高一物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试
2017-2018年度高一物理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11小题，共44.0分）1.一个小孩坐在船内，按图示两种情况，用相同大小的力拉绳，使自己发生相同的位移．甲图中绳的另一端拴在岸上，乙图中绳的另一端拴在同样的小船上，水的阻力不计（船未碰撞）．这两种情况中，小孩所做的功分别为W1、W2，做功期间的平均功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（）A. W1＞W2，P1=P2B. W1=W2，P1=P2C. W1=W2，P1＜P2D. W1＜W2，P1＜P22.2008年我国四川省汶川地区遭遇了地震灾害，在抗震救灾中，运输救灾物资的汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度（）A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定3.某车以相同的功率在两种不同的水平路面上由静止开始起动，在路面1、2受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，下列说法正确的是A. 车起动过程中加速度大小恒定B. 车起动过程中受到的牵引力大小恒定C. 在路面1、2上车的最大速度之比为D. 车在两种路面上达到最大速度时的牵引力大小相同4.从地面上以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2kg的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力f与其速率v成正比，其关系为f=kv，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1=2m/s，且落地前已经做匀速运动（取g=10m/s2），则以下说法正确的是（）A. k的值为0.1 Ns/mB. 小球在上升阶段加速度大小为20 m/s2时，其速度大小为1 m/sC. 小球抛出瞬间的加速度大小为60 m/s2D. 小球抛出到落地过程中空气阻力所做的功为9.6 J5.美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众．经常有这样的场面：在临终场0.1s的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利．如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（）A. mgh2-mgh1-WB. W+mgh2-mgh1C. mgh1+mgh2-WD. W+mgh1-mgh26.用竖直向上大小为30N的力F，将2kg的物体由沙坑表面静止提升1m时撤去力F，经一段时间后，物体落人沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm．若忽略空气阻力，g取10m/s2．则物体克服沙坑的阻力所做的功为（）A. 20 JB. 24 JC. 34 JD. 54 J7.甲、乙两物体质量相等，速度大小之比是2：1，则甲与乙的动能之比是（）A. 1：2B. 2：1C. 1：4D. 4：18.质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止开始竖直落下至地面，则下落过程中（）A. 物体的动能增加B. 物体的重力势能减少了C. 阻力做的功为D. 物体的机械能减少了mgh9.两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法不正确的是（）A. 到达底部时重力的功率相等B. 到达底部时速度大小相等方向不同C. 下滑过程中重力做的功相等D. 到达底部时动能相等10.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（）A. 动能减少B. 动能增加C. 重力势能减少D. 重力势能增加11.如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和一切摩擦)。
初始时刻，用手按住物块B使A、B处于静止状态。
松手后A下落、B沿斜面上滑。
则从松手到物块A着地前的瞬间( )A. 由于绳子的拉力做功，所以以A,B为系统机械能不守恒B. 轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增加量C. 物块A的重力势能的减少量等于物块A和B的动能增加量D. 物块A的机械能与物块B的重力势能之和是增加的二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）12.在地面上以大小为v1的初速度竖直向上抛出一质量为m的皮球，皮球落地时速度大小为v2．若应球运动过程中所受空气阻力的大小与其速率成正比，重力加速度为g。
下列判断正确的是（）A. 皮球上升的最大高度为B. 皮球从抛出到落地过程中克服阻力做的功为mv12-mv22C. 皮球上升过程经历的时间为D. 皮球从抛出到落地经历的时间为13.长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A,B间存在摩擦,之后A,B速度随时间变化情况如图所示,则下列说法正确的是（）A. 木板获得的动能为1JB. 系统损失的机械能为2.5JC. 木板A的最小长度为1mD. A、B间的动摩擦因数为0.214.一电梯在运送50kg货物（货物水平放在地板上）的过程中，其运动图象如图（重力加速度g取10m/s2），下列对货物描述正确的是（）A. 在0-15s内，重力对货物做功为-12500JB. 在5-15s内，电梯地板对货物的支持力做了-2500J的功C. 在20-25s内，与25-35s内，重力对货物做功的平均功率均为5000WD. 在25-35s内，电梯在减速下降，货物的加速度大小为2m/s215.如图所示，竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的圆弧BCD在B点相切，圆弧轨道的半径为R，圆心O与A、D在同一水平面上，C点为圆弧轨道最低点，，一质量为m的小球从D点由静止释放，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是A. 小球可能运动到A点B. 小球经过较长时间以后会停在C点C. 小球通过圆弧轨道最低点C时，对C点的最大压力大小为3mgD. 小球通过圆弧轨道最低点C时，对C点的最小压力大小为16.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，质量为m的物体（可视为质点）放在小车的左端。
受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生位移为S，则物体从小车左端运动到右端时，下列说法正确的是A. 物体具有的动能为（F﹣f）（s+L）B. 小车具有的动能为fsC. 物体克服摩擦力所做的功为f(s+L)D. 这一过程中小车和物体组成的系统动能减少了f L三、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）17.用如图（甲）所示的实验装置来验证动能定理，（a）该装置中的错误有：①______ ②______ ③______ ．（b）纠正装置错误后，为消除摩擦力的影响，实验前必须进行平衡摩擦力：将小车水平静止地放在长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车______ ．（c）消除摩擦力的影响后，重新进行正确的操作，设砂与砂桶的质量为m，小车的质量为M，从静止释放小车，测得小车运动距离S，小车速度为v，设重力加速度为g，（设M＞＞m），则验证动能定理的表达式为：______ （用所给的字母表达）．四、计算题（本大题共3小题，共27.0分）18.额定功率为80kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m＝2×103kg。
如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2。
运动过程中阻力不变。
求：（1）汽车所受的恒定阻力是多大？（2）3s末汽车的瞬时功率多大？（3）匀加速直线运动时间多长？（4）在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？19.现上海有若干辆超级电容车运行，运行中需要连接电缆，只需再候客上车间隙充电30s到1min，就能行驶3到5公里，假设有一辆超级电容车，质量m=2.5×103kg，额定功率P=75kW，当超级电容车在阻力恒定的平直水平路面上行驶时，其所能达到的最大速度v m=30m/s，取g=10m/s2。
（1）超级电容车在此路面上行驶时受到的阻力f是车重的多少倍？（2）若超级电容车从静止开始，保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持多次时间？20.质量为m=1kg的物块从一光滑的斜面顶端A点以初速度v0=2m/s下滑至底端B点后，颠簸了一下，接着沿水平粗糙地面匀减速滑行了x=8m位移后停止在C点．已知斜面的高度为h=3m，物块与水平地面间的动摩擦因数为µ=0.1，g取10m/s2，求：（1）物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）的速度大小；（2）物块在B点由于颠簸而损失的机械能△E．答案和解析【答案】1. D2. B3. C4. C5. D6. C7. D8. A9. A10. C11. B12. BD13. AC14. CD15. CD16. ABC17. 细线应与木板平行；打点计时器需要用交流电源；释放小车时应让小车从靠近计时器处释放；被轻推后做匀速直线运动为止；mgS=18. （1）当F=F f时，速度最大，所以，根据v m=得F f=N=4×103N.（2）根据牛顿第二定律得F-F f=ma①根据瞬时功率计算式，得P=Fv=Fat②所以由①②两式得P=（F f+ma）at=(4×105+2×103×2)×2×3 W=4.8×104W.（3）根据P=Fv可知，随v的增加，直到功率等于额定功率时，汽车完成整个匀速直线运动过程，所以P额=Fat③将式①代入式③得t==s=5 s.（4）根据功的计算式得W F=Fs=F·=(F f+ma)·=×(4×103+2×103×2)××2×52J=2×105J.19. 解：（1）设超级电容车在此路面上行驶时受到的阻力f是车重的k倍，则在其速度达到最大时，有，解得k=0.1（2）汽车做匀加速运动时，有F-f=ma设汽车刚达到额定功率时的速度为v1，则有，所求时间，联立解得t=15s答：（1）超级电容车在此路面上行驶时受到的阻力f是车重的0.1倍（2）若超级电容车从静止开始，保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持15s20. 解：（1）物体从A到B过程中，受重力和支持力，只有重力做功，根据动能定理，有mgh=-解得①（2）物体从B到C过程，根据动能定理，有②物块在B点由于颠簸而损失的机械能△E为③联立①②③解得△E=+mgh-μmgx=+1×10×3-0.1×1×10×8=24J答：（1）物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）的速度大小为8m/s；（2）物块在B点由于颠簸而损失的机械能△E为24J．【解析】1. 解：两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于拉力相同，甲乙两船的加速度相同，根据两船一定的位移相同，则运动的时间相同，根据功率的公式知，乙图中拉力的功率大；故D正确，A、B、C错误．故选：D．两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大，根据功的定义和功率的定义判断即可．本题关键明确拉力的功等于拉力与拉力作用点在拉力方向的位移的乘积，然后根据功率定义判断功率的大小．2. 解：由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，故B正确，ACD错误．故选：B．司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由P=FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大．本题很好的把现实生活中的事情与所学的物理知识结合了起来，可以激发学生的学习兴趣，知道发动机功率与牵引力、速度之间的关系，并能灵活运用．3. 【分析】车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大。
人教版必修2 第七章 机械能守恒定律 单元测试
单元测评(三)第七章本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．在下列所描述的运动过程中，若物体所受的空气阻力均可忽略不计，则机械能守恒的是()A．小孩沿滑梯匀速滑下B．电梯中的货物随电梯一起匀速下降C．发射过程中的火箭加速上升D．被投掷出的铅球在空中运动2．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率为()A．fv B．mav C．(ma＋f)v D．(ma－f)v3．(多选)将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球沿光滑斜面向下抛出，不计空气阻力．由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是()A．重力对两球做的功相等B．重力的平均功率相等C．落地时重力的瞬时功率相等D．落地时两球的机械能相等4．将一个小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是图C71中的()A BC D图C715．(多选)某人将物体由静止开始举高，物体获得速度．下列说法中正确的是()A．物体所受合外力做的功等于物体动能的增加量B．此人对物体做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和C．物体所受合外力做的功等于物体动能和重力势能的增加量之和D．克服重力做的功等于物体重力势能的增加量6．将质量为200 g的物体在高20 m处以20 m/s的初速度竖直上抛，若测得该物体落地时的速度为20 m/s，则物体在空中运动时克服空气阻力做的功是(g取10 m/s2)()A．0 B．20 J C．36 J D．40 J7．如图C72所示，重物的质量为1 kg，动滑轮的质量不计，竖直向上拉动细绳，使重物从静止开始以5 m/s2的加速度上升，则拉力F在1 s末的瞬时功率为(g取10 m/s2)()图C72A．75 W B．37.5 WC．12.5 W D．15 W8．(多选)提高物体(例如汽车)的运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的二次方成正比，即f＝kv2，k是阻力因数)．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为v m，如果要使物体运动的速率增大到2v m，则下列办法可行的是()A．阻力因数不变，使发动机的额定功率增大到4P0B．发动机的额定功率不变，使阻力因数减小到k 4C．阻力因数不变，使发动机的额定功率增大到8P0D．发动机的额定功率不变，使阻力因数减小到k 89．两个质量不等的小铁块A和B分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图C73所示，下列说法中正确的是()图C73A．下滑过程中重力做的功相等B．它们到达底部时的动能相等C．它们到达底部时的速率相等D．它们到达底部时的机械能相等10．一个滑块从如图C74所示的圆弧形轨道上的A点由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B点，而返回后又仅能滑到C点．若A、B两点的高度差为h1，B、C两点的高度差为h2，必有()图C74A．h1＝h2B．h1<h2C．h1>h2D．条件不足，无法判断11．如图C75所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两个轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则()图C75A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B．两个小球到达C点和D点时，重力做功相等C．两个小球到达C点和D点时，重力势能相等D．两个小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等12．(多选)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图像(如图C76所示)中正确的是(不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点)()图C76请将选择题答案填入下表：第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题共2小题，13题4分，14题6分，共10分)13．在某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用频率为50 Hz的打点计时器打出的一条纸带如图C77所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为mm，重力加速度取9.8 m/s2，重锤质量为1 kg.图C77(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v B＝________ m/s，重锤的动能E k B＝________J.(2)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减少量为________ J.(3)以上实验可以证明_____________________________________．14．某实验小组采用如图C78所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50 Hz.图C78(1)实验中木板略微倾斜，这样做()A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．是为了释放小车后，小车能匀减速下滑(2)本实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是()A．可以直接测量橡皮筋做功的大小B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做的功也增加为原来的两倍(3)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、4条……挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，则第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1……橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次的纸带(如图C79所示)求得小车弹开后获得的速度为__________m/s.(图中各点是相邻的计时点)若W-v2图像是一条过原点的倾斜的直线，则说明________________________．图C79三、计算题(本题共4个小题，15、16、17题各10分，18题12分，共42分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15．质量为1000 kg的汽车在平直路面上试车，当车速达到30 m/s时关闭发动机，经过60 s停下来，汽车所受阻力大小恒定，此过程中：(1)汽车的加速度大小是多少？受到的阻力大小是多少？(2)若汽车以20 kW的恒定功率重新启动，当速度达到10 m/s时，汽车的加速度是多大？16．质量为m的子弹以水平速度v1射入沿同一方向以速度v2运动的木块中，木块的质量为M.当子弹进入木块中的深度为d时，子弹和木块的速度分别为v1′和v2′.若木块和子弹的相互作用力为F，木块与水平面间的摩擦不计，试求这一过程中子弹和木块组成的系统损失的动能．(用F和d表示)17．如图C710所示，一辆汽车从A点开始爬坡，坡与水平面的夹角为30°，在牵引力不变的条件下行驶45 m的坡路到达B点时，司机立即关掉油门，此后汽车又向前滑行15 m停在C点．汽车的质量为5×103kg，行驶中受到的摩擦阻力是车重的0.25倍，g取10 m/s2，求汽车在整个运动过程中牵引力做的功和汽车经过B点时的速率．图C71018．如图C711所示，质量m＝1 kg的小物块无初速度放在水平匀速运动的传送带上的P点，小物块随传送带运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧的半径R ＝1.0 m ，圆弧对应的圆心角θ＝106°，轨道最低点为O ，A 点距水平面的高度h ＝0.8 m ．小物块离开C 点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动，0.8 s 后经过D 点，小物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝13.g 取10m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求小物块离开A 点时的水平初速度．(2)求小物块经过O 点时对轨道的压力大小．(3)求斜面上C 、D 间的距离．(4)若小物块与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.3，传送带的速度v 0＝5 m /s ，则P 、A 间的距离是多少？图C 711单元测评(三)1．D [解析] 小孩沿滑梯匀速下滑时，其动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，其实是有摩擦存在，将机械能转化成了内能，选项A 错误；货物匀速下降，与A 选项类似，它的机械能也不守恒，选项B 错误；火箭加速上升，动能增大，重力势能也增大，故机械能增大，选项C 错误；铅球在空中运动时，只受重力的作用，动能增大，重力势能减小，其机械能是守恒的，选项D 正确．2．C [解析] 当汽车的加速度为a 时，则F －f ＝ma ，解得F ＝f ＋ma ；根据P＝Fv，则发动机的实际功率为P＝(f＋ma)v，选项C正确．3．AD[解析] 在抛出到落地的过程中，重力对两球做的功相等，故两球落地时的速度大小相同，机械能相同；小球竖直下抛落地所用的时间较短，重力的平均功率较大，小球落地速度方向竖直向下，重力的瞬时功率较大．A、D正确．4．A[解析] 设经过时间t小球速度大小为v，方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fv cosθ知，此时重力的功率P＝mgv cosθ＝mgv y ＝mg·gt＝mg2t，A正确．5．ABD[解析] 由动能定理可知A正确，C错误；人对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即等于物体动能与重力势能的增加量之和，B正确；克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，D正确．6．D[解析] 对物体从开始上抛至落地的整个过程应用动能定理得mgh－W f＝12mv22－12mv21，解得W f＝40 J．D正确．7．A[解析] 1 s末重物的速度v＝at＝5 m/s，由牛顿第二定律得2F－mg＝ma，所以F＝m（a＋g）2＝7.5 N，所以1 s末拉力F的功率P＝F·2v＝7.5×2×5 W＝75 W．A正确．8．CD[解析] 根据题意，P0＝fv m＝kv2m·v m＝kv3m，所以k＝P0v3m.如果阻力因数不变，当物体运动的速率增大到2v m时，发动机的额定功率需要增大到P＝k(2v m)3＝8kv3m＝8P0，选项A错误，C正确；如果发动机的额定功率不变，当物体运动的速率增大到2v m时，阻力因数需要减小到k′＝P0（2v m）3＝P08v3m＝k8，选项B错误，D正确．9．C[解析] 两个铁块的质量不等，所以下滑过程中重力做的功W G＝mgh不相等，选项A错误；铁块在下滑过程中机械能守恒，由mgh＝12mv2可知，滑到底部时两个铁块速率相等，但动能不相等，机械能也不相等，选项B 、D 错误，选项C 正确．10．C [解析] 对A →B 过程由动能定理得mgh 1－W f1＝0，对B →C 过程由动能定理得mgh 2－W f2＝0，即mgh 1－W f1＝mgh 2－W f2，由于W f1>W f2，所以h 1>h 2.C 正确．11．D [解析] 不管选哪一平面为零势能面，A 点和B 点相对零势能面的竖直高度均相等，所以两个小球在此处的重力势能相等．两个小球到达C 点和D 点时，重力势能不相等．重力势能E p ＝mgh ，具有相对性，如果选A 、P 、B 三点在零势能面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C 点在零势能面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值．另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C 点和D 点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等．选项D 正确．12．ABC [解析] 以竖直向下为正方向，竖直上抛运动的加速度恒为g ，D 错误．小球匀减速运动到最高点，然后反向加速运动，任意时刻的速度v ＝－v 0＋gt ，故A 正确．因为抛出点为零势能点，所以重力势能最初为零，上升过程重力势能增大，下落过程减小，回到原点变为零，E p ＝mgh ，h ＝v 0t －12gt 2，B 正确．位移x ＝－v 0t ＋12gt 2，C 正确．13．(1)1.175 0.69 (2)0.69 (3)重锤在下落的过程中机械能守恒14．(1)C (2)B (3)2 W 与v 2成正比15．(1)0.5 m /s 2 500 N (2)1.5 m /s 2[解析] (1)汽车的加速度大小a ＝v 0－v t ＝0.5 m /s 2由牛顿第二定律得，阻力大小f ＝ma ＝500 N .(2)汽车以恒定功率运动，牵引力F ＝P v′由牛顿第二定律得F －f ＝ma解得a ＝1.5 m /s 2.16．Fd [解析] 应用动能定理时，注意子弹与木块发生的位移并不相同．如图所示，设子弹进入木块中深度为d 的过程中，木块的位移为l ，则子弹的位移为(l ＋d)．分别对木块和子弹应用动能定理，有Fl ＝12Mv′22－12Mv 22－F(l ＋d)＝12mv′21－12mv 21. 可得系统损失的动能ΔE k ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12Mv 22＋12mv 21－⎝ ⎛⎭⎪⎫12Mv′22＋12mv′21＝Fd. 17．2.25×106 J 15 m /s[解析] 汽车从A 点到C 点的过程中，汽车发动机的牵引力做正功，重力做负功，摩擦力做负功，动能的变化量为0, 由动能定理可得W F －W G －W f ＝0，由于G 、f 已知，汽车的位移也知道，所以有W F ＝W G ＋W f ＝mgl sin 30°＋0.25mgl ＝2.25×106 J .汽车由B 点到C 点的过程中，克服重力做功，克服摩擦力做功，汽车的动能逐渐减小到0，根据动能定理有－W′G －W′f ＝0－12mv 2B ，即mgl BC ·sin 30°＋0.25mgl BC ＝12mv 2B ，解得v B ＝15 m /s .18．(1)3 m /s (2)43 N (3)0.98 m (4)1.5 m[解析] (1)对小物块，从A 点到B 点有v 2y ＝2gh ，得v y ＝4 m /s .在B 点有tan θ2＝v yv x ，所以v x ＝3 m /s .(2)对小物块，由B 点到O 点有mgR(1－cos 53°)＝12mv 2－12mv 2B ，其中v B＝v 2x ＋v 2y ＝32＋42m /s ＝5 m /s ，在O 点有F N －mg ＝m v 2R ，所以F N ＝43 N ，由牛顿第三定律知，小物块经过O 点时对轨道的压力F′N ＝43 N .(3)物块沿斜面上滑，则mg sin 53°＋μ1mg cos 53°＝ma 1，所以a 1＝10 m /s 2 物块沿斜面下滑，则mg sin 53°－μ1mg cos 53°＝ma 2 由机械能守恒定律知v C ＝v B ＝5 m /s小物块由C 点上升到最高点历时t 1＝v C a 1＝0.5 s 小物块由最高点回到D 点历时t 2＝0.8 s －0.5 s ＝0.3 s故s CD ＝v C 2t 1－12a 2t 22＝0.98 m .(4)因v 0＞v x ，故小物块在传送带上一直做加速运动，有μ2mg ＝ma 3，P 、A间的距离是s PA ＝v 2x 2a 3＝1.5 m .。
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、单选题(每小题只有一个正确答案)1.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员，背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个过程中重力对人做的功大约为()A． 1 000 J B． 750 J C． 650 J D． 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.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是()A．电动机多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．传送带克服摩擦力做的功为mv2D．电动机增加的功率为μmgv4.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转化过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散说法中正确的是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒，只是说明能量的转化有方向性D．能量耗散过程中仍遵从能的转化与守恒定律：机械能可以转化为内能；反过来，内能也可以全部转化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．下列说法正确的是()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的平均功率D．上升过程中克服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．一个人用力推一个笨重的物体，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5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A． 5 m/s B． 7 m/s C． 8 m/s D． 10 m/s8.下列说法中，正确的是()A．物体的动能不变，则物体所受的外力的合力必定为零B．物体的动能变化，则物体所受的外力的合力必定不为零C．物体的速度变化，则物体的动能必定发生变化D．物体所受的合外力不为零，物体的动能必定发生变化9.下列关于静摩擦力的叙述中，正确的是()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．静摩擦力的方向不可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一定为零而不做功10.物体在水平方向上受到两个相互垂直大小分别为3 N和4 N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 J B． 30 J、40 J、50 JC． 18 J、32 J、50 J D． 18 J、32 J、36.7 J 11.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，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.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是()A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功二、多选题(每小题至少有两个正确答案)13.(多选)如图所示，下列关于机械能守恒条件的判断正确的是()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.(多选)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能()A．一直增大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.(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示，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，从距离水平地面高为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．下列说法正确的是()A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B．小球落到地面时相对于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.(多选)如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图．光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，绳通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，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励．假设所有轨道均光滑，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，下列说法正确的是() A．弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能不守恒B．调整手柄的位置，可以使弹珠从C点离开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物C．弹珠脱离弹簧的瞬间，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.(多选)如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C 三点．以下表述正确的是()A．若以地面为参考平面，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考平面，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，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动．(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.乙请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔE k，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).分析上述数据可知：在实验误差允许范围内W＝ΔE k，与理论推导结果一致．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．19.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示．(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，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.①从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门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下列物理量的表达式．①滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________.①当滑块通过光电门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 k2＝________.①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ΔE p＝________(重力加速度为g)．(3)如果ΔE p＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．四、计算题20.如图所示，光滑水平桌面上开一个光滑小孔，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，以维持小球在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动．今改变拉力，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过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，若在悬点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，由静止释放小球，如图所示．假设细绳始终不会被拉断，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能够做完整的圆周运动，则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】考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，离地面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，物体在这个过程中获得动能是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＝＝，在这段时间内传送带的位移为：x1＝vt＝，物体的位移为：x2＝＝，则相对运动的位移，即划痕的长度为：Δx ＝x1－x2＝，故B错误；传送带克服摩擦力做功为：W f＝μmgx1＝mv2，故C错误；电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，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，与小球的路径等无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中克服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，受到的阻力向下，在下降过程中受到的阻力向上，所以在上升时小球受到的合力大，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3 s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，所以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＝0.1×5 000×10 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】如果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，但是合力不一定为零，比如匀速圆周运动，故A错误；物体的动能变化，则合力做功一定不为零，则合力必定不为零，故B正确；物体的速度变化，可能只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，根据动能定理则物体的动能不变，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°，各个力及合力做功分别为W1＝F1l cosα1＝18 J，W2＝F2l cosα2＝32 J，W合＝50 J，C对．11.【答案】A【解析】在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，运动员被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，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，根据平衡条件得F N＝mg cosθ，F f＝mg sinθ，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，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中对于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而对于小车与弹簧而言，整个系统没有受到外力的作用，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，动能一直增大，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，速度一直增大，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，某一时刻质点速度最小，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】因为轨道光滑，所以小球从D点运动到A点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律有mgH＝mg(R＋R)＋mv，解得v A＝，从A端水平抛出到落到地面上，根据平抛运动规律有2R＝gt2，水平位移x＝v A t＝·＝2，故A错误，B正确；因为小球能从细管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点离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，根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达到最大，故C正确；根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，当摩擦力恰好被平衡时，小车与纸带所受合力为零，获得初速度后应做匀速直线运动．(2)由题图可知＝55.75 cm，再结合＝可得打下计数点F时的瞬时速度v F＝＝1.051 m/s，故W＝F·＝0.111 5 J，ΔE k＝Mv≈0.110 5 J.(3)根据牛顿第二定律有：对小车F＝Ma，得a＝1.0 m/s2；对托盘及砝码(m＋m0)g－F＝(m＋m0)a，故有m＝－m0＝kg－7.7×10－3kg≈0.015 kg.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，因此可以将挡光条通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，滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝，v2＝.①当滑块通过光电门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)2.①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ΔE p＝mgs.(3)如果在误差允许的范围内ΔE p＝E k2－E k1，则可认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分别为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．对于小球下摆过程，根据机械能守恒定律有：mgL ＝mv设细绳碰到钉子前、后瞬间对球的拉力分别为F T1和F T2，则根据牛顿第二定律有：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，根据牛顿第二定律，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，则对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°。
人教版必修2第七章机械能守恒定律单元测试题
人教版必修2第七章机械能守恒定律单元测试题一、单选题1. 关于功率的概念，下列说法正确的是（）A．力对物体做功越多，功率越大B ．由可以求得任一时刻机器的功率C ．由可知机车发动机的功率可以随速度不断增大而提高D ．由可知在发动机功率一定时，机车牵引力与运动速率成反比）2. 如图所示，一颗弹丸从离水面不高处自由落入水中，会溅起几个小水珠，关于小水珠跳起的高度，下列说法中正确的是（A．所有小水珠跳起的高度全都超过弹丸下落的高度B．所有小水珠跳起的高度全都不超过弹丸下落的高度C．个别小水珠跳起的高度可以超过弹丸下落的高度D．若小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，肯定是违背能量守恒的3.起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起质量相等货物，则两次起重机对货物的拉力和起重机的功率大小关系是（）A．拉力不等，功率相等B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等D．拉力相等，功率不等4. 物体从高处下落的过程中A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大5. 如图所示，一根轻质弹簧下端固定在水平面上．一质量为m的小球自弹簧正上方距地面高度为H1处自由下落并压缩弹簧，设小球速度最大时的位置离地面的高度为h1，最大速度为v1．若将此小球开始自由下落的高度提高到H2（H2 >H1），相应的速度最大时离地面的高度为h2，最大速度为v2．不计空气阻力，则下列结论正确的是（）A．v1< v2，h1= h2B．v1< v2，h1< h2C．v1= v2，h1< h2D．v1< v2，h1> h26. 设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则( )A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢B．路面越粗糙，汽车行驶得越快C．在同一路面上，汽车不载货与载货时行驶得一样快D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢7. 某运动员臂长为l，他将质量为m的铅球推出，铅球出手时速度大小为v，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球做的功为（）A ．B ．C ．D ．8. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P 。
高一物理人教版必修二 第七章 机械能守恒定律单元练习题(含答案)
第七章机械能守恒定律一、单选题1.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．2.如图所示，质量为m的苹果，从距地面高度为H的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为()A．－mghB．mgHC．－mg(H＋h)D．mg(H＋h)3.下列关于重力势能的几种理解，正确的是()A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C．选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落地时物体的重力势能不相等D．选取不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响有关重力势能问题的研究4.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是()A．橡皮筋做的功可以直接测量B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍5.关于功和能，下列说法不正确的是()A．滑动摩擦力对物体可以做正功B．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功C．做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功D．只有重力作功的物体，在运动过程中机械能一定守恒6.如图所示，由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带左端点上．设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v，而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，左右端点相距L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为()A．μmglB．mv2C．μmgl＋mv2D．mv27.质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F 与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示，g取10 m/s2，则()A．拉力F的大小为100 NB．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 WC． 4 s内拉力所做的功为480 JD． 4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J8.卫星发射上升过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为()A．重力做正功，重力势能减小B．重力做正功，重力势能增加C．重力做负功，重力势能减小D．重力做负功，重力势能增加9.如图是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在NBA赛场上投二分球时的照片．现假设林书豪准备投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起，已知林书豪的质量为m，双脚离开地面时的速度为v，从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h，则下列说法正确的是()A．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为0B．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为mv2＋mghC．从下蹲到离开地面上升过程中，他的机械能守恒D．离开地面后，他在上升过程中处于超重状态，在下落过程中处于失重状态10.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2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR二、多选题11.(多选)如图所示，木块A，B叠放在光滑水平面上，A，B之间不光滑，用水平力F拉B，使A，B一起沿光滑水平面加速运动，设A，B间的摩擦力为F f，则以下说法正确的是( )A．F对B做正功，对A不做功B．F f对B做负功，对A做正功C．F f对A不做功，对B做负功D．F f对A和B组成的系统做功为012.(多选)关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是()A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径13.(多选)如图所示，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为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.将六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．则在各小球运动过程中，下列正确的是()A．球1的机械能守恒B．六个球落地点各不相同C．球6的水平射程最小D．球6在OA段机械能增大14.(多选)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是()A．斜面对物体m的支持力一定做正功B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功15.(多选)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是()A．物体重力做的功为mghB．物体所受阻力做功为C．物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为三、实验题16.在“探究功与速度变化的关系”实验中．(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是()A．释放小车的位置等间距的变化B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置静止释放(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是()A．一直增大且增量不变B．先减小后增大C．先增大后减小D．先增大后均匀不变再减小(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：A：实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B：保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．请回答下列问题：①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)．17.如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．实验步骤如下：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测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.③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通过光电门2.④读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt1和Δt2.⑤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.⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为E k1＝________和E k2＝________.⑦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ΔE p＝________.(重力加速度为g)⑧如果满足关系式____________，则可认为验证了机械能守恒定律．四、计算题18.如图所示，质量m＝1 kg 的木块静止在高h＝1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平推力F＝20 N，使木块产生位移l1＝3 m时撤去，木块又滑行l2＝1 m后飞出平台，求木块落地时速度的大小．19.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10 s时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力F f大小不变．求：(1)小车所受阻力F f的大小；(2)在t1～10 s内小车牵引力的功率P；(3)求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移．20.在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图象(图中AB、BO均为直线)，假设电动车在行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：(1)电动车的额定功率；(2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s?五、填空题21.一个质量为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________.22.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)23.近年来我国建立了许多风力发电厂．某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为__________．风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．某台风力发电机风轮机叶片的长度为r，设空气的密度为ρ，气流速度为v，则在时间t内风轮机可以接受到的最大风能为__________．24.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．25.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有()；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瞬时速度答案解析1.【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＝2.2.【答案】A【解析】以地面为零势能面，坑在地面以下，苹果落到坑中时的重力势能为－mgh；故选A.3.【答案】D【解析】重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，一个物体重力势能的大小跟它能否对别的物体做功无必然联系．4.【答案】B【解析】橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．故B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车做加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C错误；橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似，满足关系：E p＝kΔx2，所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍，故D错误5.【答案】C【解析】6.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律知道工件的加速度为μg，所以速度达到v而与传送带保持相对静止所用时间：t＝工件的位移为x＝工件相对于传送带滑动的路程大小为Δx＝vt－＝产生的热量Q＝μmgΔx＝mv2由能量守恒定律知，电动机每传送完一个工件消耗的电能一部分转化为一个工件的动能，另一部分转化为内能，则E电＝E k＋Q＝mv2＋mv2＝mv2故D正确．7.【答案】B【解析】由图象可得：0～2 s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a1＝＝m/s2＝5 m/s2，匀减速过程有F＋F f＝ma1.匀加速过程加速度大小为a2＝＝m/s2＝1 m/s2，有F－F f＝ma2，解得F f＝40 N，F＝60 N，故A错误.物体在4 s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正确.4 s内物体通过的位移为x＝(×2×10－×2×2)m＝8 m，拉力做功为W＝－Fx＝－480 J，故C错误.4 s内物体通过的路程为s＝(×2×10＋×2×2) m＝12 m，摩擦力做功为W f＝－F f s ＝－40×12 J＝－480 J，故D错误.8.【答案】D【解析】卫星发射时高度逐渐上升，卫星的重力做负功，重力势能越来越大．9.【答案】A【解析】从地面跃起过程中，地面对他有支持力但没有位移，所以地面对他不做功，故A对，B 错．从下蹲到离开地面上升时，消耗体内化学能从而使他具有一定的动能，机械能增加，故C 错．离开地面后无论上升还是下落都处于失重状态，D错．10.【答案】D【解析】重力做功与路径无关，所以W G＝mgR，选项A错；小球在B点时所受重力提供向心力，即mg＝m，所以v＝，从P点到B点，由动能定理知：W 合＝mv2＝mgR，故选项C错；根据能量守恒知：机械能的减少量为|ΔE|＝|ΔE p|－|ΔE k|＝mgR，故选项B错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D对.11.【答案】ABD【解析】A，B一起沿光滑水平面加速运动，它们的位移相等，F作用在B物体上，没有作用在A 物体上，且AB向前做加速运动，在力F的方向上发生了位移，由W＝Fl可知，F对B做正功，对A不做功，故A正确；B对A的摩擦力向右，A对B的摩擦力向左，而位移水平向右，由W＝FL cosθ可知，F f对B做负功，F对B做正功，故B正确，C错误；F f对A做功为WA＝F f l，F f对B 做功为WB＝－F f l，故F f对AB整体做功为W＝WA＋WB＝0，故F f对A和B组成的系统不做功，D 正确．12.【答案】ACD【解析】13.【答案】CD【解析】6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，球2对1的作用力做功，故球1的机械能不守恒，故A 错误；由于6、5、4三个球在水平轨道运动时，在斜面上的小球仍在加速，所以离开A点时，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三个球在水平轨道上运动时不再加速，3、2、1的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故B错误；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，所以可知离开A点时球6的速度最小，水平射程最小，故C正确；球6在OA段运动时，斜面上的球在加速，球5对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故D 正确．14.【答案】ACD【解析】物体所受的支持力始终垂直斜面向上，由于位移方向水平向左，因此支持力一定做正功；摩擦力做的功有三种可能性：当加速度a＝g tanα时，物体所受的摩擦力为零，摩擦力不做功；当加速度a＞g tanα时，物体所受的摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；当加速度a＜g tanα时，物体所受的摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功．故选项A，C，D正确．15.【答案】ACD【解析】因物体的加速度为g，由牛顿第二定律可知，mg－F f＝ma解得空气阻力F f＝mg.重力做功W G＝mgh，阻力做功W f＝－mgh，A、D对，B错；重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，重力做正功，故重力势能减小mgh，C正确．16.【答案】(1)D(2)D(3)①等间距②等于【解析】(1)并且橡皮筋的拉力是一个变力，根据胡克定律及功的定义得：W＝x＝kx2，所以当释放小车的位置等间距的变化时，不能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化，故A错误；当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，故B、C错误；增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放，这样保证了x不变，F呈整数倍增加，橡皮筋做功呈整数倍增加，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故D正确．(2)橡皮条伸长阶段，小车在橡皮条的拉力作用下加速运动，当橡皮条恢复原长后，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，后在阻力作用下做减速运动，根据运动学规律知点间距先增加后均匀，再减小，故D正确．(3)①根据匀速直线运动规律x＝vt知，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的．②滑块做匀速直线运动时，由平衡条件得：除细绳对滑块拉力之外，滑块所受其它力的合力F其它与拉力等大反向，而拉力与钩码的重力等大反向．当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块所受的合外力为F其它，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小．17.【答案】⑥(M＋m)()2(M＋m)()2⑦mgs⑧ΔE p＝E k2－E k1【解析】⑥滑块通过光电门的速度v1＝，v2＝所以E k1＝(M＋m)v＝(M＋m)()2E k2＝(M＋m)v＝(M＋m)()2⑦系统重力势能的减少量等于托盘和砝码重力势能的减少量ΔE p＝mgs.⑧若ΔE p＝E k2－E k1，则验证了机械能守恒定律．18.【答案】8m/s【解析】木块的运动分为三个阶段，先是在l1段做匀加速直线运动，然后是在l2段做匀减速直线运动，最后是平抛运动．对整个过程由动能定理得Fl1－μmg(l1＋l2)＋mgh＝mv2－0，解得v＝8m/s.19.【答案】(1)2 N(2)12 W(3)1.5 s 2.25 m【解析】(1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力F f作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速度的大小为a＝2 m/s2则F f＝ma＝2 N(2)小车做匀速运动阶段即7～10 s内，设牵引力为F，则F＝F f由图象可知v m＝6 m/s；解得P＝Fv m＝12 W(3)设0～t1时间内的位移为x1，加速度大小为a1，则由P＝F1v1得F1＝4 N，F1－F f＝ma1得a1＝2 m/s2，则t1＝＝1.5 s，x 1＝a1t＝2.25 m.20.【答案】(1)6 kW(2)1 s【解析】(1)由题图可知AB段表示电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率(B点)，BC段表示车做变加速运动，达到最大速度(C点)后做匀速运动．当v max＝15 m/s时，F＝400 N，则恒定的阻力F f＝F＝400 N电动车的额定功率P＝F f v max＝6 kW.(2)在AB段：F＝2 000 N由P＝Fv得匀加速运动的末速度v＝3 m/s又F－F f＝ma加速度a＝2 m/s2由v′＝at得t＝1 s.21.【答案】－10 m/s0【解析】22.【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.23.【答案】【解析】某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为：I＝；在时间t 内通过风轮机的最大空气质量为m＝ρvtπr2.时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E＝mv2＝·ρvtπr2·v2＝24.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．25.【答案】C D【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重锤的质量可以测量也可以不测量．重力加速度与实验无关．通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度．。
人教版高一物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列说法中正确的是()A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的D．随着科技的发展，永动机是可以制成的2.如图所示，质量相同的小物块A和B，开始时离地面的高度相同，A物块自由下落到地面，重力做功为W1，B物块沿斜面下滑到地面，重力做功为W2，则()A．W1＝W2B．W1>W2C．W1<W2D．无法确定3.如图所示，一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则()A．卫星在A点的重力势能比在B点的重力势能大B．卫星在B点的重力势能比在A点的重力势能大C．卫星在A、B两点的重力势能相等D．条件不足，无法比较4.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是()A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功5.某人在离地h高的平台上以一定初速度抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力和人的高度，以地面为零势能面，则()A．小球的初动能为mv2B．小球的初动能为mv2－mghC．小球落地时的机械能为mv2＋mghD．小球落地时的机械能为mv2－mgh6.如图所示，在自动扶梯以恒定的速度v运转时，第一次有一个人站在扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W1，做功功率为P1；第二次这人在运动的扶梯上以相对扶梯的速度u匀速向上走，这次扶梯对该人做功为W2，做功功率为P2，则以下关系式正确的是()A．W1>W2，P1>P2B．W1>W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1>P2D．W1＝W2，P1＝P27.如图所示，匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50 t的A320客机．他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在52 s的时间内将客机拉动了约40 m．假设大力士牙齿的拉力约为5×103N，绳子与水平方向夹角θ约为30°，则飞机在被拉动的过程中()A．重力做功约为2.0×107JB．拉力做功约为1.7×105JC．克服阻力做功约为1.5×105JD．合外力做功约为2.0×105J8.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h.开始时两者均静止，然后放手，B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W.下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，W的合理表达式应为()A．W＝0B．W＝－gC．W＝gD．W＝－g9.若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅰ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为()A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅰ重力做功最大C．沿路径Ⅰ和Ⅰ重力做功一样大D．条件不足不能判断10.关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．弹簧处于自然状态时其本身仍具有弹性势能B．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能C．在弹性限度内，同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大D．火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小11.甲、乙两辆汽车的质量之比m1：m2=2：1，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比s1：s2等于（）A． 1：1B． 1：2C． 1：4D． 4：112.如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球，当整个装置沿水平面以速度v水平向右匀速运动时，以下说法中正确的是()A．小球的重力做负功B．斜面对球的弹力做正功C．挡板对球的弹力做正功D．以上三种说法都正确13.一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小F f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()A．B．C．D．14.快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f＝kv2)．若油箱中有20 L燃油，当快艇以10 m/s匀速行驶时，还能行驶40 km，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s匀速行驶时，还能行驶()A． 80 kmB． 40 kmC． 10 kmD． 5 km15.关于功率的以下说法中正确的是()A．根据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大B．根据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．对于交通工具而言，由P＝Fv只能计算出牵引力的瞬时功率D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比．二、填空题(共3小题)16.如图所示，质量为m、长度为L的匀质铁链的在倾角为30°的粗糙斜面上，其余部分竖直下垂，现在使铁链自由下滑，至整条铁链刚好全部离开斜面，在这一过程中铁链的重力势能变化了________.17.近年来我国建立了许多风力发电厂．某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为__________．风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．某台风力发电机风轮机叶片的长度为r，设空气的密度为ρ，气流速度为v，则在时间t内风轮机可以接受到的最大风能为__________．18.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立即接通电源E．实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减少量三、实验题(共3小题)19.某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)图乙为实验中选取的一条合适的纸带，O点为打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E为打点计时器打出的五个连续的点，测出这五点到O点的距离分别为xA、xB、xC、xD、xE，打点计时器所接交流电的频率为f，当地的重力加速度为g，若利用OD段验证机械能守恒定律，要验证的表达式为________________________．(2)如果采用此装置测定当地的重力加速度，可根据纸带上的打点间隔算出打下每个点时重物运动的时间t，测出对应时间内重物下落的距离x，根据测得的距离x和算出的时间t，在平面直角坐标系中做出－t的图象，如果图线的斜率是k，则当地的重力加速度为______．20.如图甲所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，重物质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能少量ΔE p＝________ J．(计算结果保留3位有效数字)(2)若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为v B，当两者间的关系式满足________时，说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)．(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是______A．重物的质量过大B．重物的体积过小C．电源的电压偏低D．重物及纸带在下落时受到阻力21.如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动．(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.乙请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔE k，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).分析上述数据可知：在实验误差允许范围内W＝ΔE k，与理论推导结果一致．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．四、计算题(共3小题)22.如图所示，半径R＝0.8 m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m＝1 kg的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道．此后小物块将沿圆弧轨道下滑，已知AO连线与水平方向的夹角θ＝45°，在轨道末端C点紧靠一质量M＝3 kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3,g取10 m/s2.求：(1)小物块刚到达C点时的速度大小；(2)小物块刚到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力大小；(3)要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？23.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝1 kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C点的速度大小为4 m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t.24.如图所示，一长L＝0.45 m不可伸长的轻绳上端悬挂于M点，下端系一质量m＝1.0 kg的小球，CDE是一竖直固定的圆弧形轨道，半径R＝0.50 m，OC与竖直方向的夹角θ＝60°，现将小球拉到A点(保持绳绷直且水平)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后，从圆弧轨道的C 点沿切线方向进入轨道，刚好能到达圆弧轨道的最高点E，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球到B点时的速度大小；(2)轻绳所受的最大拉力大小；(3)小球在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功.答案解析1.【答案】A【解析】根据能量守恒定律，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，故A正确；能量耗散表明，能量的总量虽然守恒，但其转化和转移具有方向性，故B错误；根据能量守恒定律，能量是不能创生的，故C错误；永动机违背了热力学第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故D错误．2.【答案】A【解析】一物块自由下落，而另一物块m沿斜面由静止加速下滑，从顶端滑到底端的过程中，它们的下滑高度相同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：W G＝mgh，故A正确，B、C、D错误．3.【答案】B【解析】设A、B两点到地心的距离分别为hA和hB.如图所示，在AB连线上取A′点，使A与A′处于以地心为圆心的同一圆弧上，则A与A′处物体重力势能大小相等．另外，卫星由B至A′时，引力做正功，重力势能减少，故有E pA<E pB.4.【答案】D【解析】在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确．5.【答案】B【解析】抛出后，对小球由动能定理得：mgh＝mv2－E k0，解得初动能为：E k0＝mv2－mgh，故A 错误，B正确；以地面为零势能面，落地时重力势能为零，动能为：E k＝mv2，则机械能为：E＝mv2，故C、D错误.6.【答案】B【解析】人两次都做匀速运动，扶梯对人的支持力相同且扶梯运动速率不变，根据P＝Fv cosα知P1＝P2；又t1>t2，由W＝Pt知W1>W2，故B正确.7.【答案】B【解析】飞机在水平方向被拉动，故此过程中飞机的重力不做功，故A错误；根据W＝Fx cosθ＝5×103×40×J≈1.7×105J，故B正确；飞机获得的动能E k＝mv2＝×50×103×(2×)2J≈5.9×104J，根据动能定理可知，合外力做功约为5.9×104J，又拉力做功约为1.7×105J，所以克服阻力做功约为1.11×105J，故C、D均错误．8.【答案】D【解析】忽略一切摩擦力，斜面放在光滑的水平面上，物体对斜面有压力，所以在物体下滑有过程中斜面将后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角大于θ，此时斜面对物体的支持力与B相对于地的位移方向成钝角，所以斜面的支持力对B做负功．故A，C错误．功的单位为1 J＝1 N·m，按照单位制，可得g的单位是N·m，而的单位是m，故D正确，B错误．9.【答案】C【解析】物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅰ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，重力做功只跟始末位置有关，跟路径无关得：W G＝mgh.10.【答案】C【解析】弹簧处于自然状态即不发生弹性形变时，其弹性势能为零，A错；弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能，B错；由弹性势能的表达式E p＝kx2可知，在弹性限度内，同一弹簧形变量越大，弹性势能就越大，C正确；火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大，所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大，D错．11.【答案】B【解析】两汽车的初动能相同，末动能均为零，则根据动能定理可知，μmgs=E k解得：s=，故滑行距离与质量成反比，故位移之比为：s1：s2=m2：m1=1：2，故B正确，ACD错误．12.【答案】C【解析】重力速度的夹角θ＝90°，所以它不做功．挡板对球的弹力与速度的夹角θ＝0°，所以做正功；而斜面对球的弹力与速度的夹角θ>90°，所以做负功．13.【答案】A【解析】在0－t1时间内，如果匀速，则v－t图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P＝Fv，牵引力减小；根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1＝F f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1＝＝.所以0－t1时间内，v－t图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1－t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P＝Fv，牵引力减小；再根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2＝F f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2＝＝.所以在t1－t2时间内，即v－t图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线．14.【答案】C【解析】20 L燃油可用于克服阻力做功一定，即F f s＝kv2s一定，s与v2成反比，当速度增加为原来的2倍时，路程应为原来的，C对．15.【答案】D【解析】P＝表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，A选项错误；对于交通工具而言，由P＝Fv可知，如果v为平均速度，则计算出的功率为平均功率，故C错误；P＝Fv，当功率一定时，在一定阶段牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变，牵引力也不再变化，D选项正确；当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F 是不变的，B选项错误．16.【答案】mgL【解析】17.【答案】【解析】某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为：I＝；在时间t 内通过风轮机的最大空气质量为m＝ρvtπr2.时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E＝mv2＝·ρvtπr2·v2＝18.【答案】BCE【解析】该实验不需要测重物的质量，A错．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B对．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C对，D错．由于实验中不可避免地受到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的增加总是略小于重力势能的减少量，E对．19.【答案】gxD＝2k【解析】若利用OD段验证机械能守恒定律，要验证的表达式为mgxD＝mv即：gxD＝(f)2＝.(2)如果机械能守恒，则重物做自由落体运动，则x＝gt2，即有＝gt，因此－t图线是一条过原点的直线，图线的斜率为当地重力加速度的一半，即.如果图线的斜率是k，则当地的重力加速度为2k.20.【答案】(1)9.82×10－2(2)v＝2gh(3)D【解析】(1)重力势能减小量：ΔE p＝mgh＝0.2×9.8×0.050 1 J≈9.82×10－2J.(2)要验证重物从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足mv＝mgh，即v＝2gh，说明下落过程中重物的机械能守恒；(3)重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误．重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误．电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误．重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小，除了转化为动能还有一部分转化为内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确．21.【答案】(1)匀速直线(2)0.111 50.110 5(3)0.015【解析】(1)取下细绳与托盘后，当摩擦力恰好被平衡时，小车与纸带所受合力为零，获得初速度后应做匀速直线运动．(2)由题图可知＝55.75 cm，再结合＝可得打下计数点F时的瞬时速度v F＝＝1.051 m/s，故W＝F·＝0.111 5 J，ΔE k＝Mv≈0.110 5 J.(3)根据牛顿第二定律有：对小车F＝Ma，得a＝1.0 m/s2；对托盘及砝码(m＋m0)g－F＝(m＋m0)a，故有m＝－m0＝kg－7.7×10－3kg≈0.015 kg.22.【答案】(1)4m/s(2)50 N(3)4 m【解析】(1)设小物块刚到达C点时的速度为v C，小物块从A到C，根据机械能守恒有mg×2R＝mv，解得v C＝4m/s.(2)小物块刚到C点时，由牛顿第二定律有F N－mg＝，解得F N＝50 N.由牛顿第三定律，小物块对轨道的压力F N′＝50 N，方向竖直向下．(3)设小物块刚滑到木板右端时物块与木板达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为am＝＝μgaM＝v＝v C－amtv＝aMt由能量守恒定律得－μmgL＝(M＋m)v2－mv联立解得L＝4 m.23.【答案】(1)0.375(2)2m/s(3)0.2 s【解析】(1)滑块从A点到D点的过程中，根据动能定理有mg(2R－R)－μmg cos 37°·＝0－0解得：μ＝tan 37°＝0.375.(2)若使滑块能到达C点，根据牛顿第二定律有mg＋F N＝由F N≥0得v C≥＝2 m/s滑块从A点到C点的过程中，根据动能定理有－μmg cos 37°·＝mv－mv得v0＝≥2m/s，故v0的最小值为2m/s.(3)滑块离开C点后做平抛运动，有x＝v C′t，y＝gt2由几何知识得tan 37°＝，整理得：5t2＋3t－0.8＝0，解得t＝0.2 s(t＝－0.8 s舍去)．24.【答案】(1)3 m/s(2)30 N(3)8 J【解析】(1)小球从A到B的过程，由动能定理得mgL＝mv12，解得v1＝3 m/s.(2)小球在B点时由牛顿第二定律得F－mg＝m，解得F＝30 N，由牛顿第三定律可知，轻绳所受最大拉力大小为30 N.(3)小球从B到C做平抛运动，从C点沿切线进入圆弧轨道，由平抛运动规律可得小球在C点的速度大小v2＝，解得v2＝6 m/s小球刚好能到达E点，则mg＝m，解得v3＝m/s小球从C点到E点，由动能定理得－mg(R＋R cosθ)－W f＝mv32－mv22，代入数据，解得W f＝8 J。
高一下学期物理人教版必修2 第七章机械能守恒定律 同步单元测试
2020—2021学年物理（人教）必修二第七章机械能守恒定律含答案人教必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、(多选)如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数1v的关系图象，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则以下说法正确的是()A．汽车的额定功率为6×104 WB．汽车运动过程中受到的阻力为6×103 NC．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D．汽车做匀加速运动的时间是5 s2、一人乘电梯从1楼到30楼,在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是()A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功3、体积相同的实心铜球和木球放在同一水平桌面上，铜球静止，木球在桌面上做匀速直线运动，则()A．铜球的动能小于木球的动能B．铜球的重力势能小于木球的重力势能C．铜球的机械能一定小于木球的机械能D．铜球的机械能一定等于木球的机械能4、下列说法正确的是()A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零C．一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为零D．当人从蹲在地上至站起来的过程中，人受到的重力做负功，地面对人的支持力做正功5、（多选）关于“探究做功与速度变化的关系”的实验,下列说法中正确的是()A.应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B.应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C.平衡摩擦力时,若纸带上打出的点越来越密,就应调大斜面倾角D.平衡摩擦力时,若纸带上打出的点越来越疏,就应调大斜面倾角6、下列各图列出的各种做功情形中,功率最接近于1 kW 的是()7、如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为()A．MgH B．MgH＋M2g2k C．MgH－M2g2k D．MgH－Mgk8、如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．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，则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化ΔE p的说法中正确的是()A．E p1＝E p2B．E p1＞E p2C．ΔE p＞0 D．ΔE p＜09、下列各种运动过程中,物体机械能守恒的是(忽略空气阻力)()A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程B.过山车在动力作用下从轨道上缓慢运行的过程C.在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程D.手握内有弹簧的圆珠笔,笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程10、某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度的关系，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( )．A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重物的平均速度11、放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A．48J B．14J C．10J D．2J12、如图所示为“风光互补路灯”系统,在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。
(最新)高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题(整理含答案)
高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1.如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动．关于力对船做功的下列说法中正确的是()A．绳的拉力对船做了功B．人对绳的拉力对船做了功C．树对绳子的拉力对船做了功D．人对船的静摩擦力对船做了功2.一小球从如图所示的弧形轨道上的A点，由静止开始滑下．由于轨道不光滑，它仅能滑到B点．由B点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为h1，B、C高度差为h2，则下列关系正确的是()＝h2A．hB．h1＜h2C．h1＞h2D．h1、h2大小关系不确定3.如图所示，在电梯中的斜面上放置了一滑块，在电梯加速上升的过程中，滑块相对斜面静止．则在该过程中()A．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能B．滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能C．斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功D．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能4．质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是() A．at即为汽车额定功率下的速度最大值B．at不是汽车额定功率下的速度最大值C．汽车的额定功率是ma2tD．题中所给条件可以求出汽车的额定功率5．将质量为m的小球在距地面高度为h处竖直向上抛出，抛出时的速度大小为v，小球落到地面上时的速度大小为3v，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球整个运动过程，下列说法正确的是()A．合外力对小球做的功为4m v2B．重力对小球做的功等于－mghC．小球落地时的机械能会变大D．小球克服空气阻力做的功为m v26．如图所示，ab是—个位于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，高度为h，轨道的末端与水平轨道相切于b点．一个小木块质量为m，在顶端a处由静止释放后沿轨道滑下，最后停止在水平段的c点．现使小木块从c点出发，靠惯性沿原路恰好回到a点，小木块具有初动能的值为E k，则()A．E k＝mgh B．mgh＜E k＜2mghC．E k＝2mgh D．E k＞2mgh7.如图，一颗小弹丸从离水面不高处落入水中，溅起的几个小水珠可以跳得很高(不计能量损失)，下列说法正确的是()A．小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能B．小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能C．小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能D．小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，是违背能量守恒的8.如图所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为0.6g，该物体在斜面上上升的最大高度为h，g取10 m/s2，则在这个过程中物体的()A．机械能守恒B．重力势能增加了0.5mghC．动能损失了1.1mgh D．机械能损失了0.2mgh9．如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为()A.v 20－4ghB.4gh －v 20C.v 20－2ghD.2gh －v 20 10．(全国卷)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如图所示．当物块的初速度为v 2时，上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为 ( )A ．tan θ和H 2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ和H 2 C ．tan θ和H 4D.⎝ ⎛⎭⎪⎫ v 22gH －1tan θ和H 4 二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11．如图所示，长木板A 放在光滑水平地面上，物体B 以水平速度v 0冲上A 后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A 上．则从B 冲到木板A 上到相对板A 静止的过程中，下列说法正确的是( )A ．摩擦力对物体B 做负功，对物体A 做正功B ．物体B 动能的减少量等于系统损失的机械能C ．摩擦力对A 物体做的功等于系统机械能增加量D ．物体B 损失的机械能等于木板A 获得的动能与系统损失的机械能之和12．如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图．光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，绳通过弹簧内部连一手柄P .将弹珠投入AB 管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励．假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力和手柄质量，弹珠视为质点．某次缓慢下拉手柄，使弹珠与B 点距离为L ，释放手柄，弹珠被弹出，到达C 点速度为v ，下列说法正确的是( )A ．弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能守恒B ．弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，其动能先增大后减小C ．弹珠脱离弹簧的瞬间，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 )sin θ＋12m v 213.如图所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H ＝2.24 m ，排球质量为m ＝300 g ，运动员对排球做的功为W 1＝20 J ，排球运动过程中克服空气阻力做功为W 2＝4.12 J ，重力加速度g 取10 m/s 2.球从手刚发出位置的高度h ＝2.04 m ，选地面为零势能面，则( )A．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 JB．排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 JC．排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 JD．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J14．某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v－t图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m＝1 kg，取g＝10 m/s2，则() A．玩具车所受阻力大小为2 NB．玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率为9 WC．玩具车在2 s到10 s内位移的大小为39 mD．玩具车整个过程的位移为90 m三、非选择题(本题共4小题，共46分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．图(a)(1)实验中涉及下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)．(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能更大些．图(b)16．(8分)目前上海有若干辆超级电容车试运行，其特点是充电快、运行远，只需在乘客上车间隙充电30 s～1 min，就能行驶3 km～5 km.假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103kg，额定功率P＝60 kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的k＝0.1倍，g取10 m/s2.求：(1)超级电容车在此路面上能达到的最大速度v m；(2)超级电容车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动所能维持的时间t；(3)超级电容车以额定功率从静止开始运动经过t′＝50 s达到最大速度过程中的位移x.17．(12分)光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内，A、B为两质量相同的小环，用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，将A、B两环从图示位置静止释放，A 环距底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：(1)A、B两环进入半圆形底部前，杆上的作用力；(2)A环到达最低点时，两环的速度大小；(3)若轻杆长为22R，A环仍从距底部2R处静止释放，经过半圆形底部再次上升后离开底部的最大高度．18．(18分)如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的14细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为E p，已知小球与BC间的动摩擦因数μ＝0.5.求：(1)小球达到B点时的速度大小v B；(2)水平面BC的长度s；(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度v m.高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1.如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动．关于力对船做功的下列说法中正确的是()A．绳的拉力对船做了功B．人对绳的拉力对船做了功C．树对绳子的拉力对船做了功D．人对船的静摩擦力对船做了功解析：绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船，没有对船做功．只有人对船的静摩擦力作用于船，且船发生了位移，故对船做了功，且做正功，故选项A、B、C错误，D正确．答案：D2.一小球从如图所示的弧形轨道上的A点，由静止开始滑下．由于轨道不光滑，它仅能滑到B点．由B点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为h1，B、C高度差为h2，则下列关系正确的是()A．h1＝h2B．h1＜h2C．h1＞h2D．h1、h2大小关系不确定解析：由能的转化和守恒定律可知，小球由A到B的过程中重力势能减少mgh1，全部用于克服摩擦力做功，即W AB＝mgh1.同理，W BC＝mgh2，又随着小球最大高度的降低，每次滑过的路程越来越短，必有W AB＞W BC，所以mgh1＞mgh2，得h1＞h2，故C正确．答案：C3.如图所示，在电梯中的斜面上放置了一滑块，在电梯加速上升的过程中，滑块相对斜面静止．则在该过程中()A．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能B．滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能C．斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功D．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能解析：滑块克服重力所做的功等于滑块增加的重力势能，故选项A错误；合力对滑块所做的功等于滑块动能的增量，故选项B错误；斜面对滑块的摩擦力沿斜面向上，故摩擦力做正功，选项C错误；斜面对滑块的弹力、摩擦力对滑块做的总功等于滑块机械能的增量，故选项D正确．答案：D4．质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是() A．at即为汽车额定功率下的速度最大值B．at不是汽车额定功率下的速度最大值C．汽车的额定功率是ma2tD．题中所给条件可以求出汽车的额定功率解析：汽车额定功率下的最大速度是a＝0时，v m＝P额F＝P额F f，故选项A错误，B正确．汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故选项C错误．由F－F f＝ma，得F＝F f＋ma，因F f不知，则F不知，故求不出汽车的额定功率，故选项D错误．答案：B5．将质量为m的小球在距地面高度为h处竖直向上抛出，抛出时的速度大小为v，小球落到地面上时的速度大小为3v，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球整个运动过程，下列说法正确的是()A．合外力对小球做的功为4m v2B．重力对小球做的功等于－mghC．小球落地时的机械能会变大D．小球克服空气阻力做的功为m v2解析：根据动能定理，合外力对小球所做的功等于小球动能的变化量，故有W合＝W重－W阻＝12m(3v)2－12m v2＝4m v2，选项A正确；W重＝E p1－E p2＝mgh，选项B错误；空气阻力对小球做负功，小球落地时机械能减少，选项C错误；小球克服空气阻力做的功W阻＝122m v ＋mgh－12＝mgh－4m v2，选项D错误．2m(3v)答案：A6．如图所示，ab是—个位于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，高度为h，轨道的末端与水平轨道相切于b点．一个小木块质量为m，在顶端a处由静止释放后沿轨道滑下，最后停止在水平段的c点．现使小木块从c点出发，靠惯性沿原路恰好回到a点，小木块具有初动能的值为E k，则()A．E k＝mgh B．mgh＜E k＜2mghC．E k＝2mgh D．E k＞2mgh解析：对于下滑过程中由动能定理可得：mgh－W f＝0，对于上滑过程：－mgh－W f＝0－E k，联立解得E k＝2mgh，故选项C正确．答案：C7.如图，一颗小弹丸从离水面不高处落入水中，溅起的几个小水珠可以跳得很高(不计能量损失)，下列说法正确的是()A．小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能B．小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能C．小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能D．小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，是违背能量守恒的解析：弹丸的重力势能转化弹丸的动能，再转化为水的弹性势能最后转化成小水珠的动能，小水珠升高的过程中，动能又转化为重力势能(即表现为小水珠的高度)，在这一过程中，水的总动能要小于弹丸的动能，但是，各个水珠的质量都比较小，因此，小水珠跳起的高度存在多种可能性．当弹丸的质量又比较大的时候，完全有可能出现个别小水珠跳起的高度较高的情况，甚至可以超过弹丸下落的高度．故B正确，A、C、D都错误．答案：B8.如图所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为0.6g，该物体在斜面上上升的最大高度为h，g取10 m/s2，则在这个过程中物体的()A．机械能守恒B．重力势能增加了0.5mghC．动能损失了1.1mgh D．机械能损失了0.2mgh解析：由牛顿第二定律，得mg sin 30°＋f＝m×0.6g，解得摩擦力f＝0.1mg，此过程有摩擦力做功，机械能不守恒，故A错误；物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了ΔE p＝mgh，故B 错误；由动能定理，可知动能损失量等于合外力做功的大小，即ΔE k ＝F 合s ＝m ×0.6g ×2h ＝1.2mgh ，故C 错误；由功能关系，知机械能的损失量为ΔE ＝fs ＝0.1mg ×2h ＝0.2mgh ，故D 正确．答案：D9．如图所示，小球以初速度v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回，其返回途中仍经过A 点，则经过A 点的速度大小为( )A.v 20－4ghB.4gh －v 20C.v 20－2ghD.2gh －v 20解析：设小球从A 到B 克服摩擦力做的功为W f ，小球从A 至B ，由动能定理，有－W f －mgh ＝0－12m v 20.小球从B 至A ，由动能定理，有mgh －W f ＝12m v 2A －0.解以上两式得v A ＝4gh －v 20，B 对．答案：B10．(2014·大纲全国卷)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如图所示．当物块的初速度为v 2时，上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为 ( )A ．tan θ和H 2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ和H 2 C ．tan θ和H 4D.⎝ ⎛⎭⎪⎫ v 22gH －1tan θ和H 4 解析：设物块与斜坡之间的动摩擦因数为μ， 由动能定理可得－mgH －μmg cos θH sin θ＝0－12m v 2和－mgh －μmg cos θ h sin θ＝0－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22，解得h ＝H 4，μ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ，所以选项D 正确． 答案：D二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11．如图所示，长木板A 放在光滑水平地面上，物体B 以水平速度v 0冲上A 后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A 上．则从B 冲到木板A 上到相对板A 静止的过程中，下列说法正确的是( )A ．摩擦力对物体B 做负功，对物体A 做正功B ．物体B 动能的减少量等于系统损失的机械能C ．摩擦力对A 物体做的功等于系统机械能增加量D．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和解析：B受的摩擦力方向向左，位移向右，故摩擦力对物体B做负功，A受B给他的摩擦力向右，位移向右，故摩擦力对物体A做正功，故A正确；根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A的机械能增量和系统损失的机械能之和，故B错误；根据动能定理，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加，故C错误；根据能量守恒定律，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，故D正确，故选A、D.答案：AD12．如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图．光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，绳通过弹簧内部连一手柄P.将弹珠投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励．假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力和手柄质量，弹珠视为质点．某次缓慢下拉手柄，使弹珠与B点距离为L，释放手柄，弹珠被弹出，到达C点速度为v，下列说法正确的是()A．弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能守恒B ．弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，其动能先增大后减小C ．弹珠脱离弹簧的瞬间，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 )sin θ＋12m v 2解析：弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中，弹簧对弹珠做正功，其机械能增加，故A 错误；弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，弹簧的弹力先大于重力沿斜面向下的分力，后小于重力沿斜面向下的分力，先加速后减速，所以其动能先增大后减小，故B 正确；释放手柄，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，根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达到最大，故C 正确；根据系统的机械能守恒得，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＋12m v 2，故D 正确．答案：BCD13.如图所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H ＝2.24 m ，排球质量为m ＝300 g ，运动员对排球做的功为W 1＝20 J ，排球运动过程中克服空气阻力做功为W 2＝4.12 J ，重力加速度g 取10 m/s 2.球从手刚发出位置的高度h ＝2.04 m ，选地面为零势能面，则( )A．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 JB．排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 JC．排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 JD．与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J解析：与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为mg(H－h)＝0.3×10×(2.24－2.04) J＝0.6 J，故A 错误；根据功能关系可得，排球恰好到达球网上边缘时的机械能为mgh＋W1－W2＝0.3×10×2.04 J＋20 J－4.12 J＝22 J，故B正确；由动能定理可知，排球恰好到达球网上边缘时的动能为W1－W2－mg(H －h)＝15.28 J，故C错误；与排球从手刚发出时相比较，排球恰好到达网上边缘时动能的减少量为W2＋mg(H－h)＝4.72 J，故D正确．答案：BD14．某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v－t图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m＝1 kg，取g＝10 m/s2，则() A．玩具车所受阻力大小为2 NB ．玩具车在4 s 末牵引力的瞬时功率为9 WC ．玩具车在2 s 到10 s 内位移的大小为39 mD ．玩具车整个过程的位移为90 m解析：由图象可知在14 s 后的加速度a 2＝0－64m/s 2＝－1.5 m/s 2，故阻力f ＝ma 2＝－1.5 N ，A 错误；玩具车在前2 s 内的加速度a 1＝3－02＝1.5 m/s 2，由牛顿第二定律可得牵引力F ＝ma 1－f ＝3 N ，当t ＝2 s 时达到额定功率P 额＝F v ＝9 W ．此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t ＝4 s 时功率为9 W ，B 正确；玩具车在2到10秒内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P 额t ＋fs 2＝12m v 22－12m v 21，解得s 2＝39 m ，故C 正确；由图象可知总位移s ＝12×3×2 m＋39 m ＋6×4 m ＋12×4×6 m ＝78 m ，故D 错误．答案：BC三、非选择题(本题共4小题，共46分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．图(a)(1)实验中涉及下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)．(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能更大些．图(b)解析：(1)先压缩弹簧，松手后，弹簧的弹性势能转化为物块离开弹簧时的动能，测量出动能就可得到弹性势能，保证纸带拉直且先接通电源后释放纸带，则正确步骤是④①③②.(2)离开弹簧后，由于桌面光滑，物块做匀速直线运动．打点周期为0.02 s，取M纸带中最后两段求平均值，则v＝（2.58＋2.57）×10－2m/s≈1.29 m/s，因为纸带M匀速段相邻打点间0.02×2距大，故纸带M对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．答案：(1)④①③②(2)1.29M16．(8分)目前上海有若干辆超级电容车试运行，其特点是充电快、运行远，只需在乘客上车间隙充电30 s～1 min，就能行驶3 km～5 km.假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103kg，额定功率P＝60 kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的k＝0.1倍，g取10 m/s2.求：(1)超级电容车在此路面上能达到的最大速度v m；(2)超级电容车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动所能维持的时间t；(3)超级电容车以额定功率从静止开始运动经过t′＝50 s达到最大速度过程中的位移x.解析：(1)由题意可知，当超级电容车速度达到最大值时，有F牵－f＝0，①f＝kmg，②P＝F牵v m，③联立①②③，得v m＝30 m/s.④(2)设车在匀加速阶段最终速度为v，则有P＝F′牵v，⑤F ′牵－f ＝ma ，⑥v ＝at ，⑦联立⑤⑥⑦得t ＝40 s ．⑧(3)由动能定理，得Pt ′－fx ＝12m v 2m －0，⑨解得x ＝1 050 m.答案：(1)30 m/s (2)40 s (3)1 050 m17．(12分)光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆形，半径为R ，固定在竖直平面内，A 、B 为两质量相同的小环，用长为R 的轻杆连接在一起，套在轨道上，将A 、B 两环从图示位置静止释放，A 环距底部2R .不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：(1)A 、B 两环进入半圆形底部前，杆上的作用力；(2)A 环到达最低点时，两环的速度大小；(3)若轻杆长为22R ，A 环仍从距底部2R 处静止释放，经过半圆形底部再次上升后离开底部的最大高度．解析：(1)对A 、B 环及杆整体分析，做自由落体运动，加速度为g ；以A 为研究对象，A 做自由落体运动，则杆对A 一定没有作用力，。
人教版高一物理必修2第七章 机械能守恒定律 单元测试卷
人教版必修2物理第7章机械能守恒定律单元测试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共10小题，共40分）1.下列关于摩擦力的说法正确的是()A. 摩擦力的大小一定跟两物体间的正压力大小成正比B. 摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反C. 静摩擦力只可能对物体做正功，不可能对物体做负功D. 滑动摩擦力既可能对物体做负功，也可能对物体做正功2.汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应通过变速箱使汽车的速度()A. 减小B. 增大C. 保持不变D. 先增大后保持不变3.如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能E K与位移x关系图象如图乙所示．其中在0～ℎ过程中的图线为平滑曲线，ℎ～2ℎ过程中的图线为平行于横轴的直线，2ℎ～3ℎ过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是A. 在2ℎ～3ℎ过程中物体的机械能不变B. 在0～ℎ过程中拉力大小恒为2mgC. 在ℎ～2ℎ过程中物体的机械能不变D. 物体上升到h高处时，拉力的功率为零4.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，重力加速度为g。
货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是()A. 货箱向上运动的速度大于vB. 缆绳中的拉力F T等于(m0+m)gC. 货箱向上运动的速度等于vcosθD. 图示位置时货车拉力的功率等于(m0+m)g vcosθ5.一物体做自由落体运动．在下落过程中，物体所受重力的瞬时功率()A. 变大B. 变小C. 不变D. 先变大后变小6.一物体仅受两个互相垂直的力F1和F2作用通过一段位移，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功−3J，则此过程中()A. 力F1与F2对物体做的总功为5JB. 力F1与F2对物体做的总功为1JC. 物体的动能增加7JD. 物体的机械能增加7J7.如图所示，用大小相等的力F将同一物体分别沿光滑的水平面和光滑的斜面由静止开始移动大小相等的位移x，在两种情况下，力F作用的时间分别为t1和t2，力F 的方向分别平行水平面和斜面，平均功率分别为P1和P2.则()A. t1<t2，P1>P2B. t1>t2，P1<P2C. t1=t2，P1=P2D. t1>t2，P1>P28.如图所示，木块A放在木块B上左端，用力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有()A. W1<W2，Q1=Q2B. W1=W2，Q1=Q2C. W1<W2，Q1<Q2D. W1=W2，Q1<Q29.某同学以一定的初速度将一小球从某高处水平抛出。
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)
第七章《机械能守恒定律》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是()A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步一定会造成较大误差2.如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()A．mgv0tanθB．C．D．mgv0cosθ3.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()A．增大B．不变C．减小D．先增大后减小4.如图所示，物体A和B叠放在光滑水平面上，它们的质量分别为mA＝1 kg，mB＝2 kg，在物体B 上作用一个大小等于3 N的水平拉力F后，A和B一起前进了4 m，在这一过程中，物体B对物体A做的功是()A． 0B． 4 JC． 8 JD． 12 J5.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为F f，则整个过程中摩擦力做功为()A． 0B．－2F f sC．－F f sD．无法确定6.如图所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定7.北京时间2019 年12 月22 日9 时29 分，美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT，并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭，并成功将Orbcomm公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道．一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用，人类前往太空不再昂贵，廉价太空时代即将到来．如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景．火箭质量为m，喷出气体的质量相对于火箭质量很小，在离平台高h时速度为v，降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为F f，刚要落在平台上时的速度可忽略，降落过程中各力均可视为恒定．下列关于上述过程的描述正确的是()A．火箭处于失重状态B．降落过程中喷气推力为mg－m－F fC．火箭的机械能减少了F f hD．火箭的重力势能减少了mgh8.一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置将() A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变9.下列运动的物体，机械能守恒的是()A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升10.如图，在竖直平面内滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平面上．若小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A，小滑块运动过程始终沿着滑道滑行，两次运动的初速度大小分别为v1、v2，而末速度大小相等．小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则两次运动的初速度() A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．v1、v2大小无法比较11.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是() A．一直做正功B．一直做负功C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功12.如图所示圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是() A．摆球的重力不做功，绳的拉力做功B．摆球的重力做功，绳的拉力不做功C．摆球的重力和绳的拉力都不做功D．摆球的重力和绳的拉力都做功13.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中()A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零14.一质量为5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A． 5 m/sB． 7 m/sC． 8 m/sD． 10 m/s15.在光滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次用相同的水平力F将木块拉离木板，第1次将长木板固定，第2次长木板不固定，比较这两种情况下，下列说法中正确的是 ()A．木块受到摩擦力的大小不相同B．因摩擦产生的热相同C．恒力F对木块做的功相同D．木块获得的动能相同二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)光滑楔形木块放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的铁球，如图所示，当整个装置沿水平面向左运动的过程中，铁球所受各力做功的情况是()A．斜面对球弹力做正功B．球受的重力不做功C．挡板对球弹力不做功D．不知运动具体情况，无法判断17.(多选)如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中()A．重物的机械能减少B．系统的机械能不变C．系统的机械能增加D．系统的机械能减少18.(多选)下列说法正确的是()A．－10 J的功大于＋5 J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向19.(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g＝10 m/s2)则( )A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为20 m/s20.(多选)下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D三、填空题21.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是________．①将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.②作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．③如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．④用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．22.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．23.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5 m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________ J，相对楼外地面的重力势能为________ J；将铁板提高 1 m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J.24.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立即接通电源E．实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减少量25.如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功________ J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________ J.四、实验题26.某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”．(1)为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填入选项前的字母代号)．A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑(2)图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50 Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为________m/s(结果保留3位有效数字)．27.小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量．请你帮助她完成这一想法.(1)写出实验所用的器材：________________________________________________________________________.(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)：(要求能符合实际并尽量减少误差)____________________．(3)弹性势能的增加量的表达式ΔE p＝________________________________________________________________________.五、计算题28.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．六、简答题29.“神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1 000摄氏度．(1)该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？(2)该过程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总量变化吗？答案解析1.【答案】B【解析】从需要验证的关系式ghn＝看，与质量无关，A错误；当重物质量大一些时，有利于减小误差，B正确，C错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，如果仍认为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，若不用第1个点，另选纸带上的A，B两点，此时重力势能的变化量mg(hB－hA)与动能的增加量12m(v B2－v A2)仍然可以相互对应，进而验证机械能守恒定律，D错误．2.【答案】B【解析】如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v2＝，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv2＝，B正确．3.【答案】B【解析】设摩擦力为F f，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律则得：F合＝nF－F f＝ma，解得：加速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．故B正确，A、C、D错误．4.【答案】B【解析】5.【答案】B【解析】由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为W＝－F f s；则全程摩擦力所做的功W总＝－2F f s.6.【答案】B【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，由于人对车的压力对车不做功，故人对车做负功，B正确．7.【答案】D【解析】火箭减速降落时，加速度向上，由牛顿运动定律知火箭处于超重状态，故A错误；根据动能定理得：(mg－F－F f)h＝0－12mv2，解得推力F＝mg＋m－F f，故B错误；C、根据功能原理知，火箭的机械能减少了(F＋F f)h，故C错误；重力做功mgh，则火箭的重力势能减少了mgh，故D正确．8.【答案】A【解析】本题直接求解很困难，因为重心不在绳索上，但可以通过功和能的关系来处理．在用力向下拉绳索的过程中，外界对绳索做功，消耗了能量，一定转化为绳索的某种能量，而整个过程中绳索只有重力势能发生了变化，其他各种能量均不变，所以绳索的重力势能肯定在逐渐增加，从而其重心位置也逐渐升高，故A正确．9.【答案】C【解析】物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小．物体以0.9g的加速度下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，合力在物体下落时对物体做负功，物体机械能不守恒．物体沿光滑曲面滑下时，只有重力做功，机械能守恒．拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体机械能不守恒．综上，机械能守恒的是C项．10.【答案】B【解析】设AB轨道上有某一点D，从A到C的过程和C到A的过程，都通过D点时，由牛顿第二定律知，径向的合力提供向心力，从A到B时速度较大，则支持力较小，摩擦力较小，同理在BC 段，径向的合力提供向心力，从A到B，在BC段的速度较小，支持力较小，摩擦力较小，结合动能定理知，从A到C过程中克服摩擦力做功小于从C到A过程中克服摩擦力做功，而末速度大小相等，知v1＜v2，故B正确．11.【答案】A【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功．12.【答案】C【解析】13.【答案】B【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实际速度进行分解，如图：由图可知v a＝v b cosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误；在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于－F T v a t，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：F T v b cosθt，又v a＝v b cosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．14.【答案】D【解析】当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝F f＝kmg＝0.1×5 000×10 N＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s＝10 m/s，选项D正确．15.【答案】B【解析】两次压力(大小等于木块的重力)大小相同，动摩擦因数没变，所以摩擦力大小相同，故A 错误；摩擦产生的热等于摩擦力所做的功，由A知道摩擦力不变，距离为两物体的相对位移即木板的长度．因为在两个过程中摩擦力不变，距离不变(木板长)所以因摩擦产生的热相同，故B正确；木板固定时候木块移动距离比木板不固定时候移动的距离短，所以恒力F做功不相同，故C错误；由B可知F对木块做功不同，由动能定理：动能的变化等于合外力所做的功，摩擦力做功相等，F 做功不等，所以木块获得的动能不相同，故D错误．16.【答案】AB【解析】17.【答案】AB【解析】重物自由摆下的过程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能减少，选项A正确；对系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确．18.【答案】ABC【解析】功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)．选项A，B，C正确．19.【答案】BC【解析】由于汽车受到的阻力为F f＝0.1mg＝2×103N，而汽车在前5 s内的加速度为a＝＝＝2 m/s2，由牛顿第二定律得，牵引力为F＝ma＋F f＝2×103kg×2 m/s2＋2×103N＝6×103N，A错误，B正确；由于5 s末达到额定功率，故汽车的额定功率P＝Fv＝6×103N×10 m/s＝6×104W ＝60 kW，C正确；汽车的最大速度v max＝＝＝30 m/s，D错误．20.【答案】AD【解析】A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功．故A，D正确．21.【答案】③①④②【解析】实验步骤应包括仪器安装、进行实验、数据处理几个环节，所以正确顺序应该是③①④②.22.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．23.【答案】010*******【解析】根据重力势能的定义式，以二楼地面为参考平面：E p＝0.以楼外地面为参考平面：E p′＝mgh＝20×10×5 J＝103J.以二楼地面为参考平面：ΔE p＝E p2－E p1＝mgh1－0＝20×10×1 J＝200 J.以楼外地面为参考平面：ΔE p＝E p2′－E p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝20×10×1 J＝200 J.24.【答案】BCE【解析】该实验不需要测重物的质量，A错．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B对．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C对，D错．由于实验中不可避免地受到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的增加总是略小于重力势能的减少量，E对．25.【答案】－100100【解析】在物体缓慢压缩弹簧的过程中，推力F始终与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能增加了100 J.26.【答案】(1)C(2)1.45【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，故选C；(2)从C点到F点小车做匀速运动，则速度为v＝＝1.45 m/s27.【答案】(1)天平直尺(2)①将圆珠笔紧靠直尺竖直放在桌面上并将尾端压紧，记下笔尖处的读数x1；①突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高处的读数x2；①多次测量笔尖到达最高处的读数x2并取平均值2；①用天平测出圆珠笔的质量m.(注：步骤①①可对调)．(3)ΔE p＝mg(2－x1)【解析】28.【答案】mBgR【解析】由于柱面是光滑的，故系统的机械能守恒，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量．系统重力势能的减少量为：ΔE p＝mAg－mBgR，系统动能的增加量为ΔE k＝12(mA＋mB)v2由ΔE p＝ΔE k得：v2＝23(π－1)gR绳的张力对B做的功：W＝12mBv2＋mBgR＝mBgR.29.【答案】(1)动能增加，势能减少，机械能不守恒．(2)减少的势能一部分转化为动能，一部分转化为内能．或者说一部分机械能转化成了内能．机械能和内能的总量不变，即能量守恒．【解析】第 11 页。
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。