ，得出F 1减小，a 减小，当v ＝v m 时，a ＝0，故A 、B 项错误；合外力的功W外＝Pt －Fx ，由动能定理得W 牵－Fx ＝12mv m 2，故C 项错误，D 项正确．4．(多选)如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的物体，由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端推到顶端，两次所用时间相同，第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向．则两个过程中( )A ．物体与斜面摩擦产生的热量不相同B ．物体机械能的变化量相同C ．F 1做的功与F 2做的功相同D ．F 1做功的功率比F 2做功的功率大答案 AB解析 两个过程中物体对斜面的压力不同，故摩擦力大小不同，则产生的热量不相同，故A 项正确；因两次所用时间相同，则两个过程中物体末速度相同，又由于最终处于相同的高度，所以两个过程中物体机械能的变化量相同，故B 项正确；对物体受力分析可知，第一次物体所受的摩擦力小于第二次物体所受的摩擦力，故两个过程中物体克服摩擦力做功不同，而两个过程中物体机械能的变化量相同，则F 1做的功比F 2做的功少，又两次作用时间相同，则F 1做功的功率比F 2做功的功率小，故C 、D 项错误．5．(多选)质量为1 500 kg 的汽车在平直的公路上运动，v －t 图像如图所示．由此可求( )A ．前25 s 内汽车的平均速度B ．前10 s 内汽车的加速度C ．前10 s 内汽车所受的阻力D ．15～25 s 内合外力对汽车所做的功答案 ABD解析 由图像可求前25秒内的位移，即图像与时间轴所围区域的面积，再由v ＝xt 可求平均速度，故A 项正确．前10秒内图线的斜率即为前10秒内的加速度，故B 项正确．前10秒内汽车的牵引力大小未知，因此汽车所受阻力不能求，故C 项错误．由动能定理，合外力所做的功与动能增量相等，故D 项正确．6.如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A ．速率的变化量不同B ．机械能的变化量不同C ．重力势能的变化量相同D ．重力做功的平均功率相同答案 D解析 两物块开始处在同一高度且处于静止状态，则m A g ＝m B gsin θ，剪断轻绳后A 自由落体，B 沿光滑斜面下滑，机械能都守恒，着地时下降的高度相同，由mgh ＝12mv 2可知，两物块着地时的速度大小相同，因此速率的变化量相同，A 项错误；两物块的机械能变化量都为零，B 项错误；两物块的质量不等，下落的高度相等，由W G ＝mgh 可知两物体重力做功不等，因而重力势能变化量的大小不同，C 项错误；设下落的高度为h ，则A 下落过程的时间为t A ＝2hg，B 下滑所用时间为t B ＝2hgsin 2θ，将重力做功、运动时间及质量关系代入重力做功的平均功率P ＝Wt 公式，可求得两物体运动过程中重力做功的平均功率相等．7.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AP ＝2R ，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2mgR B ．机械能减少mgR C ．合外力做功mgR D ．克服摩擦力做功12mgR答案 D解析 重力做功与路径无关，所以W G ＝mgR ，A 项错；小球在B 点时所受重力提供向心力，即mg ＝m v 2R ，所以v ＝gR ，从P 点到B 点，由动能定理，知W 合＝12mv 2＝12mgR ，故C 项错；根据能量的转化与守恒，知机械能的减少量为|ΔE|＝|ΔE p |－|ΔE k |＝12mgR ，故B 项错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，等于12mgR ，故D 项正确．8．(多选)如图所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止下滑，到b 点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c 点开始弹回，返回b 点离开弹簧，最后又回到a 点，已知ab ＝0.8 m ，bc ＝0.4 m ，那么在整个过程中( )A ．滑块动能的最大值是6 JB ．弹簧弹性势能的最大值是6 JC ．从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD ．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能减少 答案 BC解析 滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，故D 项错误；以c 点为参考点，则a 点的机械能为6 J ，在c 点时滑块的速度为零，重力势能为零，所以弹簧的弹性势能为6 J ，从c 到b 的过程中弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故B 、C 两项正确；滑块从a 到c 的过程中，重力势能不能完全转化为动能，故A 项错误．9．(多选)如图所示，A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h 处由静止释放小球，使之进入右侧不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A 图中的轨道是一段斜面，高度大于h ；B 图中的轨道与A 图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h ；C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h ；D 图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h 高度的是( )答案 AC解析 对A 、C 轨道，小球到达右侧最高点的速度可以为零，由机械能守恒定律可得，小球进入右侧轨道后的高度仍为h ，故A 、C 项正确；轨道B 右侧的最大高度小于h ，小球离开轨道后做斜抛运动，小球到达最高点仍具有水平速度．因此小球到达最高点的高度小于h ，B 项不正确；轨道D 右侧为圆形轨道，小球通过最高点时必须具有一定的速度，因此小球沿轨道D 不可能到达h 高度，D 项错误．10.如图是一种升降电梯的示意图，A 为载人厢，B 为平衡重物，它们的质量均为M ，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动．如果电梯中人的总质量为m ，匀速上升的速度为v ，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h 高度后停止，在不计空气阻力和摩擦阻力的情况下，h 为( ) A.v22g B.（M ＋m ）v 22mgC.（M ＋m ）v 2mgD.（2M ＋m ）v 22mg答案 D解析 依靠惯性向上运动的过程中，人和电梯的动能、平衡重物的动能、平衡重物的重力势能都在减少，而人和电梯的重力势能增加．根据能量守恒定律，(M ＋m)gh ＝12(M ＋m)v 2＋12Mv2＋Mgh ，可得h ＝（2M ＋m ）v22mg，D 项正确．11．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲所示)，以此时为t ＝0时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v 1>v 2)．已知传送带的速度保持不变，g 取10 m/s 2.则下列判断正确的是( ) A ．0～t 1内，物块对传送带做正功 B ．物块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ C ．0～t 2内，传送带对物块做功为12mv 22－12mv 12D ．系统产生的热量一定比物块动能的减少量大 答案 D解析 由题图乙可知，物块先向下运动后向上运动，则传送带的运动方向应向上.0～t 1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功，故A 项错误；在t 1～t 2内，物块向上运动，则有μmgcos θ>mgsin θ，得μ>tan θ，故B 项错误；0～t 2内，由图线与t 轴所围面积可知，物块的总位移沿传送带向下，高度下降，重力对物块做正功，设为W G ，根据动能定理有：W ＋W G ＝12mv 22－12mv 12，则传送带对物块做功W≠12mv 22－12mv 12，故C 项错误；对整个运动过程分析知，只有在0～t 2内有热量产生，而在此时间段内物块的重力势能减小、动能也减小，都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，故D 项正确．12.如图所示，质量为m 的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接，物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同．物块与弹簧未连接，开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态．现从M 点由静止释放物块，物块运动到N 点时恰好静止，弹簧原长小于MM ′.若物块从M 点运动到N 点的过程中，物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q ，物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E ，物块通过的路程为s.不计转折处的能量损失，下列图像所描述的关系中可能正确的是( )答案 C解析 由Q ＝F f ·s 可知，Q ­s 图线的斜率大小表示物块与接触面间摩擦力的大小，因F fMM ′＞F fM ′N ，故Q­s 图线的斜率是分段恒定的，A 、B 项均错误；设在M 点时物块、弹簧与地面组成的系统的机械能为E 0，则由能量守恒，可得E ＝E 0－Q ＝E 0－F f s ，考虑F fMM ′＞F fM ′N ，可知，C 项正确，D 项错误．二、实验题(共2小题，共14分)13．(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲)：甲(1)下列说法哪一项是正确的________．(填选项字母) A ．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B ．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C ．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放乙(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O 、A 、B 、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ，则打B 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s(保留三位有效数字)．答案 (1)C (2)0.653解析 (1)平衡摩擦力时必须让空车拖着纸带匀速滑下，而不能挂上钩码，A 项错误；设小车质量为M ，钩码质量为m ，则绳子的拉力F ＝Ma ＝Mmg M ＋m ＝11＋mM mg ，显然只有M ≫m 时，才有mM→0，此时F≈mg，即钩码质量应远小于小车质量，B 项错误． (2)对于匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，B 点的速度等于AC 段的平均速度，又AB 段的时间为T ＝5T 0＝5f ＝0.1 s ，所以v B ＝v －AC ＝s AC 2T ＝s OC －s OA 2T ＝（18.59－5.53）×10－22×0.1m/s ＝0.653 m/s.14．(8分)现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点间的距离，用g 表示重力加速度．完成下列填空和作图．(1)若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减少量可表示为________，动能的增加量可表示为________．若在运动过程中机械能守恒，1t 2与s 的关系式为1t2＝________．(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的s 与t 值，结果如下表所示．以s 为横坐标，t 2为纵坐标，在下图所示的坐标纸中描出第1至第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k ＝________×104m －1·s －2(保留三位有效数字)．由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出1t 2－s 直线的斜率k 0，将k 和k 0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．答案 (1)(h d M －m)gs （M ＋m ）b 22t 2 2（Mh －md ）g（M ＋m ）db 2s(2)2.43解析 (1)系统重力势能的减少量为滑块重力势能的减少量减去砝码重力势能的增加量，即为Mgs·h d －mgs ＝(hd M －m)gs ，系统动能的增加量是两者的动能的增加量的和，而它们的速度大小相同，为v ＝b t ，则系统动能的增加量为12(M ＋m)v 2＝（M ＋m ）b 22t 2.若机械能守恒，则两者相等，即(h d M －m)gs ＝（M ＋m ）b 22t 2，变形得1t 2＝2（Mh －md ）g（M ＋m ）db2s.(2)因为1t 2­s 图像是一条直线，则要将坐标平面上的点连成一条直线，要求是使尽可能多的点在这条直线上，不在这条直线上的点均匀分布在它的两侧．取直线上的两点，根据k ＝Δ1t2Δs 可求得斜率为k ＝2.43×104m －1·s －2. 三、计算题(本题共4小题，共38分)15.(8分)如图所示，长度为l 的轻绳上端固定在O 点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)．(1)在水平拉力F 的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止．画出此时小球的受力图，并求力F 的大小；(2)由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．解析 (1)受力图如右图所示根据平衡条件，小球所受的拉力大小F ＝mgtan α (2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒，有 mgl(1－cos α)＝12mv 2则通过最低点时，小球的速度大小v ＝2gl （1－cos α）根据牛顿第二定律T ′－mg ＝m v2l解得轻绳对小球的拉力 T ′＝mg ＋m v2l＝mg(3－2cos α)16.(10分)如图所示，半径R ＝0.9 m 的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B 与长为L ＝1 m 的水平面相切于B 点，BC 离地面高h ＝0.8 m ，质量m ＝1.0 kg 的小滑块从圆弧顶点D 由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2)求：(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B 点时对轨道的压力； (2)小滑块落地点距C 点的距离． 答案 (1)30 N (2)455 m解析 (1)设小滑块到达B 点时的速度为v B ，圆弧轨道对滑块的支持力为F N ， 由机械能守恒定律，得 mgR ＝12mv B 2由牛顿第二定律，得 F N －mg ＝m v B2R联立解得F N ＝30 N由牛顿第三定律可知，滑块在B 点时对轨道的压力为30 N. (2)设滑块运动到C 点时的速度为v C ，由动能定理，得 mgR －μmgL ＝12mv C 2解得v C ＝4 m/s小滑块从C 点运动到地面做平抛运动 水平方向x ＝v C t 竖直方向h ＝12gt 2滑块落地点距C 点的距离 s ＝x 2＋h 2＝455 m17．(10分)电动机通过一绳子吊起质量为8 kg 的物体，绳的拉力不能超过120 N ，电动机的功率不能超过1 200 W ，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m(已知此物体在被吊高接近90 m 时已开始以最大速度匀速上升)，所需时间为多少？ 答案 7.75 s解析 此题可以用机车启动类问题为思路，即将物体吊高分为两个过程处理：第一个过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体匀加速上升，第一个过程结束时，电动机到达最大功率．第二个过程中电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，物体开始匀速上升．在匀加速运动过程中加速度为 a ＝F m －mg m ＝120－8×108 m/s 2＝5 m/s 2末速度v t ＝P m F m ＝1 200120 m/s ＝10 m/s上升时间t 1＝v ta ＝2 s上升高度h 1＝v t22a＝10 m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为 v m ＝P m F ＝P m mg ＝1 2008×10m/s ＝15 m/s由动能定理，得P m ·t 2－mgh 2＝12mv m 2－12mv t 2代入数据后，解得t 2＝5.75 s ，t ＝t 1＋t 2＝7.75 s 所需时间至少要7.75 s.18．(10分)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S 形轨道．光滑半圆轨道半径为R ，两个光滑半圆轨道连接处C 、D 之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，C 、D 之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A 与水平面上的B 点之间的高度为h.从A 点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S 形轨道运动后从E 点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E 点在同一竖直线上B 点的距离为s.已知小球质量m ，不计空气阻力，求：(1)小球从E 点水平飞出时的速度大小； (2)小球运动到半圆轨道的B 点时对轨道的压力； (3)小球沿翘尾巴S 形轨道运动时克服摩擦力做的功．答案 (1)s 42g R (2)9mg ＋mgs 28R2，方向竖直向下 (3)mg(h －4R)－mgs 216R解析 (1)小球从E 点水平飞出做平拋运动，设小球从E 点水平飞出时的速度大小为v E ，由平拋运动规律，s ＝v E t ，4R ＝12gt 2 联立解得v E ＝s 42g R(2)小球从B 点运动到E 点的过程，机械能守恒12mv B 2＝4mgR ＋12mv E 2 解得v B 2＝8gR ＋s 2g 8R 在B 点F －mg ＝m v B 2R得F ＝9mg ＋mgs 28R2 由牛顿第三定律可知小球运动到B 点时对轨道的压力为 F ′＝9 mg ＋mgs 28R2，方向竖直向下． (3)设小球沿翘尾巴的S 形轨道运动时克服摩擦力做的功为W ，则 mg(h －4R)－W ＝12mv E 2 得W ＝mg(h －4R)－mgs 216R。

一、选择题1．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ）①万有引力定开普勒在实验室发现的②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律2Mm F Gr= 中的r 是两质点间的距离③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A ．①③ B ．②④ C ．②③ D ．①④ 2．下列说法中错误的是（ ）A ．在同一均匀介质中，红光的传播速度比紫光的传播速度大B ．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉C ．应用多普勒效应可以计算出宇宙中某星球靠近或远离我们的速度D ．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的3．如图所示，A 为地球表面赤道上的待发射卫星，B 为轨道在赤道平面内的实验卫星，C 为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星C 和卫星B 的轨道半径之比为2：1，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是（ ）A ．卫星B 、C 运行速度之比为2：1B ．卫星B 的向心力大于卫星A 的向心力C ．同一物体在卫星B 中对支持物的压力比在卫星C 中大D ．卫星B 的周期为624．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球自转的周期为T ，引力常量为G ，则地球的半径为（ ）A ．202() 4g g T π- B ．202() 4g g T π+ C ．2024g T π D ．224gT π 5．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）A ．卫星可能的轨道为a 、b 、cB ．卫星可能的轨道为a 、cC ．同步卫星可能的轨道为a 、cD ．同步卫星可能的轨道为a 、b6．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。

已知月球的质量为M 、半径为R ，探测器的质量为m ，引力常量为G ，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r 的匀速圆周运动时，探测器的（ ）A ．周期为32r GMB ．线速度为GM rC ．角速度为3Gm rD ．向心加速度为3GM R 7．图甲是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的真实情形，图乙中圆a 、b 、c 的圆心均在地球的自转轴线上，b 、c 的圆心与地心重合，已知万有引力常量G 。

2018学年高一物理（人教版）必修二第七章机械能守恒定律单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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2．如图所示，在粗糙的水平面上有一个小物块，两个互相垂直的水平力F1，F2将物块缓慢从O点拉至A点，在此过程中F1，F2分别做了3J和4J的功，则这两个力的合力做功为（）A．7J B．5J C．4J D．1J3．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．在前进的水平位移为l的过程中，斜面体对P做功为( )A．Fl B．12mg sin θ·lC．mg cos θ·l D．mg tan θ·l4．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/2时。

汽车瞬时加速度的大小为（）A．P/mv B．2 P/mv C．4P/mv D．3 P/mv5．如图所示，一物块由静止开始从粗糙斜面上的一点加速下滑到另一点，在此过程中重力做功为W G，物体重力势能变化为△E p，物体末动能为E k，物体克服摩擦力做功为W f（各量均取绝对值）．则它们之间的关系正确的是（）A ．W G =E kB ．W G =E k +W fC ．W G =W f +△E pD ．W G =E k +△E p6．将一小球从某高处水平抛出，最初2s 内小球动能k E 随时间t 变化的图象如图所示，不计空气阻力，取210m s g ．根据图象信息，下列说法正确的是A ．小球的质量为1.25kgB ．小球2s 末的速度为20m sC ．小球在最初2s 内下降的高度为40mD ．小球2s 末所受重力的瞬时功率为25W7．某同学用200N 的力将质量为0.44kg 的足球踢出，足球以10m /s 的初速度沿水平草坪滚出60m 后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（ ） A ．22 JB ．4.4 JC ．132 JD ．12000 J8．轻杆可绕其一端自由转动，在杆的中点和另一端分别固定质量相同的小球A 、B ，如图所示，将杆从水平位置由静止释放，当杆转到竖直位置时，小球B 突然脱落，以下说法正确的是（ ）A ．A 球仍能摆到水平位置B ．A 球不能摆到水平位置C ．两球下摆至竖直位置的过程中，A 球的机械能守恒D ．两球下摆至竖直位置的过程中，B 球的机械能减少9．如图所示，物体从A 处静止开始沿光滑斜面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A 处，至少需外力做功A．12mgh B．mgh C．32mgh D．2mgh10．如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（）A．A球的速度大于B球的速度B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能大于B球的机械能D．A球的机械能等于B球的机械能二、多选题11．如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦,系统由静止开始运动过程中( )A．M、m各自的机械能分别守恒B．M减少的机械能等于m增加的机械能C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能D．M和m组成的系统机械能守恒12．2021年3月18日．在国际泳联跳水世界杯迪拜站三米板决赛中，中国队曹缘发挥稳定，顺利夺冠，现假设他的质量为m，他进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对它的阻力大小恒为f，则在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A ．他的重力做功mgh ，动能减少了fhB ．他的重力做功mgh ，机械能减少了（f -mg ）hC ．他克服阻力做功fh ，重力势能减少了mghD ．他的动能减少了（f -mg ）h ，机械能减少了fh 13．关于重力势能，以下说法正确的是（ ） A ．重力势能的大小是相对的B ．重力势能的变化量跟物体运动路径无关C ．如果一个物体克服重力做功8J ，则它的重力势能就减少8JD ．如果选同一个参考平面，甲、乙的重力势能分别为9J 和-9J ，则两个重力势能的大小是相等的14．不计空气阻力，下列运动机械能守恒的是（ ） A ．从运动员手中抛出的标枪 B ．子弹射穿木块 C ．物体沿斜面匀速下滑D ．物体以某初速度冲上固定的光滑圆弧面15．一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F 的作用下开始向上运动，如图5甲所示．在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能E 与位移x 的关系图象如图乙所示，其中曲线上点A 处的切线的斜率最大．则A ．在x 1处物体所受拉力最大B ．在x 2处物体的速度最大C ．在x 1～x 3过程中，物体的动能先增大后减小D ．在0～x 2过程中，物体的加速度先增大后减小三、实验题16．某物理兴趣小组为“验证动能定理”和“测当地的重力加速度”，采用了如图甲所示的装置，其中m 1=50g 、m 2=150g ．开始时保持装置静止，然后释放物块m 2，m 2可以带动m 1拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，只要证明()()2211212m m gh m m v -=+，即可验证动能定理，同时也可测出重力加速度的数值，其中h为m2的下落高度，v是对应时刻m1、m2的速度大小．某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz．（以下计算结果均保留三位有效数字）（1）系统的加速度大小为______ m/s2，在打点0～5的过程中，系统动能的增量△E1= ______ J．（2）某同学作出的22vh图象如图丙所示，若忽略一切阻力的情况下，则当地的重力加速度g= ______ m/s2．四、解答题17．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2～10 s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，2 s后小车的功率P＝9W保持不变，小车的质量为1.0 kg，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)小车在0～10 s内位移的大小x．18．如图所示，AB为固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R．质量为m的小球由A点静止释放，求：（1）小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；（2）小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力F N的大小；（3）小球通过粗糙的水平面BC滑上固定光滑曲面，恰达最高点D，后返回滑到到水平面BC的中点停下，求D到地面的高度为h．19．如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B 和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0＝2m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能E pm ＝0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2．求：（1）小物块从A点运动至B点的时间；（2）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小；（3）C、D两点间的水平距离L．参考答案1．D 【详解】货物两次都做匀速直线运动，故竖直方向上合力为零，即拉力等于重力，故两次拉力相等，功率P=Fv=mgv ，因速度不同，故功率不同，故D 正确．故选D ． 【点睛】此题是对功率公式的考查；注意当货物静止在空中、匀速竖直上升、匀速竖直下降时，起重机对货物的拉力都等于货物的重力． 2．A 【解析】 【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的代数和，由于力F 1对物体做功3J ，力F 2对物体做功4J ，所以F 1与F 2的合力对物体做的总功就为：W=3J+4J=7J ，故A 正确，BCD 错误 故选A ． 3．D 【解析】m 与楔形物体相对静止,二者必定都向左加速运动.即m 的合外力方向水平向右,画出m 的受力图,根据几何关系得:=cos mgN θ所以支持力做的功为sin tan W Nl mgl θθ==,故D 正确； 故选D 点睛:m 与楔形物体相对静止,二者必定都向右加速运动.即m 的合外力方向水平向右,画出m 的受力图,求出楔形物体对小物体的作用力,根据功的公式即可求解. 4．A 【详解】当汽车达到最大速度时,做匀速运动,牵引力F 与摩擦力f 相等。

人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运发动，背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个进程中重力对人做的功大约为()A． 1 000 J B． 750 J C． 650 J D． 200 J2.物体在下落进程中，那么()A．重力做负功，重力势能减小B．重力做负功，重力势能添加C．重力做正功，重力势能减小D．重力做正功，重力势能添加3.如下图，质量为m的物体在水平传送带上由运动释放，传送带由电动机带动，一直坚持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能坚持与传送带相对运动，关于物体从运动释放到相对运动这一进程，以下说法正确的选项是()A．电动机多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．传送带克制摩擦力做的功为mv2D．电动机添加的功率为μmgv4.热现象进程中不可防止地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转化进程中无法把流散的能量重新搜集、重新加以应用．以下关于能量耗散说法中正确的选项是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不契合热力学第二定律C．能量耗散进程中能量仍守恒，只是说明能量的转化有方向性D．能量耗散进程中仍听从能的转化与守恒定律：机械能可以转化为内能；反过去，内能也可以全部转化为机械能而不惹起其他变化5.竖直上抛一小球，小球又落回原处，空气阻力的大小正比于小球的速度．以下说法正确的选项是()A．上升进程中克制重力做的功大于下降进程中重力做的功B．上升进程中克制重力做的功小于下降进程中重力做的功C．上升进程中克制重力做功的平均功率大于下降进程中重力的平均功率D．上升进程中克制重力做功的平均功率小于下降进程中重力的平均功率6.下面罗列的状况中所做的功不为零的是()A．举重运发动，举着杠铃在头上方停留3 s，运发动对杠铃做的功B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一团体用力推一个轻巧的物体，但没推进，人的推力对物体做的功D．自在落体运动中，重力对物体做的功7.一质量为5 000 kg的汽车，以额外功率由运动启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发起机额外功率为50 kW.那么汽车在此路面下行驶的最大速度为()A． 5 m/s B． 7 m/s C． 8 m/s D． 10 m/s8.以下说法中，正确的选项是()A．物体的动能不变，那么物体所受的外力的合力肯定为零B．物体的动能变化，那么物体所受的外力的合力肯定不为零C．物体的速度变化，那么物体的动能肯定发作变化D．物体所受的合外力不为零，物体的动能肯定发作变化9.以下关于静摩擦力的表达中，正确的选项是()A．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功B．静摩擦力的方向不能够与物体的运动方向相反而做正功C．静摩擦力的方向能够与物体的运动方向垂直而不做功D．运植物体所受静摩擦力一定为零而不做功10.物体在水平方向上遭到两个相互垂直大小区分为3 N和4 N的恒力，从运动末尾运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功区分为 ()．A． 30 J、40 J、70 J B． 30 J、40 J、50 JC． 18 J、32 J、50 J D． 18 J、32 J、36.7 J11.如下图是蹦床运发动在空中扮演的情形．在运发动从最低点末尾反弹至行将与蹦床分别的进程中，蹦床的弹性势能和运发动的重力势能变化状况区分是()A．弹性势能减小，重力势能增大B．弹性势能减小，重力势能减小C．弹性势能增大，重力势能增大D．弹性势能增大，重力势能减小12.如下图，自动卸货车运动在水平空中上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢依然运动的进程中，以下说法正确的选项是()A．货物遭到的支持力变小B．货物遭到的摩擦力变小C．货物遭到的支持力对货物做负功D．货物遭到的摩擦力对货物做负功二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)13.(多项选择)如下图，以下关于机械能守恒条件的判别正确的选项是()A．甲图中，火箭升空的进程中，假定匀速升空机械能守恒，假定减速升空机械能不守恒B．乙图中物体匀速运动，机械能守恒C．丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D．丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒14.(多项选择)一质点末尾时做匀速直线运动，从某时辰起遭到一恒力作用．尔后，该质点的动能能够()A．不时增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大15.(多项选择)由润滑细管组成的轨道如下图，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平空中高为H的管口D处运动释放，最后可以从A端水平抛出落到空中上．以下说法正确的选项是()A．小球落到空中时相关于A点的水平位移值为2B．小球落到空中时相关于A点的水平位移值为2C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H min＝R16.(多项选择)如下图，是一儿童游戏机的任务表示图．润滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在AB 管道的底端，上端系一轻绳，绳经过弹簧外部连一手柄P.将球投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被紧缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的阻碍物发作一系列碰撞后落入弹槽里，依据入槽状况可以取得不同的奖励．假定一切轨道均润滑，疏忽空气阻力，弹珠视为质点．某次缓慢下拉手柄，使弹珠距B点为L，释放手柄，弹珠被弹出，抵达C点速度为v，以下说法正确的选项是()A．弹珠从释放手柄末尾到触碰阻碍物之前的进程中机械能不守恒B．调整手柄的位置，可以使弹珠从C点分开后做匀变速直线运动，直到碰到阻碍物C．弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和到达最大D．此进程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L＋R)sinθ＋mv217.(多项选择)如下图，一小球贴着润滑曲面自在滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述正确的选项是()A．假定以空中为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．假定以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C．假定以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大三、实验题18.如图甲所示，某组同窗借用〝探求a与F、m之间的定量关系〞的相关实验思想、原理及操作，停止〝研讨合外力做功和动能变化的关系〞的实验：(1)为到达平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，经过调整垫片的位置，改动长木板倾斜水平，依据打出的纸带判别小车能否做__________运动．(2)衔接细绳及托盘，放入砝码，经过实验失掉如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时辰所打的点，选取时间距离为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(结果保管至小数点后第四位).剖析上述数据可知：在实验误差允许范围内W＝ΔE k，与实际推导结果分歧．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同窗放入托盘中的砝码质量应为________ kg(g取9.8 m/s2，结果保管至小数点后第三位)．19.应用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置表示图如下图．(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．①用游标卡尺测出挡光条的宽度d＝9.30 mm.①由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝________ cm.①将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码运动不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已经过光电门2.①从数字计时器(图中未画出)上区分读出挡光条经过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.①用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.(2)用直接测量的字母表示写出以下物理量的表达式．①滑块经过光电门1和光电门2时，瞬时速度区分为v1＝________和v2＝________.①当滑块经过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能区分为E k1＝________和E k2＝________.①在滑块从光电门1运动到光电门2的进程中，系统势能的减大批ΔE p＝________(重力减速度为g)．(3)假设ΔE p＝________，那么可以为验证了机械能守恒定律．四、计算题20.如下图，润滑水平桌面上开一个润滑小孔，从孔中穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力F1向下拉，以维持小球在润滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动．今改动拉力，当大小变为F2时，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动半径由R1变为R2进程中拉力对小球做的功多大？21.一根长度为L的轻绳一端悬挂在固定点O，另一端拴一质量为m的小球，假定在悬点O的正下方、距O点为OC＝的C点处钉一小钉．现将小球拉至细绳绷直在水平位置时，由运动释放小球，如下图．假定细绳一直不会被拉断，求：(1)细绳碰到钉子前、后的瞬间，细绳对小球的拉力各多大．(2)要使细绳碰钉子后小球可以做完整的圆周运动，那么释放小球时绷直的细绳与竖直方向的夹角至少为多大．答案解析1.【答案】D【解析】思索运发动重心的变化高度，起跳时站立，离空中0.9 m，平落在50 cm的垫子上，重心下落了约0.4 m，重力做功W G＝mgh＝200 J.2.【答案】C【解析】3.【答案】D【解析】电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个进程中取得动能是mv2，由于滑动摩擦力做功，所以电动机多做的功一定大于mv2，故A错误；物体做匀减速直线运动的减速度a＝μg，那么匀减速直线运动的时间为：t＝＝，在这段时间内传送带的位移为：x1＝vt＝，物体的位移为：x2＝＝，那么相对运动的位移，即划痕的长度为：Δx＝x1－x2＝，故B错误；传送带克制摩擦力做功为：W f＝μmgx1＝mv2，故C错误；电动机添加的功率即为克制摩擦力做功的功率，大小为F f v＝μmgv，故D正确．4.【答案】C【解析】5.【答案】C【解析】重力是保守力，做功的大小只与小球的初末位置有关，与小球的途径等有关，所以在上升和下降的进程中，重力做功的大小是相等的，故上升进程中克制重力做的功等于下降进程中重力做的功，故A、B错误；小球在上升进程中，遭到的阻力向下，在下降进程中遭到的阻力向上，所以在上升时小球遭到的合力大，减速度大，此时小球运动的时间短，在上升和下降进程中小球重力做功的大小是相反的，由P＝可知，上升进程中的重力的平均功率较大，故C正确，D错误．6.【答案】D【解析】A选项，举重运发动举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运发动对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运发动对杠铃没有做功；B选项，木块滑动进程中，在支持力的方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；C选项，推而不动，只要力而没有位移，做的功等于零；D选项，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确．7.【答案】D【解析】当汽车以额外功率行驶时，做减速度减小的减速运动，当减速度减到零时，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．8.【答案】B【解析】假设动能不变说明合力对物体做的功为零，能够是合力与速度方向垂直，但是合力不一定为零，比如匀速圆周运动，故A错误；物体的动能变化，那么合力做功一定不为零，那么合力肯定不为零，故B正确；物体的速度变化，能够只是速度的方向变化而速度大小不变，那么动能不变，故C错误；物体所受的合外力不为零，但假定合外力与速度方向垂直，那么合外力做功为零，依据动能定理那么物体的动能不变，故D错误．9.【答案】C【解析】10.【答案】C【解析】合力大小为5 N，合力方向即合位移方向与3 N的力夹角α1＝53°，与4 N的力夹角α2＝37°，各个力及合力做功区分为W1＝F1l cosα1＝18 J，W2＝F2l cosα2＝32 J，W合＝50 J，C对．11.【答案】A【解析】在运发动从最低点末尾反弹至行将与蹦床分别的进程中，运发动被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，所以重力势能增大，故A正确，B、C、D错误．12.【答案】A【解析】货物受重力、支持力、摩擦力的作用，依据平衡条件得F N＝mg cosθ，F f＝mg sinθ，θ角缓慢增大的进程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；依据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以D错误．13.【答案】CD【解析】A中火箭升空的进程中，外力对火箭做了功，故火箭的机械能不守恒，无论匀速升空还是减速升空都不守恒，A错误；B中物体在外力的作用下上升，外力对物体做了功，故机械能不守恒，B错误；C中小球做匀速圆周运动，其速度不变，动能不变，小球的高度不变，重力势能不变，故其机械能守恒，C正确；D中关于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而关于小车与弹簧而言，整个系统没有遭到外力的作用，其整个系统的机械能是守恒的，D正确．14.【答案】ABD【解析】当恒力方向与速度方向相反时，质点减速，动能不时增大，故A正确；当恒力方向与速度方向相反时，质点末尾减速至零，再反向减速，动能先减小再增大，故B正确；当恒力方向与速度方向成小于90°夹角时，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，质点做曲线运动，速度不时增大，故C错误；当恒力方向与速度方向成大于90°的夹角时，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，末尾在与恒力相反方向上质点做减速运动直至速度为0，而在垂直恒力方向上质点的速度不变，某一时辰质点速度最小，尔后，质点在恒力作用下速度添加，其动能阅历一个先减小到某一数值，再逐渐增大的进程，故D正确．15.【答案】BC【解析】由于轨道润滑，所以小球从D点运动到A点的进程中机械能守恒，依据机械能守恒定律有mgH＝mg(R＋R)＋mv，解得v A＝，从A端水平抛出到落到空中上，依据平抛运动规律有2R＝gt2，水平位移x＝v A t＝·＝2，故A错误，B正确；由于小球能从细管A端水平抛出的条件是v A>0，所以要求H>2R，C正确，D错误．16.【答案】ACD【解析】在释放手柄的进程中，弹簧对弹珠做正功，其机械能添加，故A正确；弹珠从C点分开后初速度水平向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，两者垂直，所以弹珠做匀变速曲线运动，直到碰到阻碍物，故B错误；在释放手柄的进程中，弹簧的弹力对弹珠做正功，弹珠的动能和重力势能之和不时增大，依据弹珠和弹簧组成的系统机械能守恒，知弹珠脱离弹簧的瞬间，弹簧的弹性势能全部转化为弹珠的动能和重力势能，所以此瞬间动能和重力势能之和到达最大，故C正确；依据系统机械能守恒得，弹簧的最大弹性势能等于弹珠在C点的机械能，为mg(L＋R)sinθ＋mv2，故D正确．17.【答案】AD【解析】18.【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，当摩擦力恰恰被平衡时，小车与纸带所受合力为零，取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)依据牛顿第二定律有：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.19.【答案】(1)60.00(59.96～60.04之间)(2)①①(M＋m)2(M＋m)2①mgs(3)E k2－E k1【解析】(1)距离s＝80.30 cm－20.30 cm＝60.00 cm.(2)①由于挡光条宽度很小，因此可以将挡光条经过光电门时的平均速度当成瞬时速度，挡光条的宽度d可用游标卡尺测量，挡光时间Δt可从数字计时器读出．因此，滑块经过光电门1和光电门2的瞬时速度区分为v1＝，v2＝.①当滑块经过光电门1和光电门2时，系统的总动能区分为E k1＝(M＋m)v＝(M＋m)2；E k2＝(M＋m)v＝(M＋m)2.①在滑块从光电门1运动到光电门2的进程中，系统势能的减大批ΔE p＝mgs.(3)假设在误差允许的范围内ΔE p＝E k2－E k1，那么可以为验证了机械能守恒定律．20.【答案】(F2R2－F1R1)【解析】设半径为R1和R2时小球做圆周运动的线速度大小区分为v1和v2，由向心力公式得：F1＝mF2＝m由动能定理得拉力对小球做的功W＝mv－mv联立得W＝(F2R2－F1R1)．21.【答案】(1)细绳碰到钉子前、后的瞬间，细绳对小球的拉力各为3mg和11mg(2)60°【解析】(1)设小球运动到最低点的速度为v1，取最低点水平面为零势能面．关于小球下摆进程，依据机械能守恒定律有：mgL＝mv设细绳碰到钉子前、后瞬间对球的拉力区分为F T1和F T2，那么依据牛顿第二定律有：F T1－mg＝mF T2－mg＝m解得F T1＝3mg，F T2＝11mg(2)假定小球恰恰做完整的圆周运动，在最高点，绳的拉力为零，重力提供向心力．设球在最高点时的速度为v2，依据牛顿第二定律，对小球在最高点有：mg＝m设小球末尾下摆时细绳与竖直方向的最小夹角为θ，那么关于小球从末尾下摆至运动到最高点的进程，运用机械能守恒定律有：mg·L＋mv＝mgL(1－cosθ)解得：θ＝60°。

2018学年度高一物理人教版必修2 第七章 机械能守恒定律 单元练习一、单选题1. 起重机将质量为50kg的物体从地面提升到10m 高处（），在这个过程中，下列说法中正确的是（）A ．重力做正功，重力势能减少B ．重力做正功，重力势能增加C ．重力做负功，重力势能减少D ．重力做负功，重力势能增加2. 如图甲所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上．一质量为m的小物块从轻弹簧上方且离地高度为h1的A点由静止释放，小物块下落过程中的动能E k随离地高度h变化的关系如图乙所示，其中h2～h1段图线为直线．已知重力加速度为g，则以下判断中正确的是A．当小物块离地高度为h2时，小物块的加速度恰好为零B．当小物块离地高度为h3时，小物块的动能最大，此时弹簧恰好处于原长状态C．小物块从离地高度为h2处下落到离地高度为h3处的过程中，弹簧的弹性势能增加了mg(h2－h3)D．小物块从离地高度为h1处下落到离地高度为h4处的过程中，其减少的重力势能恰好等于弹簧增加的弹性势能3. 水平恒力F 两次作用在同一物体上，使物体由静止开始沿力的方向发生相同的位移，第一次是在粗糙水平面上，第二次是在光滑水平面上，两次力F做的功和功率的大小关系是（）A．W1＝W2，P1＞P2B．W1＞W2，P1＝P2C．W1＞W2，P1＜P2D．W1＝W2，P1＜P24. 下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A．越省力的机械，效率越高B．功率越大，机械效率越高C．机械做的总功一定，有用功越多，机械效率越高D．额外功占总功中的比例越大，机械效率越高5. 如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。

如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了200m，那么下列说法正确的是（）A．摩擦力对轮胎做了负功B．重力对轮胎做了正功C．拉力对轮胎不做功D．支持力对轮胎做了正功6. 如图所示，一物体在与水平方向成θ角的恒力F作用下，沿光滑水平面做直线运动，在物体通过距离s的过程中，物体动能的变化量为（）A．Fssin θB．Fscos θC ．D ．7.水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历的时间为t1，子弹损失的动能为△E k1，系统机械能的损失为E1，同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历的时间为t2，子弹损失的动能为△E k2，系统机械能的损失为E2．设两种情况下子弹在木块中所受的阻力相同，则下列选项正确的是（）二、多选题A ．t 1＞t 2B ．△E k1＜△E k2C ．△E k1＞△E k2D ．E 1＞E 28. 一个质量为0.3kg 的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a 表示物体受水平拉力时的 v-t 图象，图线b 表示撤去水平拉力后物体继续运动的 v-t 图象，g=10m/s 2，下列说法中正确的是( )A ．撤去拉力后物体还能滑行7.5mB ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C ．水平拉力的大小为0.1N ，方向与摩擦力方向相同D ．水平拉力对物体做功为1.2J9. 改变物体的质量和速度,都能使物体的动能发生改变.下列哪种情况,物体的动能是原来的2倍A ．质量减半,速度增大到原来的2倍B ．速度不变,质量增大到原来的2倍C ．质量减半,速度增大到原来的4倍D ．速度减半,质量增大到原来的4倍10. 下列物体机械能守恒的是A ．被起重机匀速吊起的物体B ．从斜面上匀速下滑的物体C ．从光滑斜面自由下滑的物体D ．做自由落体运动的物体个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较，下列说法正确的是（）11.如图所示，有三个斜面a 、b 、c ，底边分别为L 、L 、2L ，高度分别为2h 、h 、h ，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三A．物体损失的机械能△E c=2△E b=4△E aB．物体到达底端的动能E ka=2E kb=2E kcC．因摩擦产生的热量2Q a=2Q b=Q cD．物体减少的重力势能2△E pc=2△E pb=△E pa12. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是( )A．物体的机械能减少了B．物体的动能增加了C．物体克服阻力做功D．物体的重力势能减少了mgh13. 物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示，下列表述正确的是（）A．在0～2s内，合外力总是做正功B．在0.5～2s内，合外力做功为零C．在1～3s内，合外力做功为零D．在0～1s内比1～3s内合外力做功快14. 如图所示，一质量为m的物体静置在倾角为θ=30°的光滑斜面底端．现用沿斜面向上的恒力F拉物体，使其做匀加速直线运动，经时间t，力F 做功为W，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以斜面底端为重力势能零势能面，则下列说法正确的是A．恒力F大小为B．从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了W三、实验题C ．回到出发点时重力的瞬时功率为D ．物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方15. 如图甲所示，静止在水平地面的物块A ，受到水平向右的拉力F 作用，F 与时间t 的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则（）A ．时间内F 的功率逐渐增大B ．时刻物块A 的加速度最大C ．时刻后物块A 做反向运动D ．时刻物块A 的动能最大16. 某同学验证动能定理的实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉缺罐和里面的细沙总质量为；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d 表示遮光片的宽度，L 表示A 、B 两点间的距离，滑块与导轨间没有摩擦，用g 表示重力加速度．(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如下图所示，遮光片的宽度d=_______cm.(3)为验证从A→B 过程中小车合外力做功与滑功动能变化的关系，需要验证的关系式为_________.（用题目中所给的物理量符号表示）．滑，则其受到的合外力为_________.(2)该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上，让滑块恰好在A 点静止，剪断细绳后，滑块开始加速下四、解答题17. 如图所示，小球由静止开始沿光滑轨道滑下，并沿水平方向抛出，小球抛出后落在斜面上．已知斜面的倾角为θ=30°，斜面上端与小球抛出点在同一水平面上，下端与抛出点在同一竖直线上，斜面长度为L，斜面上M，N两点将斜面长度等分为3段．小球可以看作质点，空气阻力不计．为使小球能落在M点上，求：（1）小球抛出的速度多大？（2）释放小球的位置相对于抛出点的高度h是多少？18. 如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道AB与粗糙水平面BC在B点平滑连接．质量m＝1kg的滑块（可看作质点），在离B 点高度h＝0.2m的A 点由静止滑下，到达B 点后沿水平轨道向右滑行0.5m停止，g=10m/s2，求：（1）滑块进入水平轨道B点时的速度大小；（2）滑块受到水平轨道的摩擦力的大小．。

学业分层测评(十八) (建议用时：45分钟)1．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面几种情况中，汽车的动能是原来的2倍的是( )【导学号：50152127】A ．质量不变，速度变为原来的2倍B ．质量和速度都变为原来的2倍C ．质量变为原来的2倍，速度减半D ．质量减半，速度变为原来的2倍【解析】 由E k ＝12mv 2知，m 不变，v 变为原来的2倍，E k 变为原来的4倍．同理，m和v 都变为原来的2倍时，E k 变为原来的8倍；m 变为2倍，速度减半时，E k 变为原来的一半；m 减半，v 变为2倍时，E k 变为原来的2倍，故选项D 正确．【答案】 D2．人在距地面h 高处抛出一个质量为m 的小球，落地时小球的速度为v ，不计空气阻力，人对小球做功是( )【导学号：50152128】A.12mv 2B ．mgh ＋12mv 2C ．mgh －12mv 2D.12mv 2－mgh 【解析】 对全过程运用动能定理得：mgh ＋W ＝12mv 2－0，解得：W ＝12mv 2－mgh ，故D正确，A 、B 、C 错误．故选D.【答案】 D3．如图7­7­7所示，物体沿曲面从A 点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B 时，下滑的高度为5 m ，速度为6 m/s ，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为( )图7­7­7A ．50 JB ．18 JC ．32 JD ．0 J【解析】 由动能定理得mgh －W f ＝12mv 2，故W f ＝mgh －12mv 2＝1×10×5 J－12×1×62J＝32 J ，C 正确．【答案】 C4．如图7­7­8甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O 处的小物块，在水平拉力F 的作用下沿x 轴方向运动，拉力F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图乙所示，图线为半圆，则小物块运动到x 0处时的动能为( )【导学号：50152129】甲 乙图7­7­8A ．F m x 0 B.12F m x 0 C.π4F m x 0 D.π4x 20 【解析】 F ­x 图象的“面积”等于拉力做功的大小，则得到拉力做功W ＝12π⎝ ⎛⎭⎪⎫x 022＝π8x 20，由图看出，F m ＝x 02，得到W ＝π4F m x 0.根据动能定理得：小物块运动到x 0处时的动能为π4F m x 0，故选项C 正确．【答案】 C5．一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点．小球在水平力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点，如图7­7­9所示，则力F 所做的功为( )图7­7­9A ．mgl cos θB ．Fl sin θC ．mgl (l －cos θ)D ．Fl cos θ【解析】 小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看作是平衡状态，因此F 的大小不断变大，F 做的功是变力功．小球上升过程只有重力mg 和F 这两个力做功，由动能定理得W F －mgl (1－cos θ)＝0.所以W F ＝mgl (1－cos θ)． 【答案】 C6．(多选)用力F 拉着一个物体从空中的a 点运动到b 点的过程中，重力做功－3 J ，拉力F 做功8 J ，空气阻力做功－0.5 J ，则下列判断正确的是( )【导学号：50152130】A ．物体的重力势能增加了3 JB ．物体的重力势能减少了3 JC ．物体的动能增加了4.5 JD ．物体的动能增加了8 J【解析】 因为重力做功－3 J ，所以重力势能增加3 J ，A 对，B 错；根据动能定理W合＝ΔE k ，得ΔE k ＝－3 J ＋8 J －0.5 J ＝4.5 J ，C 对，D 错． 【答案】 AC7．如图7­7­10所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A 的速度为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )图7­7­10A ．mgh －12mv 2B.12mv 2－mgh C ．－mghD ．－(mgh ＋12mv 2)【解析】 由A 到C 的过程运用动能定理可得： －mgh ＋W ＝0－12mv 2所以W ＝mgh －12mv 2，所以A 正确．【答案】 A8．质量为m ＝50 kg 的滑雪运动员，以初速度v 0＝4 m/s 从高度为h ＝10 m 的弯曲滑道顶端A 滑下，到达滑道底端B 时的速度v 1＝10 m/s.求：滑雪运动员在这段滑行过程中克服阻力做的功．(g 取10 m/s 2)图7­7­11【解析】 从A 运动到B ，物体所受摩擦力随之变化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的公式求得，此时要根据动能定理求解．设摩擦力做的功为W ，根据动能定理mgh －W ＝12mv 21－12mv 2代入数值得：W ＝2 900 J. 【答案】 2 900 J9．在光滑的水平面上，质量为m 的小滑块停放在质量为M 、长度为L 的静止的长木板的最右端，滑块和木板之间的动摩擦因数为μ.现用一个大小为F 的恒力作用在M 上，当小滑块滑到木板的最左端时，滑块和木板的速度大小分别为v 1、v 2，滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s 1、s 2，下列关系式错误的是( )【导学号：50152131】图7­7­12A ．μmgs 1＝12mv 21B ．Fs 2－μmgs 2＝12Mv 22C ．μmgL ＝12mv 21D ．Fs 2－μmgs 2＋μmgs 1＝12Mv 22＋12mv 21【解析】 滑块在摩擦力作用下前进的距离为s 1，故对于滑块μmgs 1＝12mv 21，A 对，C错；木板前进的距离为s 2，对于木板Fs 2－μmgs 2＝12Mv 22，B 对；由以上两式得Fs 2－μmgs 2＋μmgs 1＝12Mv 22＋12mv 21，D 对．故应选C.【答案】 C10．(多选)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到v m 后立即关闭发动机直到停止，v ­t 图象如图7­7­13所示．设汽车的牵引力为F ，摩擦力为f ，全过程中牵引力做功W 1，克服摩擦力做功W 2，则( )图7­7­13A ．F ∶f ＝1∶3B ．F ∶f ＝4∶1C ．W 1∶W 2＝1∶1D ．W 1∶W 2＝1∶3【解析】 全过程初、末状态的动能都为零， 对全过程应用动能定理得W 1－W 2＝0①即W 1＝W 2，选项C 正确．设物体在0～1 s 内和1～4 s 内运动的位移大小分别为s 1、s 2，则W 1＝Fs 1② W 2＝f (s 1＋s 2)③在v ­t 图象中，图象与时间轴包围的面积表示位移，由图象可知，s 2＝3s 1 ④由②③④式解得 F ∶f ＝4∶1，选项B 正确． 【答案】 BC11．如图7­7­14所示，粗糙水平轨道AB 与半径为R 的光滑半圆形轨道BC 相切于B 点，现有质量为m 的小球(可看作质点)以初速度v 0＝6gR ，从A 点开始向右运动，并进入半圆形轨道，若小球恰好能到达半圆形轨道的最高点C ，最终又落于水平轨道上的A 处，重力加速度为g ，求：【导学号：50152132】图7­7­14(1)小球落到水平轨道上的A 点时速度的大小v A ； (2)水平轨道与小球间的动摩擦因数μ.【解析】 (1)mg ＝m v 2CR，得v C ＝gR ，从C 到A 由动能定理得：mg 2R ＝12mv 2A －12mv 2C ，得v A ＝5gR .(2)AB 的距离为x AB ＝v C t ＝gR ×2×2Rg＝2R从A 出发回到A 由动能定理得：－μmgx AB ＝12mv 2A －12mv 20，得μ＝0.25.【答案】 (1)5gR (2)0.2512．如图7­7­15所示，从高台边A 点以某速度水平飞出的小物块(可看做质点)，恰能从固定在某位置的光滑圆弧轨道CDM 的左端C 点沿圆弧切线方向进入轨道．圆弧轨道CDM 的半径R ＝0.5 m ，O 为圆弧的圆心，D 为圆弧最低点，C 、M 在同一水平高度，OC 与CM 夹角为37°，斜面MN 与圆弧轨道CDM 相切于M 点，MN 与CM 夹角53°，斜面MN 足够长，已知小物块的质量m ＝3 kg ，第一次到达D 点时对轨道的压力大小为78 N ，与斜面MN 之间的动摩擦因数μ＝13，小球第一次通过C 点后立刻装一与C 点相切且与斜面MN 关于OD 对称的固定光滑斜面，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不考虑小物块运动过程中的转动，求：(1)小物块平抛运动到C 点时的速度大小； (2)A 点到C 点的竖直距离；(3)小物块在斜面MN 上滑行的总路程．【导学号：50152133】图7­7­15【解析】 (1)在D 点，支持力和重力的合力提供向心力，则有：F D －mg ＝m v 2DR解得v 2D ＝8(m/s)2从C 点到D 点由动能定理得：mgR (1－sin 37°)＝12mv 2D －12mv 2C解得v C ＝2 m/s.(2)平抛运动C 点的竖直分速度v Cy ＝v C cos 37°A 点到C 点的竖直距离y ＝v 2Cy2g解得y ＝0.128 m.(3)最后物体在CM 之间来回滑动，且到达M 点时速度为零，对从D 到M 过程运用动能定理得：－mgR (1－sin 37°)－μmg cos 53°·s 总＝－12mv 2D代入数据并解得：s 总＝1 m.【答案】 (1)2 m/s (2)0.128 m (3)1 m。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．如图所示，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．若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能和动能分别是（）A．、（H﹣h）B．、（）C．﹣、（H﹣h）D．﹣、（）2．如图所示，在弹性限度内，将一轻质弹簧从伸长状态变为压缩状态的过程中，其弹性势能的变化情况是（）A．一直减小B．一直增大C．先减小再增大D．先增大再减小3．一个质量100的木箱，受到与水平力F向成θ=37°角斜向右上方的拉力150N，在水平地面上移动的距离1=10m，由此可知拉力F对木箱做的功为（37°=0.6，37°=0.8）（）A．1500J B．900J C．1200JD．1000J4．关于弹性势能，下列说法中正确的是（）A．任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体不一定发生了弹性形变C．弹性势能不能转化为重力势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关5．在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是（）A．抛出的铅球在空中运动的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．汽车在关闭发动机后自由滑行的过程D．电梯加速上升的过程6．一个质量为2的物体，以4的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，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，大小仍然是4，在这段时间内水平力对物体做的功为（）A．0 B．8J C．16J D．32J二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

学科&网全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7．物体在运动过程中，克服重力做功100J，则以下说法正确的是（）A．物体的高度一定降低了B．物体的高度一定升高了C．物体的重力势能一定是100J D．物体的重力势能一定增加100J8．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止同时落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是（）A．运动全过程，重力对两球做的功相同B．运动全过程，两球重力的平均功率相同C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率D．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度9．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到，立即关闭发动机而滑行直到停止，v﹣t 图线如图，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（）A．F1：F2=1：3 B．F1：F2=4：1 C．W1：W2=1：1 D．W1：W2=1：310．下列物体在运动过程中，机械能守恒的有（）A．沿粗糙斜面下滑的物体B．沿光滑斜面自由下滑的物体C．从树上下落的树叶D．在真空管中自由下落的羽毛三、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。

第七章检测(A)(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。

在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。

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下列说法中正确的是()A.物体受力的同时又有位移发生,则该力对物体做的功等于力乘以位移B.力很大,位移很大,这个力所做的功一定很多C.机械做功越多,其功率越大D.汽车以恒定功率上坡的时候,司机换挡,其目的是减小速度,得到较大的牵引力解析:力乘以力的方向上的位移,才是该力做的功,A错。

由W=Fl cosα知,F很大,l很大,若α=90°,则W=0,B错。

做功多,用时长,功率不一定大,C错。

由P=Fv,可知P一定时,v减小,F增大,D对。

答案:D2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.斜向上,对人做正功解析:人随扶梯沿斜面加速上升,人受到重力、支持力和水平向右的静摩擦力,且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90°,故静摩擦力对人做正功。

答案:C3一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧,地面上质量为m的物块(可视为质点)向右滑行并冲上斜面。

设物块在斜面最低点A的速率为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则物块运动到C点时弹簧的弹性势能为()mv2A.mghB.mgh+12C.mgh−12mv2D.12mv2−mgℎ解析:由机械能守恒定律可得物块的动能转化为重力势能和弹簧的弹性势能,有12mv2=mgℎ+E p,故E p=12mv2−mgℎ。

答案:D4如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。

一质量为m 的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。