人教版高中物理(必修2)第七章《机械能守恒定律》单元测试题(一)
第七章《机械能守恒定律》单元测试题一、选择题（本大题10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有两个选项正确。
全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分。
）1．某班同学从山脚下某一水平线上同时开始沿不同路线爬山，最后所有同学都陆续到达山顶上的平台。
则下列结论正确的是A．体重相等的同学，克服重力做的功一定相等B．体重相同的同学，若爬山路径不同，重力对它们做的功不相等C．最后到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最小D．先到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最大2．某同学在一高台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相等B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相等D．三个小球落地时速度相同3．质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P从静止开始运动，若运动中所受阻力恒定，大小为f。
则A．汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B．汽车先做加速度减小的加速直线运动，后做匀速直线运动C．汽车做匀速运动时的速度大小为D．汽车匀加速运动时，发动机牵引力大小等于f4．下列说法正确的是A．物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用B．物体做匀速直线运动时机械能一定守恒C．物体除受重力和弹力外，还受到其它力作用，物体系统的机械能可能守恒D．物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其它力对物体做功5．小朋友从游乐场的滑梯顶端由静止开始下滑，从倾斜轨道滑下后，又沿水平轨道滑动了一段距离才停了下来，则A．下滑过程中滑梯的支持力对小朋不做功B．下滑过程中小朋友的重力做正功，它的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友、地球系统的机械能守恒D．在倾斜轨道滑动过程中摩擦力对小朋友做负功，他的机械能减少6．质量为m的滑块，以初速度v o沿光滑斜面向上滑行，不计空气阻力。
若以距斜面底端h高处为重力势能参考面，当滑块从斜面底端上滑到距底端高度为h的位置时，它的动能是A． B．mgh C． D．7．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关8．如图1所示，分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，则两球在最低点时的速度A．A球的速度大B．B球的速度大C．A、B球的速度大小相等 D．无法判定9．质量为m的物体从高度为h、倾角为θ的光滑斜面的顶端从静止开始滑下，若不计空气阻力，则物体A．滑到斜面底端时减少的机械能等于mghB．滑到斜面底端时增加的动能等于mghC．滑到斜面底端时重力对物体做的功功率等于D．小球滑到斜面底端时的速度大小与斜面倾角无关10．如图2所示，质量不同的两物体通过轻绳相连，M＞m，滑轮光滑且质量不计，轻绳的伸长不计，空气阻力不计。
由静止释放两物体，则物体M下降h距离过程中A．两物体减少的机械能总量等于B．轻绳的拉力对m做的功等势mghC．M的速度大小等于D．m的速度大小等于二、填空题（共16分，将答案填写在题中横线上。
）11．（10分）（原创）某同学利用如图5所示的实验装置验证机械能守恒定律。
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：①，②；（2）实验中应先，再；（接通电源开关，释放纸带）（3）实验中需要对比是否相等的两个量是和，实验中测量重物的质量（必须，不需）。
12．（6分）如图4所示。
光滑弧形轨道末端水平、离地面的高度为H，将钢球从轨道上高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。
当s2与h满足s2= （用H、h表示）时，便可证明小球下滑运动中机械能守恒。
三、计算题（共34分，各小题解答时，要写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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。
）13．（10分）物体在水平恒力F作用下，在水平面上由静止开始运动，当位移为L时撤去水平恒力F，此后物体继续向前滑行3L后静止。
若路面情况相同，求物体运动中受到的摩擦力和最大动能。
14．（10分）质量为m的汽车在平直公路上加速行驶，当速度为v1时，立即以不变的功率P继续加速行驶。
再通过s路程时速度增加至最大速度v2。
设汽车行驶中所受阻力不变，求汽车速度由v1增至v2所用的时间。
15．（14分）如图5所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R=0.5m，轨道在C 处与水平地面相切，在C处放一质量等于0.1kg的小物块，给它一水平向左的初速度v o=5m/s，结果它沿CBA运动，通过A点后落在水平地面上的D点。
取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）物体经过A点时，轨道对它的支持力；（2）C、D间的距离s；参考答案与解析：1．A解析：所有同学爬山过程中，初末位置的高度差相等，都是由低处到高处，重力都做负功，即克服重力做功。
有与重力的功与路径无关，体重相等的同学，重力的功相等，克服重力的功相等。
选项A正确B错误；最先到达山顶的同学所用时间最短，但克服重力的功可能较小，平均功率不一定最大。
最后到达山顶的同学所用时间最长，但克服重力的功可能较大，平均功率不一定最小。
2．C解析：各小球下落高度相等，重力的功相等，但下落时间不同，重力的平均功率不等。
由于不计空气阻力，小球运动中的机械能守恒，它们落地时的速度大小相等，但方向不同，重力的瞬时功率不等。
3．BC解析：由于汽车保持恒定功率P不变，由可知，随着速度的增大，牵引力将减小，汽车做加速度减小的加速直线运动，当牵引力减小到等于阻力f时，便做匀速直线运动，牵引力不再变化。
由公式及可知，汽车匀速运动时的速度大小为。
4．CD解析：物体系统中，虽有不是重力、弹力的力，但若这些力不做功，物体系统的机械能守恒，若这些力的总功不等于零，系统的机械能不守恒，总功为正功，机械能增加，总功为负功，机械能减少。
5．AD解析：下滑过程中，支持力属于弹力，方向始终与运动方向垂直，不做功；下滑过程中，重力做正功，小朋友的重力势能减小；整个运动过程中，由于空气阻力、摩擦力做功，小朋友的机械能不守恒；在倾斜轨道运动时，摩擦力方向与运动方向相反，摩擦力做负功，机械能减少。
6．D解析：滑块开始上滑时的机械能总量为（），由于不计空气阻力，斜面支持力垂直于斜面不做功，只有重力对滑块做功，机械能守恒，机械能总量不变，物体在h高度处重力势能为零，动能为。
7．ABC。
解析：不管选那个位置为重力势能参考面，运动员到达最低位置前高度总是减小的，因此重力势能一直是减小的。
绳紧张后，随着运动员的下降，绳伸长，对运动员作用向上的弹力，此力做负功，同时伸长量增大，弹性势能增加。
由于空气阻力可以忽略，蹦极过程中，对于运动员、地球、绳系统来说，只有重力与弹力做功，系统的机械能守恒。
重力势能与重力势能参考平面的选取有关，而重力势能的变化量则与此无关。
8．A解析：A球运动中只有重力做功，机械能守恒；B球运动中有重力、弹力做功，机械能也守恒。
两球从开始到经过最低点，减少的重力势能相等，A球减少的重力势能全部转化成了它的动能，B求减少的重力势能一部分转化成了它的动能，还有一部分转化成了弹簧的弹性势能。
9．BD解析：物体滑动过程中，斜面的支持力不做功，空气阻力不计，机械能守恒。
增加的大动能等于减少的重力势能。
选项A错误BD正确；由于重力方向竖直向下，因此物体滑至斜面底端时，重力的功率为。
选项C错误。
10．D解：由于M＞m，释放后M下降，m上升，运动中只有重力做功，轻绳弹力对两物体做功的代数和等于零，系统的机械能守恒。
故有：。
解得两物体的速度大小为：；运动过程中，m加速上升，轻绳的拉力不等于mg，它的功不等于mgh。
11．（１）电磁打点计时器接在了直流电源上，释放纸带时重物离打点计时器太远；（2）先接通电源开关，再释放纸带；（3）重物减少的重力势能和增加的动能，不需。
解析：（1）打点计时器使用4-6V交流电源，为使纸带上打出较多的点，应使重物处在打点计时器附近，释放纸带。
（2）由于是从重物自由落体开始时刻测量的，为保证打点开始时刻与重物开始下落时刻同步，应先接通电源再释放纸带。
由于是比较与是否相等，不需要测量重物质量。
12．解析：由于轨道末端水平，小球离开轨道后做平抛运动落地，因此有：，。
若小求沿轨道下滑过程中机械能守恒，应有：。
解得：。
13 ，。
解析：物体在水平恒力F作用下能从静止开始运动，说明F大于地面对物体的摩擦力。
所以运动开始后物体先做匀加速运动，在撤去F前速度一直增大，动能一直增大。
这一过程中，物体手F、滑动摩擦力、重力、地面支持力四个的作用，只有重力和摩擦力做功。
设物体的质量为m，摩擦力为f，最大动能为E k。
则这一过程中，各力功的代数和为，动能的增量为E k。
由动能定理有：。
撤去F后的运动过程中，物体在重力、支持力、摩擦力的作用下匀减速运动到静止，只有摩擦力做功。
同理，由动能定理有：。
解以上两式得：，。
14．解析：汽车速度为v2时，由瞬时功率及共点力平衡条件有：，。
速度由v1增至v2过程中，对汽车的运动运用动能定理有：。
解得：。
15．（1）0；（2）s=1m解析：设小物块的质量为m，过A处时的速度为v，物体从C到A的运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故有：；对物体经过A点的运动，由牛顿第二定律有：；设物体由A到D经历的时间为t，由平抛运动规律有：，。
代入数据解得：N=0，s=1m。
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。
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。
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。
人教版高中物理必修二 第七章《机械能守恒定律》检测题
《机械能守恒定律》检测题一、单选题1．如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由b→c的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量2．如图，AB为一光滑水平横杆，横杆上固定有一个阻挡钉C。
杆上套一质量不计的轻环，环上系一长为L且足够牢固、不可伸长的轻细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将轻环拉至C左边L/5处并将绳拉直，让绳与AB平行，然后由静止同时释放轻环和小球。
重力加速度为g，则关于之后的运动情况，下列描述正确的是A．小球还可以回到AB杆的高度B．小球在最低点的速度大小为C．小球到达最低点之前一直做曲线运动D．小球在最低点对绳子的拉力大小小于3mg3．一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（）A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．一样大4．如图所示，倾角为θ＝30°的斜面上，一质量为6m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，现将小球从水平位置静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止。
运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中（）A．细绳的拉力先增大后减小B．物块所受摩擦力逐渐减小C．地而对斜面的支持力逐渐增大D．地面对斜面的摩擦力先减小后增大5．一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内水平外力大小变为1N，方向不变，下列判断正确的是（）A．内外力的平均功率是2WB．第2秒内外力所做的功是C．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是6．将一物体由地面竖直向上抛出，物体距离地面的高度为h，上升阶段其机械能E随h的变化关系如图所示，则下落阶段的E﹣h图象是（）A． B．C． D．7．如图所示，有一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与小球连接。
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)
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.以下关于〝验证机械能守恒定律〞实验的实验误差的说法中，正确的选项是()A．重物质量的称量不准会形成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步一定会形成较大误差2.如下图，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰恰垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，那么球落在斜面上时重力的瞬时功率为()A．mgv0tanθB．C．D．mgv0cosθ3.如图甲所示，用n条相反资料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改动橡皮条条数停止屡次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相反，那么物块的减速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．假定改换物块所在水平面的资料，再重复做这个实验，那么图乙中直线与水平轴线间的夹角将()A．增大B．不变C．减小D．先增大后减小4.如下图，物体A和B叠放在润滑水平面上，它们的质量区分为mA＝1 kg，mB＝2 kg，在物体B上作用一个大小等于3 N的水平拉力F后，A和B一同行进了4 m，在这一进程中，物体B对物体A 做的功是()A． 0B． 4 JC． 8 JD． 12 J5.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到终点，来回所受摩擦力大小都为F f，那么整个进程中摩擦力做功为()A． 0B．－2F f sC．－F f sD．无法确定6.如下图，在减速运动的车厢中，一团体用力沿车行进的方向推车厢，人与车厢一直坚持相对运动，那么人对车厢做功的状况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定7.北京时间2021 年12 月22 日9 时29 分，美国太空探求公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT，并在发射10 分钟后十分完美地回收了一级火箭，并成功将Orbcomm公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道．一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用，人类前往太空不再昂贵，廉价太空时代行将到来．如图为火箭经过尾部喷气正竖直向着下降平台减速下降的情形．火箭质量为m，喷出气体的质量相关于火箭质量很小，在离平台高h时速度为v，下降进程中受空气的浮力和阻力大小之和为F f，刚要落在平台上时的速度可疏忽，下降进程中各力均可视为恒定．以下关于上述进程的描画正确的选项是()A．火箭处于失重形状B．下降进程中喷气推力为mg－m－F fC．火箭的机械能增加了F f hD．火箭的重力势能增加了mgh8.一质量散布平均的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如下图，今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此进程中，绳索AB的重心位置将()A．逐渐降低B．逐渐降低C．先降低后降低D．一直不变9.以下运动的物体，机械能守恒的是()A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的减速度竖直下落C．物体沿润滑曲面滑下D．拉着一个物体沿润滑的斜面匀速上升10.如图，在竖直平面内滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平面上．假定小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A，小滑块运动进程一直沿着滑道滑行，两次运动的初速度大小区分为v1、v2，而末速度大小相等．小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，那么两次运动的初速度()A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．v1、v2大小无法比拟11.在射箭竞赛中，如下图，运发动右手向后拉弓弦的进程中，她对弓弦的做功状况是() A．不时做正功B．不时做负功C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功12.如下图圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，以下说法中正确的选项是() A．摆球的重力不做功，绳的拉力做功B．摆球的重力做功，绳的拉力不做功C．摆球的重力和绳的拉力都不做功D．摆球的重力和绳的拉力都做功13.如下图，质量相反的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在润滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在润滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b运动，撤去拉力后，a末尾运动，在a下降的进程中，b一直未分开桌面．在此进程中()A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零14.一质量为5 000 kg的汽车，以额外功率由运动启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发起机额外功率为50 kW.那么汽车在此路面下行驶的最大速度为()A． 5 m/sB． 7 m/sC． 8 m/sD． 10 m/s15.在润滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次用相反的水平力F将木块拉离木板，第1次将长木板固定，第2次长木板不固定，比拟这两种状况下，以下说法中正确的选项是 ()A．木块遭到摩擦力的大小不相反B．因摩擦发生的热相反C．恒力F对木块做的功相反D．木块取得的动能相反二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)润滑楔形木块放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个润滑的铁球，如下图，当整个装置沿水平面向左运动的进程中，铁球所受各力做功的状况是()A．斜面对球弹力做正功B．球受的重力不做功C．挡板对球弹力不做功D．不知运动详细状况，无法判别17.(多项选择)如下图，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧坚持原长的A点无初速度地释放，让它自在摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的进程中()A．重物的机械能增加B．系统的机械能不变C．系统的机械能添加D．系统的机械能增加18.(多项选择)以下说法正确的选项是()A．－10 J的功大于＋5 J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克制外力做功C．一个力对物体做了负功，那么说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向19.(多项选择)一辆小汽车在水平路面上由运动启动，在前5 s内做匀减速直线运动，5 s末到达额外功率，之后坚持额外功率运动，其v－t图象如下图．汽车的质量为m＝2×103kg，汽车遭到空中的阻力为车重的0.1倍，( 取g＝10 m/s2)那么( )A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103NC．汽车的额外功率为60 kWD．汽车的最大速度为20 m/s20.(多项选择)以下四幅图片所描画的情形中，人对物体做功的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D三、填空题21.下面是〝探求功与速度变化的关系〞实验的步骤，其合理顺序是________．①将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带剖析求出小车经过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.②作出W－v、W－v2的图象，剖析图象的特点，得出结论．③如下图，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示状况)，使橡皮筋处于自在长度．④用2条、3条…异样的橡皮筋停止第2次、第3次…实验，每次实验坚持橡皮筋拉伸的长度不变，用异样的方法测出v2、v3…记下W、3W…记入表格．22.如下图，在没有空气阻力和摩擦力时(实践很小)，从斜面A上由运动释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一理想说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．23.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的空中上，二楼空中与楼外空中的高度差为5 m．这块铁板相对二楼空中的重力势能为________ J，相对楼外空中的重力势能为________ J；将铁板提高 1 m，假定以二楼空中为参考平面，那么铁板的重力势能变化了________ J；假定以楼外空中为参考平面，那么铁板的重力势能变化了________ J.24.(多项选择)在〝验证机械能守恒定律〞的实验中，以下说法中正确的选项是A．要用天平称量重物质量B．选用重物时，异样大小、外形的重物应选重一点的比拟好C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立刻接通电源E．实验结果总是动能添加量略小于重力势能的减大批25.如下图，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于润滑空中上的物体接触，如今物体上施加一水平推力F，使物体缓慢紧缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功________ J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，那么弹簧的弹性势能为________ J.四、实验题26.某实验小组用图甲所示装置〝探求功与物体速度变化的关系〞．(1)为平衡小车运动进程中遭到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填中选项前的字母代号)．A．逐渐调理木板的倾斜水平，让小车可以自在下滑B．逐渐调理木板的倾斜水平，让小车在橡皮条作用下末尾运动C．逐渐调理木板的倾斜水平，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑D．逐渐调理木板的倾斜水平，让拖着纸带的小车自在下滑(2)图乙是该实验小组在实验进程中打出的一条纸带，打点计时器衔接的电源的频率为50 Hz，那么橡皮筋恢恢复长时小车的速度为________m/s(结果保管3位有效数字)．27.小玲同窗往常运用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测外面小弹簧在圆珠笔尾端压紧状况下的弹性势能的添加量．请你协助她完成这一想法.(1)写出实验所用的器材：________________________________________________________________________.(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)：(要求能契合实践并尽量增加误差)____________________．(3)弹性势能的添加量的表达式ΔE p＝________________________________________________________________________.五、计算题28.如下图是一个横截面为半圆、半径为R的润滑柱面，一根不可伸长的细线两端区分系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从运动末尾释放A物体，当物体B到达圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．六、简答题29.〝神舟十号〞飞船前往舱进上天球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发作猛烈摩擦，前往舱的外表温度到达1 000摄氏度．(1)该进程动能和势能怎样变化？机械能守恒吗？(2)该进程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总质变化吗？答案解析1.【答案】B【解析】从需求验证的关系式ghn＝看，与质量有关，A错误；当重物质量大一些时，有利于减小误差，B正确，C错误；纸带先下落然后打点，此时，纸带上最后两点的点迹距离较正常时略大，用此纸带停止数据处置，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，假设仍以为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的添加量比重物重力势能的减大批大，假定不用第1个点，另选纸带上的A，B两点，此时重力势能的变化量mg(hB－hA)与动能的添加量12m(v B2－v A2)依然可以相互对应，进而验证机械能守恒定律，D错误．2.【答案】B【解析】如下图，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直重量v2＝，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv2＝，B正确．3.【答案】B【解析】设摩擦力为F f，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律那么得：F合＝nF－F f＝ma，解得：减速度a＝＝·n－在a－n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力有关，假定改换物块所在水平面的资料，再重复做这个实验，摩擦力发作变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．故B正确，A、C、D错误．4.【答案】B【解析】5.【答案】B【解析】由题意可知，物体运动进程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为W＝－F f s；那么全程摩擦力所做的功W总＝－2F f s.6.【答案】B【解析】人随车一同向车行进的方向减速运动，说明车对人在水平方向上的合力向前，依据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，由于人对车的压力对车不做功，故人对车做负功，B正确．7.【答案】D【解析】火箭减速下降时，减速度向上，由牛顿运动定律知火箭处于超重形状，故A错误；依据动能定理得：(mg－F－F f)h＝0－12mv2，解得推力F＝mg＋m－F f，故B错误；C、依据功用原理知，火箭的机械能增加了(F＋F f)h，故C错误；重力做功mgh，那么火箭的重力势能增加了mgh，故D正确．8.【答案】A【解析】此题直接求解很困难，由于重心不在绳索上，但可以经过功和能的关系来处置．在用力向下拉绳索的进程中，外界对绳索做功，消耗了能量，一定转化为绳索的某种能量，而整个进程中绳索只要重力势能发作了变化，其他各种能量均不变，所以绳索的重力势能一定在逐渐添加，从而其重心位置也逐渐降低，故A正确．9.【答案】C【解析】物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小．物体以0.9g的减速度下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，合力在物体下落时对物体做负功，物体机械能不守恒．物体沿润滑曲面滑下时，只要重力做功，机械能守恒．拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体机械能不守恒．综上，机械能守恒的是C项．10.【答案】B【解析】设AB轨道上有某一点D，从A到C的进程和C到A的进程，都经过D点时，由牛顿第二定律知，径向的合力提供向心力，从A到B时速度较大，那么支持力较小，摩擦力较小，同理在BC段，径向的合力提供向心力，从A到B，在BC段的速度较小，支持力较小，摩擦力较小，结合动能定理知，从A到C进程中克制摩擦力做功小于从C到A进程中克制摩擦力做功，而末速度大小相等，知v1＜v2，故B正确．11.【答案】A【解析】在运发意向后拉弓弦的进程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相反，故人不时做正功．12.【答案】C【解析】13.【答案】B【解析】a物体下落进程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；关于a、b两个物体组成的系统，只要重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实践速度停止分解，如图：由图可知v a＝v b cosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误；在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于－F T v a t，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：F T v b cosθt，又v a＝v b cosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的相对值相等，二者代数和为零，故D错误．14.【答案】D【解析】当汽车以额外功率行驶时，做减速度减小的减速运动，当减速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F＝F f＝kmg＝0.1×5 000×10 N＝5 000 N；此时的最大速度为：v m＝＝m/s＝10 m/s，选项D正确．15.【答案】B【解析】两次压力(大小等于木块的重力)大小相反，动摩擦因数没变，所以摩擦力大小相反，故A 错误；摩擦发生的热等于摩擦力所做的功，由A知道摩擦力不变，距离为两物体的相对位移即木板的长度．由于在两个进程中摩擦力不变，距离不变(木板长)所以因摩擦发生的热相反，故B正确；木板固定时分木块移动距离比木板不固定时分移动的距离短，所以恒力F做功不相反，故C错误；由B可知F对木块做功不同，由动能定理：动能的变化等于合外力所做的功，摩擦力做功相等，F 做功不等，所以木块取得的动能不相反，故D错误．16.【答案】AB【解析】17.【答案】AB【解析】重物自在摆下的进程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能增加，选项A正确；对系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确．18.【答案】ABC【解析】功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克制外力做功)．选项A，B，C正确．19.【答案】BC【解析】由于汽车遭到的阻力为F f＝0.1mg＝2×103N，而汽车在前5 s内的减速度为a＝＝＝2 m/s2，由牛顿第二定律得，牵引力为F＝ma＋F f＝2×103kg×2 m/s2＋2×103N＝6×103N，A错误，B正确；由于5 s末到达额外功率，故汽车的额外功率P＝Fv＝6×103N×10 m/s＝6×104W ＝60 kW，C正确；汽车的最大速度v max＝＝＝30 m/s，D错误．20.【答案】AD【解析】A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功．故A，D正确．21.【答案】③①④②【解析】实验步骤应包括仪器装置、停止实验、数据处置几个环节，所以正确顺序应该是③①④②.22.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】经过〝小球从斜面A滚上斜面B〞的屡次重复性实验，看到了〝小球都抵达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点〞的现象，剖析这个现象得出〝有一个量是守恒的〞这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．23.【答案】010*******【解析】依据重力势能的定义式，以二楼空中为参考平面：E p＝0.以楼外空中为参考平面：E p′＝mgh＝20×10×5 J＝103J.以二楼空中为参考平面：ΔE p＝E p2－E p1＝mgh1－0＝20×10×1 J＝200 J.以楼外空中为参考平面：ΔE p＝E p2′－E p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝20×10×1 J＝200 J.24.【答案】BCE【解析】该实验不需求测重物的质量，A错．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B对．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C对，D错．由于实验中不可防止地遭到阻力作用，重物的机械能总有损失，动能的添加总是略小于重力势能的减大批，E对．25.【答案】－100100【解析】在物体缓慢紧缩弹簧的进程中，推力F一直与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克制弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能添加了100 J.26.【答案】(1)C(2)1.45【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：逐渐调理木板的倾斜水平，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，应选C；(2)从C点到F点小车做匀速运动，那么速度为v＝＝1.45 m/s27.【答案】(1)天平直尺(2)①将圆珠笔紧靠直尺竖直放在桌面上并将尾端压紧，记下笔尖处的读数x1；①突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖抵达最高处的读数x2；①屡次测量笔尖抵达最高处的读数x2并取平均值2；①用天平测出圆珠笔的质量m.(注：步骤①①可对调)．(3)ΔE p＝mg(2－x1)【解析】28.【答案】mBgR【解析】由于柱面是润滑的，故系统的机械能守恒，系统重力势能的减大批等于系统动能的添加量．系统重力势能的减大批为：ΔE p＝mAg－mBgR，系统动能的添加量为ΔE k＝12(mA＋mB)v2由ΔE p＝ΔE k得：v2＝23(π－1)gR绳的张力对B做的功：W＝12mBv2＋mBgR＝mBgR.29.【答案】(1)动能添加，势能增加，机械能不守恒．(2)增加的势能一局部转化为动能，一局部转化为内能．或许说一局部机械能转化成了内能．机械能和内能的总量不变，即能量守恒．【解析】。
第七章《机械能守恒定律》单元测试(新人教版必修2)1
机械能守恒定律 单元测试一、本题共8小题；每小题5分，共40分. 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．下面各个实例中，机械能不守恒的是 （ ）A. 在竖直方向上弹簧吊着一个物体上下运动（不计空气阻力）B ．物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落C. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D ．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ）A ．物体重力势能的增加量B ．物体动能的增加量C ．物体动能的增加量加上物体重力势能的增加量D ．物体动能的增加量加上克服重力所做的功3．某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s 的时间登上20m 的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是 （ )A ．10WB ．100WC ．1KWD ．10KW4．如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是 （ ）A ．绳对车的拉力对车做正功B ．绳的拉力对小球做正功C ．小球所受的合力对小球不做功D ．绳的拉力对小球做负功5．如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F ，脚对车向后的静摩擦力为F ′，下列说法正确的是 （ ）A ．当车匀速运动时，F 和F ′所做的总功为零B ．当车加速运动时，F 和F ′的总功为负功C ．当车加速运动时，F 和F ′的总功为正功D ．不管车做何种运动，F 和F ′的总功都为零6．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力，下列叙述中正确的是A.B 轨道.半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关D.轨道半径变化，滑块动能和对轨道压力都不变 7．如图所示，长为2Ｌ的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球，杆竖直立在光滑的水平面上，杆原来静止，现让其自由倒下，设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面，则A 着地时的速度为A.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 30528．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端．已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为V ，克服摩擦阻力做功为E/2．若小物块冲上斜面的初动能变为2E ，则有 ( ) A ．返回斜面底端时的动能为E B ．返回斜面底端时的动能为3E/2 C ．返回斜面底端时的速度大小为2V D ．返回斜面底端时的速度大小为V 2 二、本题共2小题，共12分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 9．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s ．人和雪橇的总质量为60kg ，下滑过程中克服阻力做的功等于 J ． 10．一列火车由机车牵引沿水平轨道行使，经过时间t ，其速度由0增大到v ．已知列车总质量为M ，机车功率P 保持不变，列车所受阻力f 为恒力．这段时间内列车通过的路程 ． 三、本题共3小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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． 11．（15分）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)12．（16分）如图所示，m A =4kg ，m B =1kg,A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，B 与地面间的距离s=0.8m ，A 、B 原来静止，求：（1）B 落到地面时的速度为多大； （2）B 落地后，A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．（g 取10m/s 2）13.（17分）一种氢气燃料的汽车，质量为m =2.0×103kg ，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元检测题(解析版)
《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功2.如图所示，一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带，传送带顺时针匀速转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是( )A．不做功 B．先做负功后不做功C．先做负功后做正功 D．先做正功后不做功3.如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则( )A．小球从接触弹簧开始速度一直减小B．小球运动过程中最大速度等于2C．弹簧最大弹性势能为3mgx0D．弹簧劲度系数等于4.一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．5.一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，沿水平面从静止开始做匀加速直线运动，向前移动了一段距离s，那么在前半程s1＝及后半程s2＝中，F做功的平均功率之比为( )．A． (－1)∶1 B． (－2)∶1 C．1∶ D．1∶(－1)6.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是( )A．运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化7.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8.拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是( )A．节省燃料 B．提高柴油机的功率C．提高传动机械的效率 D．增大拖拉机的牵引力9.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh10.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了2mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大11.一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能( )A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．一样大12.如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆的过程中，下列说法正确的是( )．A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功二、多选题13 如图所示，一轻弹簧一端固定于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B的过程中( )．A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功14. 关于“探究恒力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15. 下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是( )A．合外力为零时机械能一定守恒B．做曲线运动的物体机械能可能守恒C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D．除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒16. 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率．已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，汽车所受阻力不变．由此可得( )A．在t3时刻，汽车速度一定等于v mB．在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动C．在t2～t3时间内，汽车一定做匀速运动D．在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动17. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示．以下判断正确的是( )．A．前3 s内货物处于超重状态B．最后2 s内货物只受重力作用C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒三、实验题18.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________ m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔE k＝________ J，系统势能的减少量ΔE p＝______ J.(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______ m/s2.四、计算题19.如图所示，是运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演的简化图，AB是水平路面，BCDE 是一段曲面，其中BC段是一段半径为20 m的圆弧路面．运动员驾驶的摩托车始终以P＝9 kW的恒定功率行驶，到B点时的速度v＝20 m/s，再经t＝3 s的时间通过坡面1到达顶点E时关闭发动机，并以v2＝16 m/s的速度水平飞出．已知人和车的总质量m ＝180 kg，坡顶高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2.空气阻力不计，求：(1)摩托车落地点与E点的水平距离s；(2)摩托车刚过B点时，摩托车对地面的压力大小；(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功．20.某种型号的汽车发动机的最大功率为P m＝60 kW，汽车满载质量为m＝1 500 kg，最高车速是v m＝180 km/h，汽车在平直路面上行驶，g取10 m/s2.问：(1)汽车所受阻力F f与车的重力G的比值是多少；(2)若汽车从静止开始，以a＝1.2 m/s2的加速度做匀加速运动，则这一过程能维持的时间t有多长．21.通过探究得到弹性势能的表达式为E p＝kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题：图11放在地面上的物体上端系在一劲度系数k＝400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图11所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.答案解析1.【答案】C【解析】人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功．2.【答案】C【解析】A项当物体的速度等于传送带速度时，则物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功，物体做减速运动，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故B正确；C项由B 项可知如果摩擦力做了负功后，物体速度减小，当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了，速度不变，一直运动，之后摩擦力不可能做正功，故C错误；D项当物体的速度小于传送带速度时，出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故D正确．3.【答案】C【解析】小球由A到O做自由落体运动，从O开始压缩弹簧，根据胡克定律，弹簧弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律得：a＝，加速度先减小，方向向下，小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，即重力和弹簧弹力相等时，速度最大；之后小球继续向下运动，弹力大于重力，做减速运动，故A错误；设小球刚运动到O 点时的速度为v，则有mg·2x0＝mv2，v＝2.小球接触弹簧后先做加速运动，所以小球运动的最大速度大于2，所以B错误；到B点时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，等于重力势能的减小量，为3mgx0，故C正确；由于平衡位置在OB之间，不是B点，故kx0＞mg，k＞，故D错误．4.【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，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 f图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线．5.【答案】A【解析】设物体的加速度为a，由s＝at2得，前半程所用时间：t1＝，后半程所用时间：t2＝(－1)，又因前半程F做功的平均功率：P1＝，后半程F做功的平均功率：P2＝，所以P1∶P2＝(－1)∶1，故A正确．6.【答案】B【解析】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点：(1)若运动物体所受合外力为零，则合外力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化．(2)物体所受合外力不为零，物体必做变速运动，但合外力不一定做功；合外力不做功，则物体动能不变．(3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合外力不做功；同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合外力只是用来改变速度方向产生向心加速度，如匀速圆周运动)．根据上述三个要点不难判断，本题只有选项B正确．7.【答案】D【解析】绳的拉力、人对绳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．8.【答案】D【解析】拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据P＝Fv，在功率一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力，选项D正确．9.【答案】D【解析】运动员的加速度为g，沿斜面：mg－F f＝m·g，F f＝mg，W f＝mg·2h＝mgh，所以A、C项错误，D项正确；E＝mgh－mgh＝mgh，B项错误．k10.【答案】D【解析】圆环沿杆下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做负功，圆环的机械能减少，故A 错误；弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为h＝L，根据系统的机械能守恒知，弹簧的弹性势能增大量为ΔE p＝mgh＝mgL，故B错误；圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确．11.【答案】D【解析】由动能定理得mgh＝E k－mv，E k＝mgh＋mv，则三球落地时的动能一样大．12.【答案】D【解析】方法一：根据力与位移方向的夹角判断在小球向下摆的过程中，小车向右运动，如图所示．由图可以看出，绳的拉力与小车的位移的夹角小于90°，故绳的拉力对小车做正功，小车的动能增加；绳的拉力与小球的位移的夹角大于90°，故绳的拉力对小球做负功，小球的机械能减少．方法二：根据能量转化判断在小球向下摆动的过程中，小车的动能增加，即小车的机械能增加，由于小球和小车组成的系统机械能守恒，所以小球的机械能一定减少，故绳的拉力对小球做负功．选项A、B、C错误，D正确．13.【答案】BC【解析】用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，C对．用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，弹性势能增加，重力做正功，且做功多，所以A、D错，B对．14.【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错．15.【答案】BD【解析】合外力为零时，做匀速直线运动的物体，动能不变，但机械能不一定守恒，如：匀速上升的物体，机械能不断增大，选项A错误．做曲线运动的物体，若只有重力做功，它的机械能就守恒，如：做平抛运动的物体，选项B正确．外力对物体做的功为零，是动能不变的条件，机械能不变的条件是除重力或弹力外，其他力不做功或做功的代数和为零，选项C错误，选项D正确．16.【答案】AC【解析】已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻，汽车速度一定等于v m，故A正确；0～t1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力不变，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据P＝Fv，速度继续增大，牵引力减小，加速度减小，则在t1～t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B错误；在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故C正确；由此分析知，在发动机功率达到额定功率前，汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，故D 错误．17.【答案】AC【解析】由题图可知，在前 3 s内，a＝＝2 m/s2，货物具有向上的加速度，故货物处于超重状态，选项A正确；在最后2 s内，货物的加速度a′＝＝－3 m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，选项B错误；根据＝v＝3 m/s，选项C正确；第3 s末至第5 s末的过程中，货物匀速上升，故吊绳的拉力与货物的重力大小相等，此过程中除重力外还有吊绳的拉力对货物做功，所以货物的机械能不守恒(货物的机械能增加)，选项D错误．18.【答案】(1)2.4 m/s (2)0.576 J 0.588 J(3)k＝g＝9.70 m/s2.【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论v5＝＝＝2.4 m/s (2)系统动能的增量ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝0.576 J．系统重力势能减小量ΔE p ＝(m2－m1)gh＝0.1×9.8×0.600 0 J＝0.588 J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．(3)由于ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝ΔE p＝(m2－m1)gh，由于(m1＋m2)＝2(m2－m1)，所以得到：v2＝h，所以v2－h图象的斜率k＝，g＝9.70 m/s2.19.【答案】(1)16 m (2)5 400 N (3)3.096×104J【解析】(1)摩托车从E点飞出后，做平抛运动．水平方向：s＝v2t竖直方向：h＝gt2解得：s＝16 m(2)刚过B点，对摩托车受力分析，F N－mg＝解得：F N＝5 400 N根据牛顿第三定律，摩托车对地面的压力大小为5 400 N(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中，牵引力做功W＝Pt＝2.7×104J牵根据动能定理：W牵－mgh－W f＝mv－mv解得：W f＝3.096×104J20.【答案】(1)＝(2)s【解析】(1)汽车速度最大时，牵引力跟阻力平衡，则：P m＝F f v m，F f＝1 200 N则，比值＝即：＝(2)汽车匀加速运动时，由牛顿第二定律：F－F f＝ma即F＝3 000 N当汽车的功率达到P m时，就不能继续维持匀加速运动，此时：P m＝Fv其中：v＝at则匀加速运动的时间t＝s或约为16.7 s.21.【答案】22 J 2 J【解析】物体刚离开地面时，弹簧的弹性势能E＝kx2＝×400×0.12J＝2 Jp此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等，则有W＝－W弹＝ΔE p＝2 J1物体刚好离开地面时，有G＝F＝kx＝400×0.1 N＝40 N物体上升h＝0.5 m过程中，拉力做的功等于克服重力做的功，则有W2＝Gh＝40×0.5 J＝20 J在整个过程中，拉力做的功W＝W＋W2＝2 J＋20 J＝22 J1此时弹簧的弹性势能仍为2 J.。
高中物理人教必修2单元检测：第七章+机械能守恒定律(含答案)
第七章机械能守恒定律单元检测（时间：45分钟 满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．汽车由静止开始运动，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 ．不断增大牵引力功率B ．不断减小牵引力功率C ．保持牵引力功率不变D ．不能判断牵引力功率如何变化2．如图所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F 向右推斜面体，使P 与斜面体保持相对静止。
在前进水平位移为l 的过程中，斜面体对P 做功为（ ）A ． FlB ．1sin 2mg l θ⋅C ．mg cos θ·l D ．mg tan θ·l3．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v －t 图象如图所示。
以下判断正确的是（ ）A ．前3 s 内货物处于超重状态B ．最后2 s 内货物只受重力作用C ．前3 s 内与最后2 s 内货物的平均速度相同D ．第3 s 末至第5 s 末的过程中，货物的机械能守恒4．如图所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一小球。
在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。
在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大，后减小D ．先减小，后增大5．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m （包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。
在他从上向下滑到底端13g的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能B ．运动员获得的动能为13mghC ．运动员克服摩擦力做功为23mgh D ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh6．如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失。