人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》课后练习试题(无答案)1

人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》测试试题（含答案）1 / 9《机械能守恒定律》测试题一、单选题1．如图，原长为l 的轻弹簧一端固定一质量为m 的小球，另一端套在光滑轴O 上，将球拉至弹簧水平且处于原长状态的A 位置，由静止释放．摆至竖直位置B 时，弹簧的长度变为65l ，不计空气阻力，则A ．经竖直位置时弹簧的弹力大小为mgB ．经竖直位置时小球的动能为65mgl C ．下摆过程中小球的机械能守恒D ．下摆过程中小球减小的重力势能大于小球增加的动能2．中国北京获得2022年第24届冬季奥林匹克运动会主办权。

北京成为奥运史上第一个举办过夏季奥运动会和冬季奥运动会的城市。

如图是某两个坡度不同的滑道AB 和AB'（均可看作斜面），可视为质点的甲、乙两名滑雪者分别乘两个完全相同的滑撬，从A 点由静止开始分别沿AB 和AB'滑下，最后都停在水平面BC 某处，如图所示，设滑撬和冰面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑雪者保持一定姿势在滑撬上不动。

则下列说法中正确的是（ ）A ．甲在B 点的速率一定等于乙在B'点的速率B ．甲滑行总时间大于乙滑行总时间C ．全过程中摩擦力对甲做的功一定等于摩擦力对乙做的功D ．甲、乙停止滑行后回头看A 处红旗，其视线的仰角一定相同3．如图所示，汽车在拱形桥上由A 匀速率运动到B ，以下说法正确的是( )A．牵引力与克服摩擦力做的功相等B．由A运动到B，汽车的运动状态不变C．合外力对汽车不做功D．牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功4．关于摩擦力做功,下列说法中正确的是( )A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用,一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．静摩擦力可能对物体做正功5．每年春节前浙江农村都有打年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。

打年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。

A组：合格性水平训练1．(重力做功特点)某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m 的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是()A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH答案D解析重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末状态物体的高度差有关，从A到B的高度差是H，故从A到B重力做功mgH，D正确。

2．(重力势能)关于重力势能，以下说法中正确的是()A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B．重力势能为0的物体，不可能对别的物体做功C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变D．只要重力做功，重力势能一定变化答案D解析选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，A错误；重力势能为零只是表明物体处于零势能面上，它对其他物体同样可以做功，B错误；物体若在竖直方向做匀速直线运动，则物体的高度变化，重力势能也会发生变化，C错误；重力做功是重力势能变化的量度，即若重力做功，重力势能一定发生变化，故D正确。

3. (重力做功与重力势能改变)(多选)如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用，②无摩擦作用，③无摩擦作用，但有其他外力拉它。

比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量ΔE p1、ΔE p2、ΔE p3的关系，以下正确的是()A．W1＞W2＞W3B．W1＝W2＝W3C．ΔE p1＝ΔE p2＝ΔE p3D．ΔE p1＜ΔE p2＜ΔE p3答案BC解析重力做功与路径无关，只取决于物体初、末位置，且与物体受不受其他力无关，重力势能的变化量只取决于重力做的功，因此，三种情况下重力做功相同，重力势能的变化量也相同，B、C正确。

4．(重力势能的改变)(多选)有关重力势能的变化，下列说法中正确的是() A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化是相同的C．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D．物体运动中重力做功是－1 J，但物体重力势能的增加量不是1 J答案ABC解析根据重力做功的特点：重力做功与经过路径无关，与是否受其他力无关，与其他力做功多少无关，只取决于始末位置的高度差，再根据重力做功等于重力势能的减少量可知A、B、C正确，D错误。

1．(多选)如图所示，小球质量为m ，一不可伸长的悬线长为l ，把悬线拉到水平位置后放手，设小球运动过程中空气阻力F 阻大小恒定，则小球从水平位置A 到竖直位置B 的过程中，下列说法正确的是( )A ．重力做功为mglB ．绳的拉力做功为0C ．空气阻力做功为－F 阻lD ．空气阻力做功为－12F 阻πl答案 ABD解析 小球从A 位置到B 位置，沿竖直方向的位移为l ，所以重力做功为mgl ，A 正确；小球从A 释放后，做圆周运动到B ，绳的拉力始终与小球的速度垂直，绳的拉力不做功，B 正确；小球运动过程中空气阻力大小恒定，但方向始终与速度方向相反，所以空气阻力做功为－F 阻·2πl 4＝－12F 阻πl ，故C 错误，D 正确。

2．如图所示，质量为m 的物体静止在光滑的水平平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v 0水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为( )A.m v 202B.2m v 202C.m v 204 D ．m v 2答案 C解析 人行至绳与水平方向夹角为45°处时，物体的速度为v ＝v 0cos45°，由动能定理，人的拉力对物体所做的功：W ＝ΔE k ＝12m v 2＝14m v 20，正确选项为C 。

3．如图所示，水平木板上有质量m ＝1.0 kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小。

取重力加速度g ＝10 m/s 2，下列判断正确的是( )A ．前5 s 内拉力对物块做功为零B ．4 s 末物块所受合力大小为4.0 NC ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D ．6～9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 2答案 D解析 由图象知物块前4 s 静止，4～5 s 内做加速运动，前5 s 内拉力对物块做功不为零，故A 错误；4 s 末物块受到的合力不可能为4.0 N ，B 错误；由4 s 之后的运动情况判断其受滑动摩擦力F f ＝μmg ＝3 N ，得μ＝0.3，C 错误；由牛顿第二定律可知5 s 后物块的加速度a ＝F －F f m ＝2 m/s 2，D 正确。

第七章《机械能守恒定律》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（ ）A ．重力势能和动能之和总保持不变B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变C ．动能和弹性势能之和总保持不变D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变2．在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度分别竖直上抛、平抛和坚直下抛（ ）A ．从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B ．从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C ．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D ．三个小球落地时的速度相同。

3．如图所示，木块 A 、B 并排且固定在水平桌面上， A 的长度是 L ，B 的长度是 2L ，一颗子弹沿水平方向以速度1v 射入 A ，以速度2v 穿出 B ，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出 A 时的速度为（ ）A ．122()3v v +B ．22122()3v v +C D ．221223v v +4．如图所示，质量为m 的物体以速度v 0离开桌面后，经过A 点时所具有的机械能是(以地面为零势能面，不计空气阻力)A ．2012mv mgh + B ．2012mv mgH + C ．201()2mv mg H h +-D ．2012mv5．两个互相垂直的力F 1和F 2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F 1对物体做功为8J ，力F 2对物体做功为6J ，则F 1和F 2的合力对物体做功为（ ） A ．14 JB ．10 JC ．7 JD ．2 J6．下列说法正确的是A ．重力对物体做功200J ，物体的动能一定增加200JB ．重力对物体做功200J ，物体的重力势能一定增加200JC ．克服弹簧的弹力做功200J ，弹簧的弹性势能一定增加200JD ．克服摩擦力做功200J ，物体的动能一定减少200J7．如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，A 被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B 在拉力F 作用下，向右匀速运动，在此过程中，A 、B 间的摩擦力做功情况是( )A ．对A 、B 都做负功 B ．对A 、B 都不做功C ．对A 不做功，对B 做负功D ．对A 做正功，对B 做负功 8．某运动员拖着轮胎在水平地面上沿直线运动100 m 的过程中（ ） 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9．一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力F 1、F 2 将弹簧的另一端拉至O 点, 如图,在此过程F 1、F 2分别做了4J 、3J 的功；换用另一个力F 仍将弹簧的另一端拉至O 点,该过程F 所做的功是（ ）A ．7JB ．5JC ．1JD ．－1J10．如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功和相应的功率为（ ）A ．430J ，7WB ．4300J ，70WC ．720J ，12WD ．7200J ，120W11．在一次校运会中，某足球运动员用力F 将质量为m 的足球由静止踢出，飞出速度为0v ，足球沿水平地面滚动了S 米后停止．那么，下列关于功和能的分析中，正确的是( )A ．运动员踢球过程中，足球没有位移，人对足球的作用力没有做功B ．运动员踢球过程中，运动员对足球做功为2012mv C ．足球滚动过程中，地面阻力对足球做-FS D ．足球滚动过程中，足球的动能消失了12．汽车在平直的公路上以恒定的功率起动，设阻力恒定，则关于汽车运动过程中加速度随时间变化的关系，下图中最合理的是（ ）A ．B ．C ．D ．13．我国海军装备的某重型气垫船自重达5×105kg ,最高时速为108km/ℎ,装有额定输出功率为9000kW 的燃气轮机,假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力F f 与速度v 满足F f =kv ,下列说法正确的是( ) A ．该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105N B ．从题中给出的数据,可算出k =1.0×104N ⋅s/mC ．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力为3.0×105ND ．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为4500kw14．如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连．开始时物块与定滑轮等高．已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦．现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是（）A．刚释放时物块的加速度为gB．物块重力的功率先增大后减小CD．物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力15．如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直固定在水平桌面上，圆心O与轨道上边沿和滑轮上边沿在同一水平线上，轨道最低点a与桌面相切。

1．(注意事项)在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情况如照片所示，其中最合适的是()答案D解析A、B纸带弯折会产生很大的摩擦阻力，B、C重锤起始位置离打点计时器太远，D中操作最合适，选D。

2．(误差分析)用图所示装置验证机械能守恒定律，由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是()A．重力势能的减少量明显大于动能的增加量B．重力势能的减少量明显小于动能的增加量C．重力势能的减少量等于动能的增加量D．以上几种情况都有可能答案A解析由于重物下落时要克服阻力做功，重物减少的重力势能转化为重物的动能和系统的内能，故重力势能的减少量大于动能的增加量，A正确。

3．(实验原理)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接测量的是()A．重物的质量B ．重力加速度C ．重物下落的高度D ．重物下落某一高度所对应的瞬时速度答案 C解析 重物的质量不需要测量；重力加速度是已知的；重物下落的高度需要测量；瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的。

故应选C 。

4．(数据处理)(多选)如图所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，有关尺寸在图中已注明。

我们选中n 点来验证机械能守恒定律，下面举出一些计算n 点速度的方法，其中正确的是( )A ．v n ＝gnTB ．v n ＝g (n －1)TC ．v n ＝s n ＋s n ＋12TD ．v n ＝h n ＋1－h n －12T答案 CD解析 直接利用重力加速度g 来计算n 点速度，相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，A 、B 均错误；n 点的速度等于n －1到n ＋1两点间的平均速度，故C 、D 正确。

5．(实验原理)在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是最后面的一些点。

算出打下B 、C 两点时重物的速度分别是v B 、v C ，测得B 、C 两点间的距离为h ，那么验证机械能守恒的表达式可写为( )A ．gh ＝v 2C －v 2B B ．gh ＝12v 2C －12v 2B C ．v C ＝v B ＋gT D ．v 2B ＋v 2C ＝2gh答案 B解析 从B 运动到C 的过程中，重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh ，动能的增加量为ΔE k ＝12m v 2C －12m v 2B ，所以验证机械能守恒的表达式为mgh ＝12m v 2C －12m v 2B ，即gh ＝12v 2C －12v 2B ，B 正确。

第七章机械能守恒定律一、单选题1.如图甲所示，固定斜面倾角为θ，底部挡板连一轻质弹簧．质量为m的物块从斜面上某一高度处静止释放，不断撞击弹簧，最终静止．物块所受弹簧弹力F的大小随时间t变化的关系如图乙所示，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g，则()A．物块运动过程中，物块和弹簧组成的系统机械能守恒B．物块运动过程中，t1时刻速度最大C．物块运动过程中的最大加速度大小为D．最终静止时，物块受到的重力、斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向上2.如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨着放置3个半径均为r的相同小球，各球编号如图，斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r.现将3个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动的过程中，下列说法正确的是()A．每个小球在运动的过程中，其机械能均保持不变B．小球3在水平轨道OA上运动的过程中，其机械能增大C．小球3的水平射程最小D． 3个小球的落地点都相同3.(多选)长L的轻杆两端分别固定有质量为m的小铁球，杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴．用手将该装置固定在杆恰好水平的位置，然后由静止释放，当杆到达竖直位置时，轴对杆的作用力F的大小和方向为()A． 2.4mg竖直向上B． 2.4mg竖直向下C． 6mg竖直向上D． 4mg竖直向上4.一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5.两个紧密接触的粗糙物体，发生相对滑动时，两者间的一对滑动摩擦力做功之和()A．一定为负B．一定为零C．可能为正D．可能为零6.如图所示，物体从高h的斜面顶端A由静止滑下，到斜面底端后又沿水平面运动到C点而停止．要使这个物体从C点沿原路返回到A，则在C点处物体应具有的速度大小至少是()A．B． 2C．D．7.如果卡车发动机的额定功率为100 kW，它受到的阻力恒为2.5×103N，则这辆卡车行驶的速度最大能达到()A． 75 km/hB． 30 m/sC． 25 km/hD． 40 m/s8.如图所示，质量为m的物体静止于地面上，物体上面固定一轻质弹簧，用手缓慢提升弹簧上端，使物体升高h，则人做的功应为()A．小于mghB．等于mghC．大于mghD．无法确定9.质量为M的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2 s内和第3 s内重力做的功的功率之比为(物体未落到地面，g取10 m/s2)()A． 3∶5B． 1∶1C． 1∶3D． 2∶310.物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()A．B．C．D．二、多选题11.(多选)质量为m的物体，从静止开始以a＝g的加速度竖直向下运动h米，下列说法中正确的是()A．物体的动能增加了mghB．物体的动能减少了mghC．物体的势能减少了mghD．物体的势能减少了mgh12.(多选)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l0和2l0的不可伸长的绳上．如图所示，先将小球拉至同一水平位置(绳张紧)从静止释放，当两绳竖直时，则 ()A．两球速度一样大B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力一样大13.(多选)如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一小球，在O点的正下方钉一个钉子C.小球从一定高度释放，不考虑细绳的质量和形变(不计一切阻力)，细绳摆到竖直位置时，被钉子C挡住，比较细绳被钉子挡住前、后瞬间()A．小球的动能变小B．小球的动能不变C．小球的重力势能变小D．小球的机械能不变14.(多选)在下列事例中，哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的() A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从抛出点到落回抛出点的运动过程C．物体以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度D．自行车从斜坡顶端由静止滑下15.(多选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则()A．第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B．第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍三、实验题16.在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某同学采用如图甲装置，小车质量M，在平衡摩擦力之后，挂上重物m后，小车拖动纸带并打出一系列的点．图乙中的纸带只是打出的纸带的一部分，所标注的点相邻两点的时间间隔为T.使用毫米刻度尺进行测量后，将数据记录在图中．则：(重力加速度为g)(1)在该实验装置中细线对小车的拉力取为mg，则小车质量M与所挂重物质量m应满足什么关系________A．M＜m B．M＜＜mC．M＞m D．M＞＞m(2)若小车质量M和重物质量m满足(1)中条件，请用题目所给各个物理量的符号计算下面问题：b点所对应的小车运动的速度为________；从b点到e点，小车动能的增加量为________；从b点到e点，重物对小车做功为__________．17.在“验证机械能守恒”的实验中，有下述A至F六个步骤：A．将打点计时器固定在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C．取下纸带，更换新纸带，重新做实验D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带，让重物靠近打点计时器E．选择一条纸带，用刻度尺测出重物下落的高度h1、h2、h3、…hn，计算出对应瞬时速度v1、v2、v3…v nF．分别计算出mv和mghn，在误差范围内看是否相等(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是__________________．(2)计算表明，总有mv________mghn(填“>” “＝”或“<”)，原因是__________________(3)实验操作正确，能得出实验结论_________________________________________________四、计算题18.用200 N竖直向上的拉力将地面上一个质量为10 kg的物体提起5 m高的位移，空气阻力不计，g取10 m/s2，求：(1)拉力对物体所做的功；(2)物体被提起后具有的动能．19.某游乐场过山车模型简化为如图所示，光滑的过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R，可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点，则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度至少要多少？(2)考虑到游客的安全，要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍，过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少？20.如图所示，人拉着细绳的一端由A走到B，使质量为m的物体匀速上升．已知A、B两点间的水平距离为s，细线与水平方向的夹角已在图中标出，不计滑轮的摩擦，求人的拉力所做的功．五、填空题21.某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系．(1)图中所示的电磁打点计时器，应该配备4～6 V的________(填“交流”或“直流”)电源．(2)实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的________(填“左”或“右”)端垫起适当的高度．(3)实验中通过改变橡皮筋的________(填“长度”或“条数”)改变功的值．(4)操作正确的情况下，以功W为纵坐标，以________(填“v”“v2”或“”)为横坐标作出的图线最接近一条倾斜的直线．22.一个质量为0.1 kg的球在光滑水平面上以5 m/s 的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.23.质量为1 kg的物体从离地面1.5 m高处以速度10 m/s抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J．(g取10 m/s2)24.一辆质量为2.0×103kg的汽车在每前进100 m上升5 m的倾斜公路上向上行驶．汽车行驶过程中所受空气和摩擦的阻力共恒为1.0×103N，且保持功率恒为50 kW，则汽车在运动过程中所能达到的最大速度为__________m/s；当汽车加速度为4.0 m/s2时的速度为________ m/s.(g取10 m/s2) 25.质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s,1 s内钢球重力势能减少了________ J(g 取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上方1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在水平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J.答案解析1.【答案】C【解析】由于物块和弹簧组成的系统受到摩擦力做功，机械能不守恒，故A错误；物体接触弹簧后仍要继续加速；故t1时，速度不是最大，故B错误；由题图可知，物块在向下减速的过程中受到的最大弹力为F0，此时物块受到的合外力最大，合力为F0－mg sinθ＋μmg cosθ；由牛顿第二定律可知，最大加速度为a＝，故C正确；最终静止时，物块受到重力、支持力、摩擦力及弹簧的弹力作用，而弹簧的弹力一定沿斜面向上，故物体受到的重力，斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向下，故D错误．2.【答案】B【解析】3个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒，当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，后面的球对前面的球做功，球的机械能不守恒，故A 错误．球3在OA段运动时，斜面上的球在加速，球2对球3的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故B正确．由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以离开A点时，球3的速度最大，球1的速度最小，球3的水平射程最大，故C错误．由于离开A点时，球的速度不同，小球离开水平轨道后做平抛运动，它们的运动时间相等，水平位移不同，小球的落地点不同，故D错误．3.【答案】A【解析】对于整个系统而言，机械能守恒，有mgL(－)＝m(Lω)2＋m(Lω)2，当杆运动到竖直位置时，顶端的小球向心力为F1＋mg＝m(L)ω2，底端的小球向心力为F2－mg＝m(L)ω2，解以上三式得轴对杆的作用力F的大小为F2－F1＝2.4mg，方向竖直向上，选项A正确．4.【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．5.【答案】A【解析】一对相互作用的滑动摩擦力大小相等，方向相反，作用的两个物体位移不同，伴随机械能的损耗(转化为内能)，所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值．6.【答案】B【解析】从A→C由动能定理得mgh－W f＝0，从C→A有－mgh－W f＝0－mv，故C点速度v0＝2.7.【答案】D【解析】当卡车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由P＝Fv＝F f v可得，v＝＝m/s＝40 m/s.8.【答案】C【解析】功是能量转化的量度，拉力做的功一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为物体的重力势能．由于克服重力做功mgh，物体重力势能增加mgh，外力做功大于mgh，故C项正确．9.【答案】A【解析】物体第2 s内的位移h1＝(g×22－g×12) m＝×10×(4－1) m＝15 m，第2 s内的功率P＝＝＝150M，同理第3 s内的功率P＝250M，所以第2 s内和第3 s内重力做功的功率之比为3∶5，A正确．10.【答案】B【解析】设物体开始下落时的重力势能为E p0，物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔE p＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能E p＝E p0－ΔE p＝E p0－mgh，即E p－h图象为倾斜直线，B 正确．11.【答案】AD【解析】物体的合力为ma＝mg，向下运动h米时合力做功mgh，根据动能定理物体的动能增加了mgh，A对，B错；向下运动h米的过程中重力做功mgh，物体的势能减少了mgh，D 对．12.【答案】CD【解析】两小球运动过程中，满足机械能守恒定律，mgl＝mv2，由于两绳绳长不同，所以两小球下落到最低点时的速度、动能不同，A、B错误．由于初状态时两小球机械能相等，下落过程中，两小球的机械能不变，C项正确．两小球下落到最低点时，拉力与重力的合力充当向心力，F －mg＝m，结合mgl＝mv2可得F＝3mg，两小球所受的拉力一样大，D正确．13.【答案】BD【解析】小球到达最低点时，速度方向沿水平方向，在钉子挡住绳子瞬间，合外力对小球做功为零，则小球的动能不变，故A错误，B正确；在钉子挡住绳子瞬间，小球的质量和高度不变，小球的重力势能不变，故C错误；小球的动能与重力势能都不变，小球的机械能不变，故D正确．14.【答案】AB【解析】在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变．在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能．15.【答案】AB【解析】由题意知，两个过程中速度增量均为v，A正确；由动能定理知：W1＝mv2，W2＝m(2v)2－mv2＝mv2，故B正确，C、D错误．16.【答案】(1)D(2)mg(s2＋s3＋s4)【解析】(1)重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为F T，根据牛顿第二定律，有对重物，有mg－F T＝ma对小车，有F T＝Ma解得F T＝mg故当M＞＞m时，有F T≈mg则有：M＞＞m，故选D；(2)小车做匀加速直线运动，纸带上任意一点的速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，故b点速度为：v b＝，e点速度为：v e＝，从b点到e点，小车动能的增加量为ΔE k＝E ke－E kb＝Mv－Mv＝M()2－M()2＝；重物的重力近似等于细线的拉力，根据功的定义，从b点到e点，重物对小车做功：W＝mg(s2＋s3＋s4)．17.【答案】(1) ADBCEF(2)<实验存在空气阻力、纸带与打点计时器间有摩擦(3)实验误差允许范围内，重物减少的重力势能等于重物增加的动能，即验证了机械能守恒【解析】(1)根据先安装设备，再进行实验，最后数据处理的整体思考，可知实验步骤为：A、D、B、C、E、F.(2)在该实验中一定是动能的增加量小于重力势能的减小量，原因是重物下落过程中需要克服摩擦阻力做功，即重力势能没有全部转化为重物的动能．(3)实验结论：实验误差允许范围内，重物减少的重力势能等于重物增加的动能，即验证了机械能守恒18.【答案】(1)1 000 J(2)500 J【解析】(1)W＝Fx＝200×5 J＝1 000 J(2)由动能定理得E k＝W－mgx＝1 000 J－10×10×5 J＝500 J19.【答案】(1)2.5R(2)3R【解析】选圆形轨道底部所在的平面为零势能参考平面．(1)设过山车总质量为M，从高度h1处开始下滑，恰能以v1过圆形轨道最高点．在圆形轨道最高点有：Mg＝M①运动过程中机械能守恒：Mgh1＝2MgR＋Mv②由①②式得：h1＝2.5R即高度h至少要2.5R.(2)设游客质量为m，从高度h2处开始下滑，过圆周最低点时速度为v2，游客受到的支持力最大是F N＝7mg.在最低点：F N－mg＝m③运动过程中机械能守恒：mgh2＝mv④由③④式得：h2＝3R即高度h不得超过3R.20.【答案】mgs【解析】设滑轮高度为H，根据几何关系得：s＝－物体上升的高度h＝－根据动能定理得：W－mgh＝0－0解得：W＝mgs.21.【答案】(1)交流(2)左(3)条数(4)v2【解析】22.【答案】－10 m/s0【解析】23.【答案】65655050【解析】若以地面为零势能面，物体的机械能E1＝mv＋mgh＝×1×102J＋1×10×1.5 J＝65 J，由于只有重力做功，机械能守恒，故落地时的机械能也为65 J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能E2＝mv＝×1×102J＝50 J，由于机械能守恒，落地时的机械能也是50 J.24.【答案】255【解析】保持功率不变，当牵引力等于阻力加上重力沿斜面的分量时，速度达到最大即：P＝Fv＝(F f＋mg sinθ)v解得：v＝m/s＝25 m/s由F′－F f－mg sinθ＝ma得：F′＝F f＋ma＋mg sinθ＝(1 000＋1 000＋2 000×4) N＝10 000 NP＝F′v′解得：v′＝m/s＝5 m/s25.【答案】250 4 750 4 700－250【解析】1 s内钢球下落的高度为h＝gt2＝×10×12m＝5 m减少的重力势能ΔE p＝mgh＝5×10×5 J＝250 J1 s末钢球离地面的高度为h1＝(100－5) m＝95 m1 s末钢球的重力势能为E p1＝mgh1＝5×10×95 J＝4 750 J1 s末钢球离地面上方1 m处的平面的高度为h2＝(95－1) m＝94 m此时钢球的重力势能为E p2＝mgh2＝5×10×94 J＝4 700 J1 s末钢球离出发点的竖直距离为5 m此时钢球的重力势能为E p3＝5×10×(－5) J＝－250 J.。

第10讲机械能守恒定律[时间：60分钟]题组一对机械能守恒定律的理解1．下列说法正确的是()A．机械能守恒时，物体一定不受阻力B．机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C．物体做匀速运动时，机械能必守恒D．物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒2．下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块向上运动．在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()3.如图1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()图1A．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4．在下列几个实例中，机械能守恒的是( )图2A ．在平衡力作用下运动的物体B ．在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球C ．如图2甲所示物体沿固定光滑14圆弧面下滑D ．如图乙所示，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球 题组二 机械能守恒定律的应用5．一个质量为m 的滑块，以初速度v 0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h 的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是( ) A.12m v 20 B ．mgh C.12m v 20＋mgh D.12m v 20－mgh 6．一物体从高h 处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等(取地面为零势能面)( )A ．此时物体所处的高度为h2B ．此时物体的速度为ghC ．这段下落的时间为h gD ．此时机械能可能小于mgh7．两物体质量之比为1∶3，它们距离地面高度之比也为1∶3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为( ) A ．1∶3 B ．3∶1 C ．1∶9D ．9∶18．以相同大小的初速度v 0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图3所示，三种情况达到的最大高度分别为h 1、h 2和h 3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则( )图3A．h1＝h2>h3B．h1＝h2<h3C．h1＝h3<h2D．h1＝h3>h29．图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小．某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有()图4A．N小于滑块重力B．N大于滑块重力C．N越大表明h越大D．N越大表明h越小题组三综合应用10.如图5所示，轻弹簧一端与墙相连处于自然状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s 的速度运动并开始挤压弹簧，求：图5(1)弹簧的最大弹性势能；(2)木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能．11.如图6所示，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过轨道最低点B时的速度为3gR，求：图6(1)物体在A点时的速度大小；(2)物体离开C点后还能上升多高．12．在某娱乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图7所示，他们将选手简化为质量m＝60 kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α＝53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H＝3 m．不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F.图7答案精析第10讲 机械能守恒定律1．D [机械能守恒的条件是只有重力做功或系统内物体间的弹力做功．机械能守恒时，物体或系统可能不只受重力和弹力作用，也可能受其他力，但其他力不做功或做的总功一定为零，A 、B 错；物体沿斜面匀速下滑时，它处于平衡状态，但机械能不守恒，C 错；物体做自由落体运动时，合力不为零，但机械能守恒，D 对．]2．C [依据机械能守恒条件：只有重力做功的情况下，物体的机械能才能守恒，由此可见，A 、B 均有外力F 参与做功，D 中有摩擦力做功，故A 、B 、D 均不符合机械能守恒的条件，故答案为C.]3．AB [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．] 4．BC [在平衡力作用下物体的运动是匀速运动，动能保持不变，但如果物体的势能发生变化，则机械能变化，A 错；在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球，其动能不变，势能也不变，总的机械能不变，B 正确；物体沿固定光滑曲面下滑，在下滑过程中，只有重力做功，所以物体机械能守恒，C 正确；在小球压缩弹簧的过程中，小球动能减少，势能不变，所以机械能不守恒(但球和弹簧组成的系统机械能守恒 )，D 错．]5．A [在整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，总量都是12m v 20，因在高度h 处，速度可能不为零，所以B 项错误．C 、D 也错误．] 6．ABC [物体下落过程中机械能守恒，D 错； 由mgh ＝mgh ′＋12m v 2＝2mgh ′知h ′＝h2，A 对；由12m v 2＝mgh 知v ＝gh ，B 对；由t ＝v g知t ＝hg，C 对．] 7．C [只有重力做功，机械能守恒．取地面为零势能面，则落地时动能之比等于初位置重力势能之比，据E p ＝mgh ，有E p1∶E p2＝1∶9，所以 E k1∶E k2＝1∶9，选C.]8．D [竖直上抛物体和沿斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为0，由机械能守恒得mgh ＝12m v 20，所以h ＝v 202g ，斜上抛物体在最高点速度不为零，设为v 1，则mgh 2＝12m v 20－12m v 21，所以h 2＜h 1＝h 3，故D 对．]9．BC [设滑块质量为m ，在B 点所受支持力为F N ，圆弧半径为R .滑块从高度h 处由静止下滑至B 点过程中，由机械能守恒定律有12m v 2B ＝mgh ，在B 点滑块所需向心力由合外力提供，得F N －mg ＝m v 2B R .由牛顿第三定律知，传感器示数N 等于F N ，解得N ＝mg ＋2mghR ，由此式知N >mg 且h 越大，N 越大．选项B 、C 正确．] 10．(1)50 J (2)32 J解析 (1)木块压缩弹簧的过程中，木块和弹簧组成的系统机械能守恒，弹性势能最大时，对应木块的动能为零，故有： E pm ＝12m v 20＝12×4×52J ＝50 J. (2)由机械能守恒有12m v 20＝E p1＋12m v 21 12×4×52 J ＝E p1＋12×4×32 J 得E p1＝32 J.11．(1)3gR (2)3.5R解析 (1)物体在运动的全过程中只有重力做功，机械能守恒，选取B 点为零势能点．设物体在B 处的速度为v B ，则mg ·3R ＋12m v 20＝12m v 2B，得v 0＝3gR . (2)设从B 点上升到最高点的高度为H B ，由机械能守恒可得mgH B ＝12m v 2B ，H B ＝4.5R 所以离开C 点后还能上升，H C ＝H B －R ＝3.5R . 12．1 080 N解析 机械能守恒mgl (1－cos α)＝12m v 2圆周运动F ′－mg ＝m v 2l解得F ′＝(3－2cos α)mg人对绳的拉力F ＝F ′，则F ＝1 080 N.。

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.以下关于〝验证机械能守恒定律〞实验的实验误差的说法中，正确的选项是()A．重物质量的称量不准会形成较大误差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形成较大误差2.如下图，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰恰垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，那么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条相反资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．改动橡皮条条数停止屡次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相反，那么物块的减速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．假定改换物块所在水平面的资料，再重复做这个实验，那么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.如下图，物体A和B叠放在润滑水平面上，它们的质量区分为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一同行进了4 m，在这一进程中，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，正好回到终点，来回所受摩擦力大小都为F f，那么整个进程中摩擦力做功为()A． 0B．－2F f sC．－F f sD．无法确定6.如下图，在减速运动的车厢中，一团体用力沿车行进的方向推车厢，人与车厢一直坚持相对运动，那么人对车厢做功的状况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定7.北京时间2021 年12 月22 日9 时29 分，美国太空探求公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT，并在发射10 分钟后十分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，廉价太空时代行将到来．如图为火箭经过尾部喷气正竖直向着下降平台减速下降的情形．火箭质量为m，喷出气体的质量相关于火箭质量很小，在离平台高h时速度为v，下降进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疏忽，下降进程中各力均可视为恒定．以下关于上述进程的描画正确的选项是()A．火箭处于失重形状B．下降进程中喷气推力为mg－m－F fC．火箭的机械能增加了F f hD．火箭的重力势能增加了mgh8.一质量散布平均的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如下图，今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此进程中，绳索AB的重心位置将()A．逐渐降低B．逐渐降低C．先降低后降低D．一直不变9.以下运动的物体，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的减速度竖直下落C．物体沿润滑曲面滑下D．拉着一个物体沿润滑的斜面匀速上升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．假定小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A，小滑块运动进程一直沿着滑道滑行，两次运动的初速度大小区分为v1、v2，而末速度大小相等．小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，那么两次运动的初速度()A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．v1、v2大小无法比拟11.在射箭竞赛中，如下图，运发动右手向后拉弓弦的进程中，她对弓弦的做功状况是() A．不时做正功B．不时做负功C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功12.如下图圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，以下说法中正确的选项是() 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.如下图，质量相反的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在润滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在润滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b运动，撤去拉力后，a末尾运动，在a下降的进程中，b一直未分开桌面．在此进程中()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/sB． 7 m/sC． 8 m/sD． 10 m/s15.在润滑水平面上，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，先后两次用相反的水平力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，比拟这两种状况下，以下说法中正确的选项是 ()A．木块遭到摩擦力的大小不相反B．因摩擦发生的热相反C．恒力F对木块做的功相反D．木块取得的动能相反二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)润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润滑的铁球，如下图，当整个装置沿水平面向左运动的进程中，铁球所受各力做功的状况是()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．不知运动详细状况，无法判别17.(多项选择)如下图，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坚持原长的A点无初速度地释放，让它自在摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的进程中()A．重物的机械能增加B．系统的机械能不变C．系统的机械能添加D．系统的机械能增加18.(多项选择)以下说法正确的选项是()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制外力做功C．一个力对物体做了负功，那么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.(多项选择)一辆小汽车在水平路面上由运动启动，在前5 s内做匀减速直线运动，5 s末到达额外功率，之后坚持额外功率运动，其v－t图象如下图．汽车的质量为m＝2×103kg，汽车遭到空中的阻力为车重的0.1倍，( 取g＝10 m/s2)那么( )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．汽车的额外功率为60 kWD．汽车的最大速度为20 m/s20.(多项选择)以下四幅图片所描画的情形中，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〝探求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，由纸带剖析求出小车经过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，剖析图象的特点，得出结论．③如下图，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(即图示状况)，使橡皮筋处于自在长度．④用2条、3条…异样的橡皮筋停止第2次、第3次…实验，每次实验坚持橡皮筋拉伸的长度不变，用异样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．22.如下图，在没有空气阻力和摩擦力时(实践很小)，从斜面A上由运动释放小球，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，把这一理想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空中上，二楼空中与楼外空中的高度差为5 m．这块铁板相对二楼空中的重力势能为________ J，相对楼外空中的重力势能为________ J；将铁板提高 1 m，假定以二楼空中为参考平面，那么铁板的重力势能变化了________ J；假定以楼外空中为参考平面，那么铁板的重力势能变化了________ J.24.(多项选择)在〝验证机械能守恒定律〞的实验中，以下说法中正确的选项是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，异样大小、外形的重物应选重一点的比拟好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，立刻接通电源E．实验结果总是动能添加量略小于重力势能的减大批25.如下图，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于润滑空中上的物体接触，如今物体上施加一水平推力F，使物体缓慢紧缩弹簧，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，那么弹簧的弹性势能为________ J.四、实验题26.某实验小组用图甲所示装置〝探求功与物体速度变化的关系〞．(1)为平衡小车运动进程中遭到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填中选项前的字母代号)．A．逐渐调理木板的倾斜水平，让小车可以自在下滑B．逐渐调理木板的倾斜水平，让小车在橡皮条作用下末尾运动C．逐渐调理木板的倾斜水平，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑D．逐渐调理木板的倾斜水平，让拖着纸带的小车自在下滑(2)图乙是该实验小组在实验进程中打出的一条纸带，打点计时器衔接的电源的频率为50 Hz，那么橡皮筋恢恢复长时小车的速度为________m/s(结果保管3位有效数字)．27.小玲同窗往常运用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测外面小弹簧在圆珠笔尾端压紧状况下的弹性势能的添加量．请你协助她完成这一想法.(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)：(要求能契合实践并尽量增加误差)____________________．(3)弹性势能的添加量的表达式ΔE p＝________________________________________________________________________.五、计算题28.如下图是一个横截面为半圆、半径为R的润滑柱面，一根不可伸长的细线两端区分系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从运动末尾释放A物体，当物体B到达圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．六、简答题29.〝神舟十号〞飞船前往舱进上天球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发作猛烈摩擦，前往舱的外表温度到达1 000摄氏度．(1)该进程动能和势能怎样变化？机械能守恒吗？(2)该进程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总质变化吗？答案解析1.【答案】B【解析】从需求验证的关系式ghn＝看，与质量有关，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；纸带先下落然后打点，此时，纸带上最后两点的点迹距离较正常时略大，用此纸带停止数据处置，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，假设仍以为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的添加量比重物重力势能的减大批大，假定不用第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)与动能的添加量12m(v B2－v A2)依然可以相互对应，进而验证机械能守恒定律，D错误．2.【答案】B【解析】如下图，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直重量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，由牛顿第二定律那么得：F合＝nF－F f＝ma，解得：减速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力有关，假定改换物块所在水平面的资料，再重复做这个实验，摩擦力发作变化，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，物体运动进程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为W＝－F f s；那么全程摩擦力所做的功W总＝－2F f s.6.【答案】B【解析】人随车一同向车行进的方向减速运动，说明车对人在水平方向上的合力向前，依据牛顿第三定律，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】火箭减速下降时，减速度向上，由牛顿运动定律知火箭处于超重形状，故A错误；依据动能定理得：(mg－F－F f)h＝0－12mv2，解得推力F＝mg＋m－F f，故B错误；C、依据功用原理知，火箭的机械能增加了(F＋F f)h，故C错误；重力做功mgh，那么火箭的重力势能增加了mgh，故D正确．8.【答案】A【解析】此题直接求解很困难，由于重心不在绳索上，但可以经过功和能的关系来处置．在用力向下拉绳索的进程中，外界对绳索做功，消耗了能量，一定转化为绳索的某种能量，而整个进程中绳索只要重力势能发作了变化，其他各种能量均不变，所以绳索的重力势能一定在逐渐添加，从而其重心位置也逐渐降低，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的减速度下落时，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．物体沿润滑曲面滑下时，只要重力做功，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的进程和C到A的进程，都经过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，那么支持力较小，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进程中克制摩擦力做功小于从C到A进程中克制摩擦力做功，而末速度大小相等，知v1＜v2，故B正确．11.【答案】A【解析】在运发意向后拉弓弦的进程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相反，故人不时做正功．12.【答案】C【解析】13.【答案】B【解析】a物体下落进程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；关于a、b两个物体组成的系统，只要重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实践速度停止分解，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所做的功的相对值相等，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．15.【答案】B【解析】两次压力(大小等于木块的重力)大小相反，动摩擦因数没变，所以摩擦力大小相反，故A 错误；摩擦发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．由于在两个进程中摩擦力不变，距离不变(木板长)所以因摩擦发生的热相反，故B正确；木板固定时分木块移动距离比木板不固定时分移动的距离短，所以恒力F做功不相反，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，所以木块取得的动能不相反，故D错误．16.【答案】AB【解析】17.【答案】AB【解析】重物自在摆下的进程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能增加，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(即物体克制外力做功)．选项A，B，C正确．19.【答案】BC【解析】由于汽车遭到的阻力为F f＝0.1mg＝2×103N，而汽车在前5 s内的减速度为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末到达额外功率，故汽车的额外功率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装置、停止实验、数据处置几个环节，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】经过〝小球从斜面A滚上斜面B〞的屡次重复性实验，看到了〝小球都抵达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点〞的现象，剖析这个现象得出〝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】依据重力势能的定义式，以二楼空中为参考平面：E p＝0.以楼外空中为参考平面：E p′＝mgh＝20×10×5 J＝103J.以二楼空中为参考平面：ΔE p＝E p2－E p1＝mgh1－0＝20×10×1 J＝200 J.以楼外空中为参考平面：ΔE p＝E p2′－E p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝20×10×1 J＝200 J.24.【答案】BCE【解析】该实验不需求测重物的质量，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．由于实验中不可防止地遭到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的添加总是略小于重力势能的减大批，E对．25.【答案】－100100【解析】在物体缓慢紧缩弹簧的进程中，推力F一直与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克制弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能添加了100 J.26.【答案】(1)C(2)1.45【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：逐渐调理木板的倾斜水平，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，应选C；(2)从C点到F点小车做匀速运动，那么速度为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，观察并记下笔尖抵达最高处的读数x2；①屡次测量笔尖抵达最高处的读数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】由于柱面是润滑的，故系统的机械能守恒，系统重力势能的减大批等于系统动能的添加量．系统重力势能的减大批为：ΔE p＝mAg－mBgR，系统动能的添加量为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)动能添加，势能增加，机械能不守恒．(2)增加的势能一局部转化为动能，一局部转化为内能．或许说一局部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】。

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

在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。

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

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

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

A、B两点间的水平距离为L。

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

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

若斜面的摩擦力恒为重力的0.2，斜面的高度h＝5 m，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2)( )图2A．合力做功为100 J B．重力做功为100 JC．摩擦力做功为－200 J D．外力F做功为200 J解析根据动能定理有W合＝12mv2－0，代入数据，得W合＝100 J，选项A正确；重力做功为W G＝－mgh＝－100 J，选项B错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力F做正功，摩擦力f做负功，重力做负功，有W合＝Fx－fx－mgh(其中x为斜面的长度)，又F＝20 N、f＝0.2G＝4 N，W G＝－mgh＝－100 J，解得Fx＝250 J，fx＝50 J，选项C、D错误。

（精心整理，诚意制作）第七章测试卷A一、选择题（每小题4分，共40分）1.如图所示，木块A放在木块B的左上端，两木块间的动摩擦因数为μ。

用水平恒力F将木块A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，比较两次做功，判断正确的是（）A.W1＜W2B.W1=W2C.W1＞W2D.无法比较2. 下列关于功率的说法，错误的是（）A．功率是反映做功快慢的物理量B．据公式P＝W/t，求出的是力F在t时间内做功的平均功率C．据公式P＝Fv可知，汽车的运动速率增大，牵引力一定减小D．据公P＝Fv cosα，若知道运动物体在某一时刻的速度大小，该时刻作用力F的大小以及二者之间的夹角.便可求出该时间内力F做功的功率3.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（）A.空气阻力做正功B.重力势能增加C.动能增加D.空气阻力做负功4.如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中（）①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是A.①③B.①④C.②③D.②④5.下面说法中正确的是（）A.地面上的物体重力势能一定为零B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零6.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7.将一物体以速度v从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为（）A.v2/gB.v2/2gC.v2/3gD.v2/4g8.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中，需要通过计算得到的有（）A.重锤的质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤的即时速度9.如图所示，质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法中正确的是（）A．若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功B．若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsC．若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功masD．若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m（g+a）s10.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为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下落过程中重力势能的变化分别是（）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）二、填空题（每题6分，共18分）11.质量为2×103 kg的汽车，保持发动机输出功率为30×103W不变，在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10m/s时，其加速度为______m/s2.12.如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。