第七章 机械能守恒定律 单元测试7
《第七章_机械能守恒定律》单元测试
第七章 机械能守恒定律单元测试1．下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是 ( )A ．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B ．做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C ．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D ．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒2．将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，那么 ( )A ．不论选什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增量相同B ．不论选什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等C ．不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等D ．不同的参考平面，两种情况中，重力做功相等3．(改编题)如图5-3-8所示，桌面高为h ，质量为m 的小球从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设地面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为 ( )A ．mghB ．mgHC ．mg(H+h)D ．mg(H-h)4．(2009年山东临沂模拟)质量为m 的小球从高H 处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为 ( )A ．B ．C ．12D ．13 5．如图5-3-9所示，一物体以初速度v 0冲向光滑斜面AB ，并能沿斜面升高h ，下列说法中正确的是 ( )A ．若把斜面从C 点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C 点后仍能升高hB ．若把斜面弯成圆弧形AB ′，物体仍能沿AB ′升高hC ．无论是把斜面从C 点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h ，因为机械能不守恒D．无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒6．如图5-3-10所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定一个质量为2m的小球，B处固定一个质量为m的小球．支架悬挂在O点，可绕O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动．开始时OB与地面相垂直．放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是( )A．A球到达最低点时的速度为零B．A球机械能的减少量等于B球机械能的增加量C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度7．(2008年上海单科)如图5-3-11所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π／4)．则F大小至少为_________；若F=mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是____________________________．8．如图5-3-12所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h=0．2 m，开始时让连着A的细线与水平杆的夹角θ=37°，由静止释放B，在运动过程中，A所获得的最大速度为多大?(设B不会碰到水平杆，sin37°=0．6，sin 53°=0．8，取g=10 m／s2)9．如图5-3-13所示，一个劲度系数为k=600 N／m的轻弹簧两端焊接着质量均为m=12 kg的物体A和B竖直静止在水平地面上，若在A上加一个竖直向上的力F，使A向上做匀加速运动，经过0．4 s B刚好要离开地面．设整个过程弹簧都处在弹性限度内，取g=10 m／s2，求此过程力F所做的功．探究创新10．如图5-3-14所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ=30°，另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m．开始时，将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B 上升，所有摩擦均忽略不计．当A沿斜面下滑距离s后，细线突然断了．求物块B上升的最大高度H．(设B不会与定滑轮相碰)11．如图5-3-15所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：(1)弹簧开始时的弹性势能．(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功．(3)物体离开C点后落回水平面时的动能．12．(2009年滁州模拟)如图5-3-16，在竖直平面内有一半径为R的半圆形圆柱截面，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球，悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的2 倍，现将A球从圆柱边缘处由静止释放，已知A始终不离开球面，且细绳足够长，圆柱固定．若不计一切摩擦．求：(1)A球沿圆柱截面滑至最低点时速度的大小；(2)A球沿圆柱截面运动的最大位移．1．BD A 中做匀速直线运动的物体,除了重力做功外，可能还有其他力做功,所以机械能不一定守恒,不正确．B 中做匀变速直线运动的物体，可能只受重力或只有重力做功(如自由落体运动)，物体机械能守恒,正确．C 中合外力对物体做功为零时，说明物体的动能不变，但势能有可能变化，如降落伞匀速下降，机械能减少，不正确．D 中符合机械能守恒的条件，正确．2．AD 参考平面的选取不同，高度不同，重力势能不同，但不会影响高度变化的数值和重力势能变化，所以选AD ．3．C 整个过程的机械能守恒，则在最高点的机械能是mg(H+h)，与小球落地时的机械能相等,故选C ．4．B 动能和重力势能相等时,下落高度为h=H 2，速度v=，故P=mg ·，B 选项正确．5．D 若把斜面从C 点锯断，物体将从C 点做斜上抛运动，到最高点时速度不为零,据机械能守恒知，物体不能再升高到h ，若变成弧形,则升到圆弧的最高点必有大于或等于均速度,据机械能守恒知，不能升高h.6．BCD 把A 、B 两个小球和三根轻杆看做一个系统，设A 球相对于B 球的竖直高度为h ，因为系统在运动过程中只有重力做功,故系统的机械能守恒,由△E A 减=△E B 增知B 、D 项正确；当A 球到达最低点，B球到达左边与A 球初始位置等高点时，A 球重力势能减少2mgh ，而B球的重力势能增加mgh,因系统的机械能守恒，故此时A 、B 球必具有动能,亦即B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度，所以A 项错误,C 项正确．7．解析：如图，要使质点m 沿ON 方向运动，所加外力的最小值F min =mgsin θ． 当F=mgtan θ时，由于θ<4π，因此，tan θ>sin θ，F=mgtan θ>mgsin θ，可能为动力也可能为阻力，由功能原理可知,质点m 的机械能可能增大也可能减小．答案：mgsin θ增大、减小都有可能8．解析：由运动的合成与分解知，v B =v A cos θ，当A 运动到左边滑轮正下方时A 的速度最大，此时B 的速度为0，由机械能守恒定律有：m B g(g sin θ-h)=m A v m 2,得v m ／s ．／s 9．解析：没有加外力时，弹簧的压缩量x 1=mg k=0．2 m ，B 刚要离开地面时弹簧的伸长量x 2=mg k=0．2 m 在外力作用下A 做加速运动时有弹簧恢复原长前F-mg+F T =ma,F T 为弹簧的弹力，由此得开始时拉力F 最小； 弹簧恢复原长后F-mg-F T =ma,FT 为弹簧的弹力．由此得当t=0．4 s B 刚要离开地面时拉力F 最大，此时弹力F T =mg=120 N,A 上升的位移为x=x 1+x 2=0．4 m 由运动学公式x=12at 2得A 的加速度a=5 m ／s 2，此时A 的速度为v=2 m ／s由于开始时弹簧的形变量与B 刚要离开地面时弹簧的形变量相等，即弹性势能的变化量为零，所以根据机械能守恒定律有，力F 所做的功W=mg(x 1+x 2)+ 12mv 2=72 J ． 答案：72 J10．解析：设细线断前一瞬间A 和B 速度的大小为v ，A 沿斜面下滑s 的过程中，A 的高度降低了s sin θ，B 的高度升高了s ．物块A 和B 以及地球组成的系统机械能守恒，物块A 机械能的减少量等于物块B 机械能的增加量，即4mgssin θ-12·4mv 2=mgs+12mv 2 细线断后，物块B 做竖直上抛运动,物块B 与地球组成的系统机械能守恒，设物块B 继续上升的最大高度为h ，有mgh=12mv 2． 联立两式解得h=s 5,故物块B 上升的最大高度为H=s+h=s+s 655s. 答案：65s 11．解析：(1)物块在B 点时，由牛顿第二定律得：F N -mg=m 2B v R，F N =7mg E kB =12mv B 2=3mgR 在物体从A 点至B 点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能E P =E kB =3mgR ．(2)物体到达C 点仅受重力mg ，根据牛顿第二定律有 mg=m 2C v RE kC =12mv C 2=12mgR 物体从B 点到C 点只有重力和阻力做功，根据动能定理有：W 阻-mg ·2R=E kC -E kB解得W 阻=-0．5mgR所以物体从B 点运动至C 点克服阻力做的功为W=0．5mgR ．(3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有： E k =E kC +mg ·2R=2．5mgR ．答案：(1)3mgR (2)0．5mgR (3)2．5 mgR12．解析：(1)当A 经过轨道最低点时速度水平向左，这是A 的实际速度也是合速度，所以根据其作用效果将其分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的两个速度如图，则v 2=v 1 sin45°v 1．A 到达最低点时在竖直方向上下落R ，而B对AB 系统根据机械能守恒定律可得12×2mv 12+12mv 22，解得v 1. (2)当A 球的速度为0时，A 球沿圆柱面运动的位移最大,设为s ，A 物体下降高度为h ．则根据机械能守恒定律可得2mgh-mgs=0, 又2R s =，联立解得答案： 3。
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律检测题.docx
高中物理学习材料第七章机械能守恒定律检测题(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分。
在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。
)1．竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度，则( ) A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率解析因为重力做的功只与物体的重力和高度的变化有关，故上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故A、B错误；由于空气阻力的作用，上升过程的加速度大于下降过程的加速度，所以上升时间比较短，由P＝Wt知过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，选项C正确，D错误。
答案 C2．如图1所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。
已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m。
A、B两点间的水平距离为L。
在滑雪者经过AB 段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )图1A．大于μmgL B．等于μmgLC．小于μmgL D．以上三种情况都有可能解析设斜面的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功为W f＝μmg AC cos θ＋μmg CB，由题图可知AC cos θ＋CB＝L，联立两式可得：W f＝μmgL，故B正确。
答案 B3．如图2所示，用外力F＝20 N沿斜面将一个质量m＝2 kg的木块，从斜面底端由静止开始拉到斜面顶端时速度为v＝10 m/s。
若斜面的摩擦力恒为重力的0.2，斜面的高度h＝5 m，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2)( )图2A ．合力做功为100 JB ．重力做功为100 JC ．摩擦力做功为－200 JD ．外力F 做功为200 J解析 根据动能定理有W 合＝12mv 2－0，代入数据，得W 合＝100 J ，选项A 正确；重力做功为W G ＝－mgh ＝－100 J ，选项B 错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力F 做正功，摩擦力f 做负功，重力做负功，有W 合＝Fx －fx －mgh (其中x 为斜面的长度)，又F ＝20 N 、f ＝0.2G ＝4 N ，W G ＝－mgh ＝－100 J ，解得Fx ＝250 J ，fx ＝50 J ，选项C 、D 错误。
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)
必修二第七章《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 50kg、高为m的跳高运动员，背越式跳过2m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 JB． 750 JC． 650 JD． 200 J2.物体在下落过程中，则()A．重力做负功，重力势能减小B．重力做负功，重力势能增加C．重力做正功，重力势能减小D．重力做正功，重力势能增加3.以下列图，质量为m的物体在水平传达带上由静止释放，传达带由电动机带动，向来保持以速度v匀速运动，物体与传达带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传达带相对静止，关于物体从静止释放到相对静止这一过程，以下说法正确的选项是()A ．电动机多做的功为mv 2B．物体在传达带上的划痕长C．传达带战胜摩擦力做的功为mv2D．电动机增加的功率为μmgv4.热现象过程中不可以防备地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转变过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．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．能量耗散不吻合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒，可是说明能量的转变有方向性D．能量耗散过程中仍依照能的转变与守恒定律：机械能能够转变为内能；反过来，内能也能够全部转变为机械能而不引起其他变化5.竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知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．上升过程中战胜重力做的功大于下降过程中重力做的功B．上升过程中战胜重力做的功小于下降过程中重力做的功C．上升过程中战胜重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D．上升过程中战胜重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6.下面列举的情况中所做的功不为零的是()A ．举重运动员，举着杠铃在头上方停留 3 s，运动员对杠铃做的功B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一个人用力推一个粗笨的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D．自由落体运动中，重力对物体做的功7.一质量为 5000 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/s8.以下说法中，正确的选项是()A ．物体的动能不变，则物体所受的外力的合力必然为零B．物体的动能变化，则物体所受的外力的合力必然不为零C．物体的速度变化，则物体的动能必然发生变化D．物体所受的合外力不为零，物体的动能必然发生变化9.以下关于静摩擦力的表达中，正确的选项是()A ．静摩擦力的方向必然与物体的运动方向相反且做负功B．静摩擦力的方向不可以能与物体的运动方向相同而做正功C．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直而不做功D．静止物体所受静摩擦力必然为零而不做功10.物体在水平方向上碰到两个相互垂直大小分别为3N 和 4N的恒力，从静止开始运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为() ．A ． 30 J、40 J、 70 JB． 30 J、40 J、 50 JC． 18 J、 32 J、 50 JD． 18 J、32 J、 36.7 J11.以下列图是蹦床运动员在空中表演的情况．在运动员从最低点开始反弹至立刻与蹦床分其他过程中，蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是()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.以下列图，自动卸货车静止在水平川面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢依旧静止的过程中，以下说法正确的选项是()A．货物碰到的支持力变小B．货物碰到的摩擦力变小C．货物碰到的支持力对货物做负功D．货物碰到的摩擦力对货物做负功二、多项选择题 (每题最少有两个正确答案)13.(多项选择 )以下列图，以下关于机械能守恒条件的判断正确的选项是()A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加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 )一质点开始时做匀速直线运动，从某时辰起碰到一恒力作用．此后，该质点的动能可能() A．素来增大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 )由圆滑细管组成的轨道以下列图，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，从距离水平川面高为H的管口 D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．以下说法正确的选项是()A ．小球落到地面时相关于A点的水平位移值为2B．小球落到地面时相关于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 )以下列图，是一儿童游戏机的工作表示图．圆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，绳经过弹簧内部连一手柄P.将球投入 AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的阻挡物发生一系列碰撞后落入弹槽里，依照入槽情况能够获得不相同的奖励．假设全部轨道均圆滑，忽略空气阻力，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，到达C点速度为 v，以下说法正确的选项是()A．弹珠从释放手柄开始到触碰阻挡物从前的过程中机械能不守恒B．调整手柄的地址，能够使弹珠从 C点走开后做匀变速直线运动，直到碰到阻挡物C．弹珠走开弹簧的瞬时，其动能和重力势能之和达到最大D．此过程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L＋ R)sinθ＋mv217.(多项选择 )以下列图，一小球贴着圆滑曲面自由滑下，依次经过A、 B、 C三点．以下表述正确的选项是()A ．若以地面为参照平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以 A点所在的水平面为参照平面，小球在B点的重力势能比C点小C．若以 B点所在的水平面为参照平面，小球在C点的重力势能大于零D．无论以哪处水平面为参照平面，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，某组同学借用“研究a 与、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行F“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，经过调整垫片的地址，改变长木板倾斜程度，依照打出的纸带判断小车可否做 __________ 运动．(2) 连接细绳及托盘，放入砝码，经过实验获得如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动初步时辰所打的点，采用时间间隔为s的相邻计数点 A、 B、 C、 D、 E、 F、G.实验时小车所受拉力为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E 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：在实验误差赞同范围内W＝E k，与理论推导结果一致．－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ (3) 实验前已测得托盘质量为 7.7 ×10kg( g取 9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．19.利用气垫导轨考据机械能守恒定律，实验装置表示图以下列图．(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．②用游标卡尺测出挡光条的宽度 d＝ 9.30 mm.③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝ ________ cm.④将滑块移至光电门 1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已经过光电门 2.⑤从数字计时器 (图中未画出 )上分别读出挡光条经过光电门1和光电门 2所用的时间t1和 t 2.⑥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，瞬时速度分别为v1＝ ________和 v2＝ ________.②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)的总动能分别为 E k1＝ __ ______和 E ＝ ________.k2③在滑块从光电门 1运动到光电门 2的过程中，系统势能的减少量E p重力加速度为 g)．＝ ________((3)若是 E p＝ ________，则能够为考据了机械能守恒定律．四、计算题20.以下列图，圆滑水平桌面上开一个圆滑小孔，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，以保持小球在圆滑水平面上做半径为 1 的匀速圆周运动．今改变拉力，当大小变为R2时，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为2，小球运动半径由1变为2过程中拉力F R R R对小球做的功多大？21.一根长度为的轻绳一端悬挂在固定点，另一端拴一质量为m 的小球，若在悬点O的正下方、距L OO点为 OC＝的C点处钉一小钉．现将小球拉至细绳绷直在水平川点时，由静止释放小球，以下列图．假设细绳向来不会被拉断，求：(1)细绳碰到钉子前、后的瞬时，细绳对小球的拉力各多大．(2)要使细绳碰钉子后小球能够做完满的圆周运动，则释放小球时绷直的细绳与竖直方向的夹角最少为多大．答案分析1.【答案】 D【解析】考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，离地面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【分析】3.【答案】 D【解析】电动机多做的功转变为了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是mv2，由于滑动摩擦力做功，因此电动机多做的功必然大于mv2，故 A 错误；物体做匀加速直线运动的加速度a＝μg ，则匀加速直线运动的时间为：t ＝＝，在这段时间内传达带的位移为：x1＝vt ＝，物体的位移为：x2＝＝，则相对运动的位移，即划痕的长度为：x＝ x1－x2＝，故 B 错误；传达带战胜摩擦力做功为：W f＝μmgx1＝ mv2，故 C错误；电动机增加的功率即为战胜摩擦力做功的功率，大小为F f v＝μmgv ，故 D正确．4.【答案】 C【分析】5.【答案】 C【解析】重力是保守力，做功的大小只与小球的初末地址相关，与小球的路径等没关，因此在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中战胜重力做的功等于下降过程中重力做的功，故 A 、B错误；小球在上升过程中，碰到的阻力向下，在下降过程中碰到的阻力向上，因此在上升时小球碰到的合力大，加速度大，此时小球运动的时间短，在上升和下降过程中小球重力做功的大小是相同的，由P＝可知，上升过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，举重运动员举着杠铃在头上方停留3s的时间内，运动员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，因此运动员对杠铃没有做功； B选项，木块滑动过程中，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，只有力而没有位移，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 ×5000 ×10N ＝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】若是动能不变说明合力对物体做的功为零，可能是合力与速度方向垂直，但是合力不用然为零，比方匀速圆周运动，故 A 错误；物体的动能变化，则合力做功必然不为零，则合力必然不为零，故B正确；物体的速度变化，可能可是速度的方向变化而速度大小不变，则动能不变，故C错误；物体所受的合外力不为零，但若合外力与速度方向垂直，则合外力做功为零，依照动能定理则物体的动能不变，故D错误．9.【答案】 C【分析】10.【答案】 C【解析】合力大小为 5N，合力方向即合位移方向与 3N的力夹角α°，与 41＝53N的力夹角α2＝ 37°，各个力及合力做功分别为W1＝ F1 lcosα1＝18 J， W2＝ F2lcosα2＝ 32J，W合＝ 50 J，C对．11.【答案】 A【解析】在运动员从最低点开始反弹至立刻与蹦床分其他过程中，运动员被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，因此重力势能增大，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，依照平衡条件得F N＝ mgcosθ， F f＝ mgsinθ，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，因此 A 正确； B错误；依照做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，因此 D 错误．13.【答案】 CD【解析】A中火箭升空的过程中，外力对火箭做了功，故火箭的机械能不守恒，无论匀速升空还是加速升空6 / 9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，整个系统没有碰到外力的作用，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同时，质点加速，动能素来增大，故 A 正确；当恒力方向与速度方向相反时，质点开始减速至零，再反向加速，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，速度素来增大，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，开始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，此后，质点在恒力作用下速度增加，其动能经历一个先减小到某一数值，再逐渐增大的过程，故 D正确．15.【答案】 BC【解析】由于轨道圆滑，因此小球从D点运动到 A点的过程中机械能守恒，依照机械能守恒定律有mgH＝ mg( R＋ R)＋mv，解得v A＝，从 A端水平抛出到落到地面上，依照平抛运动规律有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，因此要求 H>2R ，C正确， D错误．16.【答案】 ACD【解析】在释放手柄的过程中，弹簧对弹珠做正功，其机械能增加，故 A 正确；弹珠从C点走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，因此弹珠做匀变速曲线运动，直到碰到障碍物，故 B错误；在释放手柄的过程中，弹簧的弹力对弹珠做正功，弹珠的动能和重力势能之和不断增大，依照弹珠和弹簧组成的系统机械能守恒，知弹珠走开弹簧的瞬时，弹簧的弹性势能全部转变为弹珠的动能和重力势能，因此此瞬时动能和重力势能之和达到最大，故C正确；依照系统机械能守恒得，弹簧的最大弹性势能等于弹珠在C点的机械能，为mg(L＋R)sin θ＋mv 2，故 D正确．17.【答案】 AD【分析】7 / 918.【答案】 (1) 匀速直线【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＝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， E k＝ Mv ≈ 0.110 5 J.(3) 依照牛顿第二定律有：对小车＝Ma ，得a＝Fm/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 ～之间 )(2)①②(M ＋m)2(M ＋m)2③mgs(3)E k2－E k1【分析】 (1)距离 s＝80.30 cm－ 20.30 cm＝ 60.00 cm.(2)①由于挡光条宽度很小，因此能够将挡光条经过光电门时的平均速度看作瞬时速度，挡光条的宽度 d可用游标卡尺测量，挡光时间t可从数字计时器读出．因此，滑块经过光电门1和光电门 2的瞬时速度分别为v1＝，v2＝.②当滑块经过光电门1和光电门 2时，系统的总动能分别为E k1＝(M＋ m)v ＝(M ＋m)2；E k2＝(M＋ m)v ＝(M ＋m)2.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量E p＝ mgs.(3)若是在误差赞同的范围内E p＝E k2－ E k1，则能够为考据了机械能守恒定律．20.【答案】(F2 R2－ F1 R1 )【解析】设半径为 R1和 R2时小球做圆周运动的线速度大小分别为v1和 v2，由向心力公式得：F1＝ m8 / 92＝mF由动能定理得拉力对小球做的功W＝ mv－ mv联立得W＝ (F2 2 1 1R－F R)．21.【答案】 (1) 细绳碰到钉子前、后的瞬时，细绳对小球的拉力各为3mg和 11mg (2)60 °【分析】 (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．关于小球下摆过程，依照机械能守恒定律有：mgL＝ mv设细绳碰到钉子前、后瞬时对球的拉力分别为F T1 T2和 F ，则依照牛顿第二定律有：F T1－ mg＝mF T2－ mg＝m解得 F T1＝ 3mg， F T2＝ 11mg(2)若小球恰好做完满的圆周运动，在最高点，绳的拉力为零，重力供应向心力．设球在最高点时的速度为 v2，依照牛顿第二定律，对小球在最高点有：mg＝ m设小球开始下摆时细绳与竖直方向的最小夹角为θ，则关于小球从开始下摆至运动到最高点的过程，应用机械能守恒定律有：mg· L＋mv ＝ mgL(1－ cosθ)解得：θ＝ 60°9 / 9。
【学练考】人教版物理必修2第七章机械能守恒定律(练习册含单元测评)
第七章机械能守恒定律1追寻守恒量——能量2功知识点一能量转化与守恒思想的理解和应用1．下列实例中，动能转化为势能的是()A．竖直上抛的正在上升的石块B．上紧发条的玩具汽车正在行驶C．从高处下落的乒乓球D．从斜槽上滚下的钢珠2．(多选)关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是()A．伽利略斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上上升到同样的高度B．只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略实验C．在伽利略斜面实验中，只有斜面坡度较缓才有可能使小球上升到同样高度D．设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处知识点二恒力做功的分析和计算3．关于功的概念，以下说法正确的是()A．有力且有位移，该力一定做功B．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积4．有以下几种情况：①用水平推力F推一个质量为m的物体在光滑的水平面上前进l距离；②用水平推力F推一个质量为2m的物体在粗糙的水平面上前进l距离；③用与水平面成60°角的斜向上的拉力F拉一个质量为m的物体在光滑水平面上前进2l距离；④用与斜面平行的力F拉一个质量为3m的物体在光滑的斜面上前进l距离．这几种情况下关于力F做功多少的判断正确的是()A．②做功最多B．④做功最多C．①做功最少D．四种情况做功相等5．用400 N的力在水平地面上拉车行走50 m，拉力与车前进的方向成30°角．那么拉力对车做的功是()A．2.0×104 J B．1.0×104 JC．1.7×104 J D．以上均不对6．(多选)如图L711所示，恒力F通过定滑轮将质量为m的物体P提升，物体P向上的加速度为a，在P上升h的过程中，力F做功为()图L711A．mghB．FhC．(F＋ma)hD．m(g＋a)h7．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为() A．0 B．－FhC．－2Fh D．－4Fh8．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，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，则力F1和F2的合力对物体做功为() A．7 J B．2 JC．5 J D．3.5 J知识点三对功的正负的理解和判定9．(多选)关于功的正负，下列叙述中正确的是()A．正功表示功的方向与物体运动方向相同B．负功表示功的方向与物体运动方向相反C．正功表示力和位移夹角小于90°，负功表示力和位移夹角大于90°D．正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力10．(多选)关于力对物体做功，下列说法正确的是()A．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做功B．静摩擦力对物体可能做正功C．作用力的功与反作用力的功的代数和可能不为零D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态11．如图L712所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移，F′、F AB和F BA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则(A、B视为质点)()图L712A．F做正功，F AB做负功，F BA做正功，F′不做功B．F和F BA做正功，F AB和F′做负功C．F做正功，其他力都不做功D．F做正功，F AB做负功，F BA和F′不做功12．起重机以1 m/s2的加速度将重1.0×104 N的货物由静止匀加速向上提升，则在第1 s 内起重机对货物做的功是(g取10 m/s2) ()A．500 J B．5000 JC．4500 J D．5500 J13．质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g .现使斜面向右水平匀速移动一段距离L ，物体与斜面的相对位置不变，如图L713所示，在此过程中摩擦力对物体所做的功为( )图L713A ．μmgL cos 2θB ．mgL cos 2θC ．mgL sin θcos θD ．μmgL cos θsin θ14．人在A 点拉着绳子，通过一个定滑轮吊起一个质量m ＝50 kg 的物体，如图L714所示．开始时绳与水平方向的夹角为60°，在匀速提起物体的过程中，人由A 点沿水平方向运动了l ＝2 m 到达B 点，此时绳与水平方向成30°角．求人对绳的拉力做的功．(g 取10 m/s 2)图L71415．如图L715所示，一个人用与水平方向成60°角的力F ＝40 N 拉一个木箱，木箱在水平地面上沿直线匀速前进8 m ，求：(1)拉力F 对木箱所做的功； (2)摩擦力对木箱所做的功； (3)外力对木箱所做的总功．图L7153 功率知识点一 功率的理解和计算1．对公式P ＝Fv 的理解，下列说法中正确的是( ) A ．F 一定是物体所受的合力 B ．P 一定是合力的功率C ．此公式中F 与v 必须共线D ．此公式中F 与v 可以成任意夹角2．关于功率，以下说法中正确的是( )A ．根据P ＝Wt 可知，机器做功越多，其功率就越大B ．根据P ＝Fv 可知，汽车的牵引力一定与速度成反比C ．根据P ＝Wt 可知，只要知道时间t 内机器做的功，就可以求得这段时间内任意时刻机器做功的功率D ．根据P ＝Fv 可知，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比 3．从空中以40 m /s 的初速度水平抛出一重为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地．不计空气阻力，g 取10 m /s 2.当物体落地时，重力的瞬时功率为( )B．300 WC．500 WD．700 W4．同一恒力按同样方式施加在同一物体上，使它分别从静止开始沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，两次恒力的功和功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者的关系是()A．W1＞W2，P1＞P2B．W1＝W2，P1＜P2C．W1＝W2，P1＞P2D．W1＜W2，P1＜P25．质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地．g取10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是()A. 下落过程中重力的平均功率是400 WB. 下落过程中重力的平均功率是100 WC. 落地前的瞬间重力的功率是400 WD. 落地前的瞬间重力的功率是200 W知识点二功率和速度的关系6．火车在一段平直的轨道上匀加速运动，若阻力不变，则牵引力F和它的瞬时功率P 的变化情况是()A．F不变，P变大B．F变小，P不变C．F变大，P变大D．F不变，P不变7．某同学的质量为50 kg，所骑自行车的质量为15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40 W．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行时的速度大小约为(g取10 m/s2)()A．3 m/sB．4 m/sC．13 m/sD．30 m/s8．(多选)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有()图L731A．F2＝F1，v1＞v2B．F2＝F1，v1＜v2C．F2＞F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v2知识点三生活中的功率问题9．某同学进行体能训练，用了100 s时间跑上20 m高的高楼，估测他登楼的平均功率最接近的数值是()B ．100 WC ．1 kWD ．10 kW10．一个小孩站在船头，在如图L 732所示的两种情况下用同样大小的拉力拉绳，经过相同的时间t(船未碰)小孩所做的功W 1、W 2及在t 时刻小孩拉绳的瞬时功率P 1、P 2的关系为( )图L 732A ．W 1＞W 2，P 1＝P 2B ．W 1＝W 2，P 1＝P 2C ．W 1＜W 2，P 1＜P 2D ．W 1＜W 2，P 1＝P 211．(多选)质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F 与时间t 的关系如图L 733所示，力的方向保持不变，则( )图L 733A ．3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 02mB ．3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0mC ．在0～3t 0这段时间内，水平力的平均功率为23F 20t 04mD ．在0～3t 0这段时间内，水平力的平均功率为25F 20t 06m12．质量是5 t 的汽车在水平路面上由静止开始以加速度2.2 m /s 2做匀加速直线运动，所受的阻力是1.0×103 N ，则汽车启动后第1 s 末发动机的瞬时功率是( )A ．2 kWB ．11 kWC ．20 kWD ．26.4 kW 13．用一竖直向上的拉力F 将质量为m ＝10 kg 的物体以a ＝0.5 m /s 2的加速度自水平地面由静止开始向上拉起，求在向上拉动的前10 s 内拉力F 做功的平均功率．(g 取10 m /s 2)专题课：机车启动问题1．(多选)一辆汽车以恒定的输出功率以某一初速度冲上一斜坡，在上坡过程中，它的运动情况可能是( )A ．先加速，后匀速B ．先加速，后减速C ．一直加速且加速度越来越小D ．一直减速且加速度越来越大2．以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t 1后速度达到最大值v m ，在此过程中汽车通过的位移为x ，则( )A ．x>v m t 12B ．x ＝v m t 12C ．x<v m t 12D ．无法判断3．汽车的质量为m ，其发动机的额定功率为P.当汽车开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为重力的k 倍，重力加速度为g ，则它的最大速度为( )A .P mg sin θB .P cos θmg （k ＋sin θ）C .P cos θmgD .Pmg （k ＋sin θ）4．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化规律如图LZ 31所示，则作用在小车上的牵引力F 1的功率随时间变化的图像是图LZ 32中的( )图LZ 31图LZ 325．(多选)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值v m.若轿车所受的阻力f为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，图LZ33中正确的是()图LZ336．(多选)火车从车站开出做匀加速运动，若阻力与速度成正比，则()A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率这时应减小D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的二次方成正比7．质量为m、发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1.假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路上匀速行驶的最大速度是()A．vB.P1maC.P0vP1－mavD.P1vP0－mav8．图LZ34为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做速度为v m＝1.02 m/s的匀速运动．g 取10 m/s2，不计额外功．求：图LZ34(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率．9．汽车的额定功率为60 kW，总质量为2×103kg；运动中所受阻力恒为2000 N．若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1 m/s2时的速度大小；(2)汽车行驶的最大速度；(3)10 s内牵引力做的功．10．一辆重5 t、额定功率为80 kW的车以a＝1 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10 m/s2.(1)分析车从静止开始至刚匀速运动过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化．(2)车做匀加速直线运动能维持多长时间？(3)车做匀加速直线运动过程的平均功率为多少？(4)车加速10 s末的瞬时功率为多少？(5)车速的最大值为多少？11．汽车的质量为2 t，额定功率为80 kW，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s.如果汽车从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动过程中阻力不变，则：(1)汽车受到的阻力为多大？(2)3 s末汽车的瞬时功率为多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间为多长？4重力势能知识点一重力做功的计算1．将一个物体由A移至B，重力做功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速还是匀速运动有关D．与物体初、末位置的高度差有关2．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等知识点二重力势能的计算3．(多选)下列关于重力势能的说法中正确的是()A．重力势能是物体和地球所共有的B．重力势能的变化只跟重力做功有关系，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，在地球表面以下为负D．重力势能的增量等于重力对物体做的功4．沿高度相同而长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较重力势能的变化，正确的是()A．沿长度大的粗糙斜面拉，重力势能增加最多B．沿长度小的粗糙斜面拉，重力势能增加最少C．无论长度如何，都是斜面越粗糙重力势能增加越多D．几种情况下，重力势能增加一样多5．升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为()A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah6．地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，在其正上方有一质量为m 的小球从h高处自由下落到轻弹簧上，弹簧被压缩，则小球速度最大时重力势能为(以地面为参考平面)()A．mg(l0－mgk) B.m2g2kC．mgl0D．mg(h＋l0)知识点三对重力势能相对性的理解7．(多选)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能是物体单独具有的B．重力势能有负值，因而是矢量C．重力势能是相对的，而重力势能的变化量是绝对的D．将一个物体由A处移至B处，重力做正功，减少的重力势能与运动路径无关8．关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能变小了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功9．一个实心的正方体铁块与一个实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是(以地面处重力势能为零)()A．铁块的重力势能大于木块的重力势能B．铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能10．关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中错误的是()A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选取无关D．重力势能的变化量与参考平面的选取有关11．质量是50 kg的人沿着长为150 m、倾角为30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？(g取10 m/s2)12.如图L741所示，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达h3高处的D点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？(重力加速度为g)图L74113．在离地80 m处由静止释放一个小球，小球的质量为m＝200 g，不计空气阻力，g 取10 m/s2，取释放处所在水平面为参考平面．求：(1)在第2 s末小球的重力势能；(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化．14．工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿倾角为30°的斜面由底端以加速度ɑ＝2 m/s2匀加速拉到顶端，斜面长是4 m，如图L742所示．若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，求这一过程中(g取10 m/s2)：(1)人拉绳子的力做的功及料车的重力做的功；(2)料车运动到斜面顶端时克服重力做功的瞬时功率．图L7425探究弹性势能的表达式知识点一对弹性势能概念的理解1．(多选)关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．发生形变的物体都具有弹性势能B．弹性势能是一个标量C．在国际单位制中，弹性势能的单位是焦耳D．弹性势能是状态量2．(多选)弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关()A．弹簧的长度B．弹簧的劲度系数C．弹簧的形变量D．弹簧的原长知识点二弹力做功与弹性势能变化的关系3．(多选)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．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C．外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D．发生弹性形变的物体在恢复原状时都能对外界做功4．一根弹簧的弹力—伸长量图像如图L751所示，那么弹簧由伸长8 cm到伸长4 cm 的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为()图L751A．3.6 J，－3.6 JB．－3.6 J，3.6 JC．1.8 J，－1.8 JD．－1.8 J，1.8 J5．如图L752所示，轻弹簧下端系一重物，O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置)，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A点，弹力做功W1，第二次把它拉到B点后再让其回到A点，弹力做功W2，则这两次弹力做功的关系为()图L752A．W1<W2B．W1＝2W2C．W2＝2W1D．W1＝W26．在光滑的水平面上，物体A以较大速度v a向前运动，与以较小速度v b向同一方向运动的连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图L753所示．在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时()图L753A．v a>v bB．v a＝v bC．v a<v bD．无法确定7．如图L754所示，一根轻弹簧一端固定于O点，另一端系一个重物，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()图L754A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做正功C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功8．如图L755所示，在一次蹦极运动中，人由高空跳下到最低点的整个过程中，下列说法中错误的是()图L755A．重力对人做正功B．人的重力势能减小C．橡皮绳对人做正功D．橡皮绳的弹性势能增加知识点三涉及弹性势能的计算9．光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．(1)还需要的器材是________、________．(2)该实验是把对弹性势能的测量转化为对________能的测量，进而转化为对________和对________的直接测量．图L75610．如图L757所示，质量相等的A、B两个物体之间连接一根轻弹簧，B物体放在水平地面上．今用力F缓慢向上拉A，直到B刚要离开地面，设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为E p2，试比较E p1、E p2的大小．图L75711．弹簧原长l0＝15 cm，受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长到长度为l1＝20 cm 时，作用在弹簧上的力为400 N.(1)弹簧的劲度系数k为多少？(2)在该过程中弹力做了多少功？(3)弹簧的弹性势能如何变化？6实验：探究功与速度变化的关系1．关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列叙述正确的是()A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量保持水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出2．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，作出W-v图像如图L76-1所示，符合实际的是()图L7613．在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用．这样，在小车沿木板运动的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这会给实验带来误差．我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜．对于木板的倾斜程度，下列说法中正确的是()A．木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求B．木板的倾斜程度在理论上应满足下面条件：重力使小车沿木板运动的分力等于小车受到的阻力C．如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的D．其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的4．关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列说法正确的是()A．可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值B．实验时，橡皮筋每次拉伸的长度必须保持一致C．将放小车的长木板倾斜的目的是让小车在松手后运动得更快些D．要使橡皮筋对小车做不同的功，应靠改变系在小车上的橡皮筋的根数来实现5．要求出每次拉力所做的功，直接去测量拉力是很困难的，巧妙地避开这个困难的方法是只需要测出每次实验时拉力对小车做的功是第一次实验时拉力做功的多少倍就可以了．据此，以下操作可行的是()A．每次用同样的力拉小车，让小车通过的距离依次为x、2x、3x、……那么拉力每次对小车做的功就分别是W、2W、3W、……B．让小车通过相同的距离，第一次力为F、第二次为2F、第三次为3F、……那么拉力每次对小车做的功就分别是W、2W、3W、……C．选用相同的橡皮筋合并起来拉小车，实验时保持每次橡皮筋拉伸的长度一致，第一次用1根、第二次用2根、第三次用3根、……那么每次橡皮筋对小车做的功就分别是W、2W、3W、……D．利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离x，便可以求出每次拉力对小车所做的功，设法控制F、x，使F的功分别为W、2W、3W、……6．“探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系”的实验装置如图L762所示，实验主要过程如下：图L762设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；作出W-v草图；分析W-v图像，如果图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝v等关系．以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……伸长量与第一条伸长量相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法是可以使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中得到一条记录纸带，纸带上打出的点两端密、中间疏，出现这种情况的原因可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点求小车获得的速度的方法是以纸带上第一个点到最后一个点的距离来进行计算7．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学设计了如图L763甲所示的实验．将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器．先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点．得到的纸带如图乙所示，O点为计时器打下的第1个点．该同学对数据进行了下列处理：取OA＝AB＝BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为v A＝0.12 m/s，v B＝0.17 m/s，v C＝0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断W∝v2?甲乙图L7638．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图L764所示的纸带，这条纸带上的点两端密，中间疏，出现这种情况的原因可能是()图L764A．电源的频率不稳定B．木板倾斜程度太大C．没有使木板倾斜或倾角太小D．小车受到的阻力较大9．为了探究功与物体速度变化的关系，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所(1)该同学做出如下推理：根据x-v图像大致是一条抛物线，可以猜想，x可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上作出图线验证该同学的猜想．甲乙图L765(2)根据你所作的图像，你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度的二次方v2的关系是________．10．质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源．如图L766所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离依次为31.4 mm、70.6 mm、125.4 mm、195.9 mm、282.1 mm、383.8 mm、501.2 mm，重力加速度取9.8 m/s2.图L766(1)求出B、C、(2)(3)适当选择坐标轴作出图线，其中纵坐标表示________，横坐标表示________．图L7677动能和动能定理知识点一动能的理解和计算1．两个物体质量之比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比为()。
第七章《机械能守恒定律》检测题2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2
第七章《机械能守恒定律检测题》一．选择题（共10小题）1．（2021春•黄浦区校级期末）如图桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下。
取桌面处的重力势能为零，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别为（）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）2．（2021春•杭州期末）如图所示，某极限运动员完成一项约4万米高空跳伞的壮举。
直播画面显示，热气球升至3.9×104m高空后，他脱离气球开始无初速下落。
开始下落后46s 时，速度达到1150km/h；在距着陆点1524m高时，他打开了降落伞；又经过几分钟，他平稳着陆。
假设重力加速度恒定，地球自转及气流影响不计，则（）A．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员做自由落体运动B．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员的机械能守恒C．打开降落伞之后的一段时间内，运动员处于超重状态D．整个下落过程，运动员所受重力的功率一直增大3．（2021春•苏州月考）某自行车赛运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离，重力对他做功4000J，他克服阻力做功200J。
则运动员在该段下坡过程（）A．动能增加了4000J B．机械能减小了200JC．机械能减小了3800J D．重力势能减小了3800J4．（2021•香坊区校级四模）如图所示，光滑的固定圆弧槽的槽口与一个固定半球顶点相切，半球底面水平，小滑块（可视为质点）从圆弧槽最高点由静止滑下，滑出槽口时速度方向为水平方向。
已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，不计空气阻力，则R1和R2应满足的关系是（）A．R1≤R2B．R1≥R2C．R1≥D．R1≤5．（2021•沙坪坝区校级模拟）如图所示，质点在恒力E作用下做曲线运动，从M点运动到N点，质点的速度方向恰好改变了90°，在此过程中（）A．质点的速度一直增大B．质点的动能先增大后减小C．质点可能做匀速圆周运动D．F的方向可能与M、N两点的连线垂直6．（2021春•黄浦区校级期末）一物体从静止开始自由下落，在第1s末和第4s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为（）A．1：4B．4：1C．1：16D．16：1 7．（2021•天津模拟）2020年11月24日“嫦娥五号”探测器成功发射，开启了我国首次地外天体采样返回之旅，如图为行程示意图。
(新课标)高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试题 新人教版
（新课标）高中物理第七章机械能守恒定律单元测试题新人教版（新课标）高中物理第七章机械能守恒定律单元测试题新人教版第七章单元测试题一、选择题一.质量为m的木块固定在光滑的水平面上。
从t=0开始，向木块施加尺寸为f的水平恒力。
在时间t=T1时，力F的幂为（）f2f22f2f22t1b.t1c.t1d.t1a.2m2mmm2、起重机吊钩下挂着一个质量为m的木箱，如木箱以加速度a匀减速下降高度h，则木箱克服钢索拉力做的功为（）a、 mghb.m（g-a）hc.m（g+a）hd.m（a-g）h3、汽车由静止开始运动，设汽车所受的阻力一定，若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，则（）a、增加牵引功率B.降低牵引功率c.保持牵引功率不变D.无法判断牵引功率如何变化4、小明同学因上课迟到，一口气便从一楼跑到三楼，用时10秒，则他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值？（）a、 3wb，30wc，300wd，3000w5。
当重力做负功时（）a．重力势能一定增加b．重力势能一定减少c．物体速度可能增大d．物体速度可能减小6关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是（）a、当弹簧变长时，其弹性势能必须增加。
B.当弹簧变短时，其弹性势能必须减小c．若选弹簧自然长度时的势能为零,则其他长度的势能均为正值d、当选择弹簧的自然长度时，如果势能为零，则伸长的弹性势能为正，压缩的弹性势能为负。
7.在光滑的水平面上，利用水平张力使两个物体从静电中获得相同的动能，然后确定（）a．两次水平拉力一定相等b、这两个物体的质量必须相同d．水平拉力对两物体做的功一定相等c、两个物体的速度必须相等地变化8、一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力：经过一段时间后，滑块的速度方向向右水平，大小为4m/s。
在此期间，水平力所做的功为（）a．0b．8jc．16jd．32j9.钢球从静止状态自由下落，然后落入泥潭。
高一物理机械能守恒定律单元测验
第七章机械能守恒定律一、选择题1．在下列事例中，属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和保持不变的是()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，小球从被抛出到落回抛出点过程的运动C．物体以一定的初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2．如图1所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，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，则力F1和F2的合力对物体做功为()A．7 J B．1 JC． 5 J D．3.53．下列说法中正确的是()A．功是矢量，正、负表示方向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．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量4．关于功率公式P＝Wt和P＝Fv的说法正确的是()A．由P＝Wt可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率C．由P＝Fv知，汽车的功率和它的速度成正比D．从P＝Fv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比5．关于重力做功和物体重力势能的变化，下面说法中正确的是()A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选取无关D．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功6．质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图2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)7．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关8.如图1所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是()A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加9．一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为()A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m10．如图4所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F做的功为()A．mgL cosθ B．mgL(1－cosθ)C．FL sinθ D．FL cosθ11.从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图5所示．若取抛出处物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为()A．mgh B．mgh＋12mv2C.12mv2D.12mv2－mgh12．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是()A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散B．能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量是守恒的D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的二、实验题13．用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要测量的有()A．重物的质量B．重力的加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度14．在验证机械能守恒定律的实验中：(1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为______．A．打点计时器(包括纸带) B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．运动小车(2)打点计时器的安装放置要求为__________；开始打点计时的时候，应先_______，然后再________________________________．图1图2图3图4图5(3)选择下列正确的实验步骤，并按次序排列为________ ．A ．用天平测出重锤的质量B ．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上C ．接通电源，松开纸带D ．松开纸带，接通电源E ．用停表记下重锤下落的时间F ．取下纸带，重复上述实验3次G ．将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并用手提住，使重锤靠近打点计时器H ．选取理想纸带，对几个方便的点测量并计算，看mgh 和12mv 2是否相等15．某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图6所示．已知打点计时器打点的周期T ＝0.02 s ，重力加速度g 取9.8 m /s 2.图6(1)利用纸带说明重物通过第2、5两点时机械能守恒．(2)分别说明为什么得到的结果是重力势能的减少量略大于动能的增加量？三、计算题16．质量为2 kg 的物体，受到24 N 竖直向上的拉力，由静止开始运动了5 s ，求5 s 内拉力对物体所做的功是多少？5 s 内拉力的平均功率及5 s 末拉力的瞬时功率各是多少？(g 取10 m /s 2)17．额定功率为80 kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20 m /s ，汽车的质量是2 t ，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m /s 2，运动过程中阻力不变，求：(1)汽车受到的阻力多大？ (2)3 s 末汽车的瞬时功率多大？ (3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？18.如图7所示，物体在离斜面底端5 m 处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧(长度忽略)与斜面连接的水平面上，若斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°，则物体能在水平面上滑行多远？图719．假设过山车在轨道顶点A 无初速度释放后，全部运动过程中的摩擦均可忽略，其他数据如图8所示，求过山车到达B 点时的速度．(g 取10 m /s 2)图8第七章 机械能守恒定律 单元测验答案及解析一、选择题1．AB [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的过程，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能．]2．A [合力做的功等于它的各个分力做功的代数和，即4 J ＋3 J ＝7 J ．] 3．BCD [理解功的概念，功有正、负之分，但功是标量，此处易误解．]4．D [P ＝Wt 计算的是时间t 内的平均功率，P ＝F v 既可计算瞬时功率，也可计算平均功率，但由于涉及三个量，只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关系，故D 正确．]5．ABC [重力做正功，物体下降，重力势能减少；重力做负功，物体升高，重力势能增加；重力做功的多少与重力及初、末位置的高度差有关，与参考平面的选取无关．]6．D [小球落地点在参考平面以下，其重力势能为负值，即－mgh ；初态重力势能E p1＝mgH ，末态重力势能E p2＝－mgh ，重力势能的变化量ΔE p ＝E p2－E p1＝－mgh －mgH ＝－mg (H ＋h )，负号表示减少．重力势能的变化也可以根据重力做功来判断，小球下落过程中重力做正功，所以重力势能减少量为W G ＝mg (H ＋h )．]7．ABC [由弹性势能的表达式E p ＝12kl 2可知，弹性势能E p 与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关，A 选项正确．E p 的大小还与k 有关，B 选项正确．在弹性限度内，E p 的大小还与l 有关，l 越大，E p 越大，C 正确．弹簧的弹性势能是由弹簧的劲度系数k 和形变量l 决定的，与使弹簧发生形变的物体无关．]8．BD [由功的计算公式W ＝Fl cos θ知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力，所以A 不正确；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功增多，故B 正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，故C 错误，D 正确．]9．A [急刹车后，车只受摩擦阻力F f 的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零．－F f x 1＝0－12m v 21 ①－F f x 2＝0－12m v 22 ②②式除以①式得x 2x 1＝v 22v 21.几何 故汽车滑行距离x 2＝v 22v 21x 1＝(86)2×3.6 m ＝6.4 m]10．B [小球缓慢移动，时时都处于平衡状态，由平衡条件可知，F ＝mg tan θ，随着θ的增大，F 也在增大，是一个变化的力，不能直接用功的公式求它的功，所以这道题要考虑用动能定理求解．由于物体缓慢移动，动能保持不变，由动能定理得：－mgL (1－cos θ)＋W ＝0，所以W ＝mgL (1－cos θ)．]11．C [初态时机械能为12m v 20，由于只有重力做功，机械能守恒，物体在任意时刻机械能都是这么大，故C 正确．]12．AC 二、实验题13．CD 14．(1)A 、B 、D(2)底板要竖直 给打点计时器通电 释放重物 (3)B 、G 、C 、F 、H解析 (1)选出的器材有：打点计时器(包括纸带)，重物，毫米刻度尺，编号分别为：A 、B 、D.注意因mgh ＝12m v 2，故m 可约去，不需要用天平．(2)打点计时器安装时，底板要竖直，这样才能使重物在自由落下时，受到的阻力较小，开始记录时，应先给打点计时器通电，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下．(3)正确的实验步骤应该为B 、G 、C 、F 、H.15．解析 (1)v 2＝s 132T ＝(2.9＋3.3)×10－22×0.02 m/s ＝1.55 m/sv 5＝s 462T ＝(4.0＋4.3)×10－22×0.02m/s ＝2.08 m/sΔE k ＝12m v 25－12m v 22＝0.96m 而ΔE p ＝mgs 25＝m ×9.8×(3.3＋3.6＋4.0)×10－2＝1.07m故在系统误差允许的范围内重物通过第2、5两点时机械能守恒．(2)不难看出ΔE p >ΔE k ，这是因为重物下落的过程中除了受到空气阻力的作用外，还受到纸带和限位孔间摩擦阻力的作用． 三、计算题16．600 J 120 W 240 W解析 对物体受力分析，如图所示由牛顿第二定律得 a ＝F －mg m ＝24－2×102m/s 2＝2 m/s 2，5 s 内物体的位移 l ＝12at 2＝12×2×52 m ＝25 m其方向竖直向上． 5 s 末物体的速度v ＝at ＝2×5 m/s ＝10 m/s ， 其方向竖直向上． 故5 s 内拉力的功为W ＝Fl ＝24×25 J ＝600 J5 s 内拉力的平均功率为P ＝W t ＝6005 W ＝120 W. 5 s 末拉力的瞬时功率为P ＝F v ＝24×10 W ＝240 W. 17．(1)4×103 N (2)48 kW (3)5 s解析 (1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F 等于阻力F 阻时，汽车的加速度减小到零，汽车的速度达到最大．设汽车的最大速度为v max ，则汽车所受阻力F阻＝P 额v max ＝8×10420N ＝4×103N. (2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F ′，根据牛顿第二定律有F ′－F 阻＝ma ，解得F ′＝ma ＋F 阻＝2×103×2 N ＋4×103 N ＝8×103 N.因为3 s 末汽车的瞬时速度v 3＝at ＝2×3 m/s ＝6 m/s ，所以汽车在3 s 末的瞬时功率P ＝F ′v 3＝8×103×6 W ＝48 kW.(3)汽车在做匀加速运动时，牵引力F ′恒定，随着车速的增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度v max ′，其数值v max ′＝P 额F ′＝80×1038×103m/s ＝10 m/s. 根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间t ＝v max ′a ＝102 s ＝5 s. 18．3.5 m解析 物体在斜面上受重力mg 、支持力F N1、滑动摩擦力F f1的作用，沿斜面加速下滑，在水平面上减速直到静止．方法一：对物体在斜面上的受力分析如图甲所示，可知物体下滑阶段： F N1＝mg cos 37° 故F f1＝μF N1＝μmg cos 37°由动能定理得 mg sin 37°·l 1－μmg cos 37°·l 1＝12m v 21 ①在水平面上的运动过程中，受力分析如图乙所示 F f2＝μF N2＝μmg由动能定理得－μmg ·l 2＝0－12m v 21 ② 由①②两式可得l 2＝sin 37°－μcos 37°μl 1＝0.6－0.4×0.80.4×5 m ＝3.5 m.方法二：物体受力分析同上，物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程运用动能定理有mg sin 37°·l 1－μmg cos 37°·l 1－μmg ·l 2＝0得l 2＝sin 37°－μcos 37°μl 1＝0.6－0.4×0.80.4×5 m ＝3.5 m.19.70 m/s解析 由题意可知，过山车在运动过程中仅有重力做功，故其机械能守恒．以圆周轨道的最低点所在平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律得mgh A ＝mgh B ＋12m v 2Bv B ＝2g (h A －h B )＝2×10×(7.2－3.7) m/s ＝70 m/s.。
高中物理必修二第七章：机械能守恒定律单元测试(含解析)
必修二第七章：机械能守恒定律单元测试一、单选题（本大题共10小题）1.下列关于摩擦力对物体做功的说法中，正确的是A. 静摩擦力只能做正功B. 静摩擦力一定不做功C. 滑动摩擦力只能做负功D. 滑动摩擦力既可以做正功，也可以负功2.关于功率，下列说法正确的是A. 由可知，只要做功多，功率就大B. 由可知，汽车牵引力的功率一定与它的速度成正比C. 由可知，牵引力一定与它的速度成反比D. 由可知，当汽车牵引力功率P一定时，牵引力一定与速度成反比3.关于功率，下列说法中正确的是A. 力越大，则该力的功率就越大B. 功率小说明物体做功少C. 机器做的功越多，说明其功率越大D. 单位时间机器做功越多，其功率越大4.如图所示，物体在恒力F作用下沿光滑水平面前进L，力F的方向与物体运动方向夹角为，物体的质量为m，重力加速度为在此过程中，下列关于力做功的说法中正确的是A. 力F做功为FLB. 力F做功为C. 重力做功为mgLD. 合力对物体做功为05.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加6.如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距重力加速度大小为g。
在此过程中，外力做的功为A. B. C. D.7.人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示。
则在此过程中A. 物体所受的合外力做功为B. 物体所受的合外力做功为C. 人对物体做的功为mghD. 人对物体做的功为8.如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为处。
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第七章 机械能守恒定律 单元测试7
一、选择题
1.在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是（ ）
A ．做斜抛运动的手榴弹
B ．沿竖直方向自由下落的物体
C ．起重机将重物匀速吊起
D ．沿光滑竖直圆轨道运动的小球
2. 当重力对物体做正功时，物体的（ ）
A ．重力势能一定增加，动能一定减小
B ．重力势能一定减小，动能一定增加
C ．重力势能不一定减小，动能一定增加
D ．重力势能一定减小，动能不一定增加
3. 质量为m 的物体沿着光滑斜面由静止开始下滑，斜面倾角为θ，当它在竖直方向下降的高度为h 时，重力的瞬时功率为（ ）
A ．gh mg 2 B.θcos 2⋅gh mg C.θsin 2gh mg D. θsin 2⋅gh mg
4. 质量不等，但有相同初动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑动至停止，则下列说法正确的是（ ）
A ．质量大的滑行距离大
B ．质量小的滑行距离大
C ．质量小的滑行时间短
D ．它们克服摩擦力所做的功一样大
5．质量为m 的物体置于水平面上，在水平恒力F 的作用下由静止开始前进了s 的距离，撤去力F 后，物体又前进了s 的距离后停止运动。
则下列说法正确的是 ( )
A ．物体受到的摩擦阻力大小为F /2
B ．物体受到的摩擦阻力大小为F
C ．运动过程中物体的最大速度为m
Fs D ．物体运动到位移中点时的速度最大 6. 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
能恰为此时重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为（ ） A.g v 2
B. g v 22
C. g v 32
D. g
v 42
7. 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。
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.①③
B.①④
C.②③
D.②④
8.一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.物体的重力势能减少了2mgh
B.物体的动能增加了2mgh
C.物体的机械能保持不变
D.物体的机械能增加了mgh
9.如图所示，一物体从圆弧形轨道的A 点无初速滑下，物体与圆弧轨道间的动摩擦因数为μ,由于摩擦力的作用物体沿轨道到达C 点时的速度为零，C 点比A 点下降了h 1，物体又由C 点沿轨道滑至B 点，速度再次为零，B 比C 下降了h 2，则h 1与h 2比较有（ ） A ．h 1＞h 2 B ．h 1＜h 2 C ．h 1＝h 2 D ．无法确定
10.如图所示，木块A 放在木块B 上左端，用恒力F 将A 拉至B 的右端，第一次将B 固定在地面上，F 对A 做功为W 1，产生热量为Q 1；第二次将B 放在光滑水平地面上，这次F 对A 做
功为W 2，产生热量为Q 2，则（ ） A ．W 1＜W 2，Q 1＝Q 2， B ．W 1＝W 2，Q 1＝Q 2， C ．W 1＜W 2，Q 1＜Q 2， D ．W 1＝W 2，Q 1＜Q 2，
二、填空题
11.利用重锤下落验证机械能守恒定律。
①为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台(也可利用桌边)， 打点计时器以及复写纸、纸带，低压直流电源，天平，秒表，毫米刻度尺，导线，电键．其
A
中不必要的器材是 ；缺少的器材是 ． ②在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，查得当地
重力加速度g =9.80 m/s 2，测出所用重物的质量m =1.00 kg ，实验中得到一条点迹清晰的纸
带，把第一个点记作O ，另选连续的4个点A 、B 、C 、D 作为测量点，经测量知道A 、B 、C 、D 各点到O 点的距离分别为62.99 cm 、70.18 cm 、77.76 cm 、85.73 cm ，根据以上数据，可知重物由O 点运动到C 点，重力势能的减少量为______J ，动能的增加量为_______J （取3位有效数字）
③实验中产生系统误差的原因主要是 。
为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择_______.
④如果以v 2/2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出的v 2/2—h 图线是 ，
该线的斜率等于_______.
三、计算题：要有必要的文字说明和重要的演算步骤.
12．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)小球在
最低点时，细线对小球的拉力？
13．如图所示，质量为m=4kg 的物体静止在水平面上，在外力F =25N 作用下开始运动，已知
F 与水平方向夹角 =37˚，物体位移为5m 时，具有50J 的动能。
求：（取g =10m/s 2）
(1) 此过程中，物体克服摩擦力所做的功； (sin370=0.6 , cos370=0.8)
(2) 物体与水平面间的动摩擦因数 。
14.一质量为m 的滑雪者从A 点由静止沿粗糙曲面滑下，到B 点后水平飞离B 点.空间几何尺寸如图所示，滑雪者从B 点开始做平抛运动的水平距离为S ，求滑雪者从A 点到B 点的过程中摩擦力对滑雪者做的功.
第12题。