天津市实验中学机械能守恒定律单元测试卷(含答案解析)
天津下册机械能守恒定律单元练习(Word版 含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，质量为1kg 的物块（可视为质点），由A 点以6m/s 的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带（不计两转轮半径的大小），传送带上A 、B 两点间的距离为8m ，已知传送带的速度大小为3m/s ，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为210m/s 。
下列说法正确的是（ ）A ．物块在传送带上运动的时间为2sB ．物块在传送带上运动的时间为4sC ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．滑块先向右匀减速，根据牛顿第二定律有mg ma μ=解得22m/s a g μ==根据运动学公式有010v at =-解得13s t =匀减速运动的位移01063m 9m 8m 22v x t L +==⨯==> 物体向左匀加速过程，加速度大小仍为22m/s a =，根据运动学公式得物体速度增大至2m/s v =时通过的位移2212m 1m 222v x a ===⨯用时22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动，有233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误，B 正确；C ．向右减速过程和向左加速过程中，摩擦力为恒力，故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-（）()()选项C 错误；D ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和，等于摩擦力与相对路程的乘积；物体向右减速过程，传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程，传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-（）（）代入数据解得28J Q =选项D 正确。
天津市机械能守恒定律单元试卷(word版含答案)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优（难）1．一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块（物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=），现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动，当其速度达到v=12m/s后，立即以相同大小的加速度做匀减速运动，经过一段时间后，传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是（）A．小物块0到4s内做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动直至静止B．小物块0到3s内做匀加速直线运动，之后做匀减速直线运动直至静止C．物块在传送带上留下划痕长度为12mD．整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2，所以前面阶段两者相对滑动，时间12vta==3s，此时物块的速度v1=6 m/s，传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速，但物块仍加速，B错误；当物块与传送带共速时，由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ，所以A 正确。
C ．物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为 342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为 3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度，所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确；D ．全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确；故选ACD 。
【物理】天津市物理功和机械能单元测试卷(含答案)
12．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通
过的路程比为 3 ：2，则甲与乙（ ） A．牵引力做功之比为 2 ：3 B．牵引力做功之比为 3 ：2 C．牵引力的功率之比为 1 ：1 D．汽车所受的阻力之比为 3 ：2 【答案】B 【解析】
【详解】
解答：做功之比 W1 ＝ Fs1 ＝ 3 W2 Fs2 2
11．如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距 离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是
A．两次木块都做匀速直线运动 B．两次木块受到的摩擦力一样大 C．两次拉力对木块做的功一样多 D．两次拉力对木块做功的功率一样大 【答案】D 【解析】 【详解】 A．物体做匀速直线运动时，路程与时间成正比，由图像可知两次均为正比函数，故选项 A 说法正确，不符合题意； B．因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动时压力大小相同， 接触面的粗糙程度相同，故摩擦力一样大，选项 B 说法正确，不符合题意； C．因两次移动距离相同，两次拉力大小相同，故两次对木块做功相同，选项 C 说法正 确，不符合题意； D．由公式 P=Fv 可得；拉力大小相同时，速度大小不同，两次做功功率不同；选项 D 说法 错误，符合题意．
可知，上升的高度大约是胳膊的长度 0.4m，即 h=0.4m，所以小红做的功最接近
W=Gh=500N×0.4m=200J，故 B 符合实际为答案。
6．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示．以下说 法正确的是（ ）
A．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 B．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对球做了功 C．桌面对球的支持力做了功 D．白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功 【答案】A 【解析】 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者 缺一不可．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故 A 正确；由于重 力的方向与小球运动的方向垂直，所以，重力对小球不做功，故 B 错误；桌面对球的支持 力的方向与小球的运动方向垂直，所以，支持力对小球不做功，故 C 错误；白球撞击黑球 后没有静止，而是继续运动，是因为白球具有惯性，不是手对白球有力的作用，更不是对 白球做功，故 D 错误，故选 A．
天津市静海区机械能守恒定律单元测试卷(解析版)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，一根轻弹簧一端固定于O 点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在倾角为θ＝30°的固定光滑斜面上的A 点，此时弹簧恰好水平。
将滑块从A 点由静止释放，经B 点到达位于O 点正下方的C 点。
当滑块运动到B 点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。
已知OB 的距离为L ，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，则滑块由A 运动到C 的过程中（ ）A ．滑块的加速度先减小后增大B ．滑块的速度一直在增大C ．滑块经过B gLD ．滑块经过C 2gL 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB ．弹簧原长为L ，在A 点不离开斜面，则sin 3()sin c 3300os 0Lk mg L ︒≤-︒︒ 在C 点不离开斜面，则有()cos30cos30cos30Lk L mg -︒≤︒︒从A 点滑至C 点，设弹簧与斜面夹角为α（范围为30°≤α≤90°）；从B 点滑至C 点，设弹簧与斜面的夹角为β，则2sin 30cos mg kx ma β︒-=可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小，选项A 错误，B 正确； C ．从A 点滑到B 点，由机械能守恒可得21cos302p B mgL E mv ︒+=解得2cos30232p p B E E v gL g mg L L m︒+=+=>选项C 正确；D ．从A 点滑到C 点，由机械能守恒可得21cos302P C L mgE mv '+=︒432222cos303p pCgLE ELv g gLm m'=+>+︒=选项D错误。
故选BC。
2．如图所示，质量为1kg的物块（可视为质点），由A点以6m/s的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带（不计两转轮半径的大小），传送带上A、B两点间的距离为8m，已知传送带的速度大小为3m/s，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为210m/s。
物理天津市中考物理功和机械能单元检测试卷
【物理】天津市中考物理功和机械能单元检测试卷（含答案）一、选择题1．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C．运动员的动能是由重力势能转化来的D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A．运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B．运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故B错误；C．运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D．运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。
故选C。
2．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中，下列说法正确的是A．拉力F为75NB．绳子自由端向上移动了4mC．滑轮组的机械效率约为93.3%D．提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】A．由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：F=13（G+G动）=13×（140N+10N）=50N，故A错误；B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误；C．拉力做功：W总=Fs=50N×6m=300J，有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，滑轮组的机械效率：η=WW有用总×100%=280J300J×100%≈93.3%，故C正确。
D．提升200N重物时，重物重力增加，据η=WW有用总=GhGh G h+动=GG G+动可知滑轮组机械效率变大，故D错误。
3．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）A．两次物体运动的速度：v1＜v2B．两次物体所受的拉力：F1＞F2C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2【答案】D【解析】【详解】A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1＞v2，故A错误；B．由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1 =F2 =f，故B错误；CD．由图象知道，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足：W1 =2W2；由WPt=知道，0～8s两次拉力对物体做功的功率是：故C错误，D正确。
2024年高一物理真题分类汇编(天津专用)动能定理和机械能守恒(解析版)
专题06动能定理和机械能守恒定律一、单选题1.（2023下·南开区高一期末）下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（）A.沿粗糙的斜面向下做匀加速运动的木块B.在空中向上做匀速运动的氢气球C.做平抛运动的铁球D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物【答案】C【解析】A ．沿粗糙的斜面向下做匀加速运动的木块，摩擦力对木块做负功，机械能减少，A 错误；B ．在空中向上做匀速运动的氢气球，氢气球动能不变，重力势能变大，机械能变大，B 错误；C ．做平抛运动的铁球，只受重力作用，机械能守恒，C 正确；D ．被起重机拉着向上做匀速运动的货物，动能不变，重力势能变大，机械能变大，D 错误。
故选C 。
2.（2023下·红桥区高一期末）质量为0.5kg 的足球以1m/s 速度水平撞击墙壁，又以1-m/s 速度弹回。
若以足球的初速度方向为正方向，则在碰撞过程中足球的速度变化量以及动能的变化量为（）A.0，0.5JB.2-m/s ，0C.2m/s ，0D.2-m/s ，0.5J【答案】B【解析】碰撞过程中足球的速度变化量211m/s 1m/s 2m/s v v v ∆=-=--=-,动能的变化量22k 2111Δ022E mv mv =-=,ACD 错误；B 正确。
故选B 。
3.（2023下·红桥区高一期末）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端与水平地面相连，让小球从距离弹簧上端一定高度自由下落，直至弹簧被压缩到最短的整个下落过程中（弹簧始终在弹性限度内且不计空气阻力的影响），下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球的加速度先不变后减小C.小球的动能一直增大D.小球、弹簧、地球组成的系统机械能守恒【答案】D【解析】AD ．在整个过程中，有重力做功，所有有重力势能的变化；有弹簧做功，所以有弹性势能的变化。
除此之外，没有其他力做功，所以小球、弹簧、地球组成的系统机械能守恒，小球机械能不守恒，故A 错误，D 正确；B ．小球在接触弹簧之后，加速度是先减小后反向增大，B 错误；C ．下落的过程中，小球先加速后减速，动能先增大后减小，C 错误。
2024年天津市实验中学高三物理第一学期期末联考模拟试题含解析
2024年天津市实验中学高三物理第一学期期末联考模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的v t -图象如图所示.下列说法正确的是()A ．10t ～时间内物体处于失重状态B ．12t t ～时间内物体机械能守恒C ．23t t ～时间内物体向下运动D ．20t ～时间内物体机械能一直增大2、根据所学知识分析，下列说法中正确的是（ ）A ．布朗运动就是热运动B ．有液体和气体才能发生扩散现象C ．太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果D ．分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小3、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落. p F E υ合、、和E 分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中t h 、分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是( )A ．B ．C ．D ．4、利用碘131(13153I )治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有β射线的碘被甲状腺吸收，来破环甲状腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。
已知碘131发生β衰变的半衰期为8天，则以下说法正确的是（ ）A ．碘131的衰变方程为→+131131053521I Xe e B ．碘131的衰变方程为131131053541I Xe e -→+C ．32 g 碘131样品经16天后，大约有8g 样品发生了β衰变D ．升高温度可能会缩短碘131的半衰期5、在光滑水平地面上放有一个表面光滑的静止的圆弧形小车，另有一质量与小车相等可视为质点的铁块，以速度v 从小车的右端向左滑上小车，如图所示，铁块上滑至圆弧面的某一高度后返回，不计空气阻力，则铁块返回到小车的右端以后，相对于地面，将做的运动是（ ）A ．又以速度v 沿小车向左滑动B ．以与v 大小相等的速度从小车右端平抛出去C ．以比v 小的速度从车右端平抛出去D ．自由落体运动6、一列简谐横波沿x 轴传播，a 、b 为x 轴上的两质点，平衡位置分别为0x =，(0)b b x x x =>。
【物理】天津市功和机械能单元检测试题(含答案解析)
【答案】D
【解析】
A、由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J．故A错误；
BD、推力做功： ．故B错误，D正确．
C、因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力f=F=100N，方向与F相反，由于木箱沿力F的方向移动，物体移动的距离与摩擦力的方向相反，则 ，故C错误．
D、过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力向下，乘客也向下移动了距离，所以重力对乘客做了功；故D错误；
故选：A。
3．古代战争中，军队用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是
A．巨石在上升过程中动能不断增大
B．巨石在最高点时动能为零
C．巨石在下降过程中动能转化为重力势能
A．W1＝W2、P1＝P2B．W1＞W2、P1＝P2C．W1＞W2、P1＞P2D．W1＜W2、P1＜P2
【答案】C
【解析】
【详解】
由题知身高170cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同，
身高170cm的运动员比身高160cm的运动员将杠铃举得高，
根据W=Gh可知，W1＞W2；
因为两运动员举起杠铃的时间相同，
13．一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡．他爬坡时的功率与下列哪一个最接近
A．几瓦B．十几瓦C．一百多瓦D．一千多瓦
【答案】C
【解析】
【详解】
中学生的质量约50kg，体重约 左右，山坡的高度为9m．登楼的功率：
，
可见，他爬坡时的功率与C选项最接近；
故选C。
14．举重是我国的优势体育项目．一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示．如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（ ）
《机械能守恒定律》测试卷(详细答案)
《机械能守恒定律》单元评估(Ⅱ)限时：90分钟总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．将一个物体由A移至B，重力做的功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体初、末位置高度差有关解析：重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，与物体的运动过程及运动过程中是否受其他力无关，故D正确．答案：D图12．如图1所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()A．摩擦力对重物不做功B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物不做功D．支持力对重物做负功解析：摩擦力方向与物体速度方向始终垂直不做功，A正确，B错误；支持力方向与物体速度方向相同，做正功，C、D错误．答案：A3．某同学进行体能训练，用了100 s 时间跑上20 m 高的高楼，试估测他登楼的平均功率最接近的数值是( )A ．10 WB ．100 WC ．1 kWD ．10 kW解析：本题是一道实际生活中求平均功率的估算题，要求对该同学的质量大小要有比较切合实际的估计．设m 人＝50 kg ，则有P ＝mgh t＝50×10×20100W ＝100W ，B 正确． 答案：B4．质量为m ，发动机的额定功率为P 0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a 时，速度为v ，测得发动机的实际功率为P 1，假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是( )A ．vB.P 1maC.P 0v P 1－ma vD.P 1v P 0－ma v解析：当汽车加速度为a 时，有F ＝F f ＋ma ＝P 1v 得阻力F f ＝P 1v－ma ，当F ＝F f 时，速度最大为v max ＝P 0F f ＝P 0v P 1－ma v，C 正确． 答案：C5．质量为m 的跳高运动员，先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h ，则他在跳高过程中做的功( )A ．都必须大于mghB ．都不一定大于mghC ．用背越式不一定大于mgh ，用跨越式必须大于mghD ．用背越式必须大于mgh ，用跨越式不一定大于mgh解析：背越式跳高过程中，运动员重心升高不一定大于h ，而跨越式重心升高一定大于h ，所以C 正确．答案：C6．北约在对南联盟进行大轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，比重为钢的2.5倍，贫铀炸弹的最大穿甲厚度可达900 mm ，杀伤力极大，残留物可长期起作用．常规炸弹最大穿甲厚度可达100 mm ，弹头可穿过50个人的人墙，同样形状的贫铀炸弹弹头可以穿越的人数可达( )A ．100人B ．200人C ．450人D ．800人解析：对于常规弹头可穿透50个人的人墙，对于贫铀炸弹，由于它的穿透能力是常规弹头的9倍，所以它可穿透50×9＝450人的人墙．答案：C图27．如图2所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h 2处相遇(不计空气阻力)．则( )A ．两球同时落地B ．相遇时两球速度大小相等C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 解析：本题考查运动学公式和机械能守恒定律及功率的概念，意在考查考生对运动学规律和机械能、功率概念的熟练程度．对a ，h 2＝v 0t －12gt 2，对b ，h 2＝12gt 2，所以h ＝v 0t ，而对a 又有h 212(v 0＋v )t ，可知a 刚好和b 相遇时速度v ＝0.所以它们不会同时落地，相遇时的速度大小也不相等，A 、B 错．根据机械能守恒定律，从开始到相遇，两球重力做功相等，C 正确．相遇后的每一个时刻，它们速度都不相等，所以重力的瞬时速率P ＝mg v 不会相等，D 错.答案：C8．如图3所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功为W 1；若物体从A ′点沿两斜面滑到B ′点，摩擦力做的总功为W 2.已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则( )图3A ．W 1＝W 2B ．W 1>W 2C ．W 1<W 2D ．不能确定解析：设物体的质量为m ，物体与各接触面的动摩擦因数为μ；物体从A点滑到B点的过程中A、B间的水平位移为l，则摩擦力做功W1＝－μmgl；物体从A′经C运动至B′的过程中，设斜面A′C的长为l1，倾角为α，斜面CB′的长为l2，倾角为β，则摩擦力做功W2＝－μmg cosα·l1－μmg cosβ·l2＝－μmg(l1cosα＋l2cosβ)＝－μmgl，故W1＝W2，A正确．答案：A图49．如图4所示，在自动扶梯以恒定的速度v运转时，第一次有一个人站到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，电机带动扶梯做功功率为P1.第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度v′同时匀速向上走，则这次扶梯对该人做功为W2，电机带动扶梯做功功率为P2，以下说法中正确的是()A．W1>W2，P1>P2B．W1>W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1>P2D．W1＝W2，P1＝P2解析：由功的计算公式得扶梯对人做功为：W＝Fl cosα.式中α是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角．由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即l1>l2，故W1>W2.两次扶梯运动的速率v不变，对人作用力不变，根据P＝F v cosα，知P1＝P2，B正确．答案：B10．如图5为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是( )图5A ．m ＝MB ．m ＝2MC ．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D ．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析：本题主要考查牛顿第二定律、功能关系、能量守恒定律，意在考查考生正确分析物体受力，以及运用功能关系和能量守恒定律分析与解决物理问题的能力．木箱和货物下滑过程中，令下滑高度为h ，根据功能关系有：(M ＋m )gh －μ(M ＋m )gh cos θsin θE 弹 木箱上滑过程中，根据功能关系有－Mgh －μMgh cos θsin θ＝0－E 弹 代入相关数据，整理得m ＝2M ，A 错，B 正确；木箱和货物下滑过程中，根据牛顿第二定律有a 2＝g (sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下，所以C 对；根据能量守恒定律知，还有一部分机械能由于克服摩擦力做功转化为内能，D 错．答案：BC二、填空题(每小题5分，共20分)11．验证“机械能守恒定律”的实验采用重锤自由下落的方法：(1)用公式12m v 2＝mgh 时对纸带上起点的要求是________；图6(2)若实验中所用重锤质量m ＝1 kg ，打点纸带如图6所示(O 、A 间有点未画出)，打点时间间隔为0.02 s ，则记录B 点时，重锤的速度v B ＝________，重锤动能E k B ＝________.从开始下落起至B 点，重锤的重力势能减少量是________．因此可得出的结论是__________________．(g 取9.8 m/s 2)解析：在实验误差范围内，重锤动能的增加量等于重锤重力势能的减少量．答案：(1)初速度等于零(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J12．现有汽车磅秤一台，停表一只，卷尺一个，被测汽车一辆，要求汽车驶过测试用道路上规定的标记时开始急刹车，使车轮完全停转，汽车滑行直至停止．要求测定道路与车轮间的动摩擦因数及汽车的平均制动功率，则需要测定的物理量是________________，动摩擦因数为______________，平均制动功率为________．解析：汽车制动后在滑动摩擦力下匀减速停下，由s ＝12at 2＝12·μgt 2，所以得μ＝2s gt 2；制动后有Pt ＝μmgs ，所以P ＝μmgs t ＝2ms 2t 3.由以上关系知需测定的物理量是m 、t 、s .答案：总质量m ，时间t ，位移s 2s gt 2 2ms 2t 3图713．如图7所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M 点运动到N 点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M 点到N 点的运动过程中，物体的动能将________．解析：依题意物体所受恒力与v M 夹角一定大于90°与v N 夹角一定小于90°，故F 先对物体做负功，后做正功，所以物体动能先减小后增加．答案：先减后增14．地面上有一钢板水平放置，它上方3 m 处有一钢球质量m ＝1 kg ，以向下的初速度v 0＝2 m/s 竖直向下运动，假定小球运动时受到了一个大小不变的空气阻力f ＝2 N ，小球与钢板相撞时无机械能损失，小球最终停止运动时，它所经历的路程s ＝________.(g 取10 m/s 2)解析：设钢球经历的总路程为s ，全程用能量守恒得fs ＝mgh ＋12m v 20，将f ＝2 N ，h ＝3 m ，v 0＝2 m/s ，m ＝1 kg 代入得s ＝16 m.答案：16 m三、计算题(40分)15．(8分)如图8所示，质量m ＝10 kg 的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，g ＝10 m/s 2，今用F ＝50 N 的水平恒力作用于物体上，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ＝8 s 后，撤去F ，求：图8(1)力F 所做的功；(2)8 s 末物体的动能；(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功． 解析：(1)在运动过程中物体所受到的滑动摩擦力为：F f ＝μmg ＝0.4×10×10＝40N由牛顿第二定律可得物体加速运动的加速度a 为：F －F f ＝ma ，∴a ＝F －F f m ＝50－4010＝1m/s 2 由运动学公式可得在8 s 内物体的位移为：l 1＝12at 2＝12×1×82＝32m 所以力F 做的功为：W ＝Fl 1＝50×32＝1600J(2)由动能定理可得在8 s 末物体的动能E k ：Fl 1－F f l 1＝12m v 2－0＝E k ， ∴E k ＝1600－40×32＝320J(3)对整个过程利用动能定理列方程求解：W F ＋W f ＝0－0，∴|W f |＝W F ＝1600 J即物体从开始运动到最终静止克服摩擦力所做的功为1600 J.图916．(10分)如图9所示，物体沿一曲面从A 点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B 时，下滑的高度为5 m ，若物体的质量为1 kg ，到B 点时速度为6 m/s ，则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？解析：由动能定理W 合＝ΔE k 可得：W G ＋W f ＝ΔE k ∴W f ＝ΔE k －W G即W f ＝12m v 2－mgh ＝12×1×62－1×10×5＝－32J 因此在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为32J.图1017．(2011·山东卷)(10分)如图10所示，在高出水平地面h ＝1.8 m 的光滑平台上放置一质量M ＝2kg 、由两种不同材料连接成一体的薄板A ，其右段长度l 1＝0.2 m 且表面光滑，左段表面粗糙．在A 最右端放有可视为质点的物块B ，其质量m ＝1 kg ，B 与A 左段间动摩擦因数μ＝0.4.开始时二者均静止，现对A 施加F ＝20 N 水平向右的恒力，待B 脱离A (A 尚未露出平台)后，将A 取走．B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x ＝1.2 m ．(取g ＝10m/s 2)求：(1)B 离开平台时的速度v B .(2)B 从开始运动到刚脱离A 时，B 运动的时间t B 和位移x B .(3)A 左段的长度l 2.解析：(1)设物块平抛运动的时间为t ，由运动学知识可得h ＝12gt 2 ① x ＝v B t ②联立①②式，代入数据得v B ＝2 m/ s ③(2)设B 的加速度为a B ，由牛顿第二定律和运动学的知识得 μmg ＝ma B ④v B ＝a B t B ⑤x B ＝12a B t 2B ⑥ 联立③④⑤⑥式，代入数据得t B ＝0.5 s ⑦x B ＝0.5 m ⑧(3)设B 则开始运动时A 的速度为v 1，由动能定理得Fl 1＝12M v 21 ⑨ 设B 运动后A 的加速度为a A ，由牛顿第二定律和运动学的知识得F －μmg ＝Ma A ⑩(l 2＋x B )＝v 1t B ＋12a A t 2B⑪联立⑦⑧⑨⑩⑪式，代入数据得l 2＝1.5 m ⑫图1118．(12分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图11所示，赛车从起点A 出发，沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟．已知赛车质量m ＝0.1 kg ，通电后以额定功率P ＝1.5 W 工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为0.3 N ，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L ＝10.00 m ，R ＝0.32 m ，h ＝1.25 m ，s ＝1.50 m ．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？(取g ＝10 m/s 2)解析：设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1，由平抛运动的规律 s ＝v 1th ＝12gt 2 解得v 1＝s g 2h＝3 m/s 设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v 2，最低点的速度为v 3，由牛顿定律及机械能守恒定律得mg ＝m v 22R12m v 23＝12m v 22＋mg (2R ) 解得v 3＝4 m/s通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是 v min ＝4 m/s设电动机工作时间为t ，根据功能原理Pt －fL ＝12m v 2min 由此可得t ＝2.53 s。
天津市第一中学高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》检测卷(有答案解析)
一、选择题1．如图所示，运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h ，在最高点时的速度为v ，不计空气阻力，重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．运动员踢球时对足球做功12mv 2 B ．足球上升过程重力做功mgh C ．运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2 D ．足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2．如图所示，两个相同的小球a 、b ，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时，b 从同一高度平抛。
小球a 、b （ ）A ．落地时的速度相同B ．落地时重力的瞬时功率a b P P <C ．运动到地面时动能相等D ．从运动到落地的过程中重力的平均功率相等3．质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平恒力F 作用下，从最低点转过θ角，如图所示，重力加速度为g ，则在此过程中( )A ．小球受到的合力做功为(1cos )mgl θ-B ．拉力F 的功为sin Fl θC ．重力势能的变化大于(1cos )mgl θ-D ．水平力F 做功使小球与地球组成的系统机械能增加了(1cos )mgl θ- 4．质量为m 的物体由静止开始加速下落h 高度过程中，其加速度大小为13g 。
则（ ） A ．物体的动能增加了13mgh B ．物体的重力势能减少了13mghC．物体的机械能保持不变D．物体的机械能减少了13 mgh5．桌面的高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面为参考面，则小球落到地面前瞬间的机械能为（）A．0 B．mgh C．mgH D．mg（H＋h）6．在倾角为30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向上推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为33，g取10m/s2，则在这个过程中（）A．物体机械能增加41J B．摩擦力对物体做功20JC．合外力对物体做功1J D．物体重力势能增加40J7．粗糙水平地面上物体受水平拉力作用，在06s内其速度与时间图像和该拉力功率与时间图像如图所示，则（）A．滑动摩擦力的大小为5N B．06s内拉力做功为100JC．06s内物体的位移大小为20m D．06s内与02s内合力做功相等8．2019年9月，北斗系统正式向全球提供服务，在轨39颗卫星中包括21颗北斗三号卫星：有18颗运行于中圆轨道、1颗运行于地球同步轨道、2颗周期为24h的运行于倾斜地球同步轨道，这些卫星中（）A．中圆轨道卫星周期最大B．同步轨道卫星向心加速度最大C．2颗倾斜地球同步轨道卫星机械能相等D．倾斜地球同步轨道卫星相对地面不是静止的9．某实验小组在“探究功与物体速度变化的关系”中，为了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）。
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一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，一根轻弹簧一端固定于O 点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在倾角为θ＝30°的固定光滑斜面上的A 点，此时弹簧恰好水平。
将滑块从A 点由静止释放，经B 点到达位于O 点正下方的C 点。
当滑块运动到B 点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。
已知OB 的距离为L ，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，则滑块由A 运动到C 的过程中（ ）A ．滑块的加速度先减小后增大B ．滑块的速度一直在增大C ．滑块经过B gLD ．滑块经过C 2gL 【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB ．弹簧原长为L ，在A 点不离开斜面，则 sin 3()sin c 3300os 0L k mg L ︒≤-︒︒ 在C 点不离开斜面，则有 ()cos30cos30cos30L k L mg -︒≤︒︒从A 点滑至C 点，设弹簧与斜面夹角为α（范围为30°≤α≤90°）；从B 点滑至C 点，设弹簧与斜面的夹角为β，则2sin 30cos mg kx ma β︒-=可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小，选项A 错误，B 正确；C ．从A 点滑到B 点，由机械能守恒可得21cos302p B mgL E mv ︒+=解得 2cos30232p p B E E v gL g m g L L m ︒+=+=>选项C 正确；D ．从A 点滑到C 点，由机械能守恒可得 21cos302P C L mg E mv '+=︒解得432222cos303p pCgLE ELv g gLm m'=+>+︒=选项D错误。
故选BC。
2．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计．两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b杆套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°)，不计一切摩擦，已知重力加速度为g．在此后的运动过程中，下列说法中正确的是A．a球和b球所组成的系统机械能守恒B．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于gC．b22gL+（）D．a2gL【答案】AC【解析】【详解】A．a球和b球组成的系统没有外力做功，只有a球和b球的动能和重力势能相互转换，因此a球和b球的机械能守恒，故A正确；B．当再次回到初始位置向下加速时，b球此时刻速度为零，但a球的加速度小于g，故B 错误；C．当杆L和杆L1平行成竖直状态，球a运动到最下方，球b运动到L1和L2交点的位置的时候球b的速度达到最大，此时由运动的关联可知a球的速度为0，因此由系统机械能守恒有：22122bmg L L mv⎛⎫+=⎪⎪⎝⎭得：()2+2bv gL=故C 正确；D ．当轻杆L 向下运动到杆L 1和杆L 2的交点的位置时，此时杆L 和杆L 2平行，由运动的关联可知此时b 球的速度为零，有系统机械能守恒有：2212a mg L mv ⋅= 得：2a v gL =此时a 球具有向下的加速度g ，因此此时a 球的速度不是最大，a 球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大，故D 错误．3．如图所示，固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑，内轨粗糙。
一小球从轨道的最低点以初速度v 0向右运动，球的直径略小于圆管的直径，球运动的轨道半径为R ，空气阻力不计，重力加速度大小为g ，下列说法一定正确的是 （ ）A ．若05v gR <B ．若02v gR <，小球不可能到达圆周最高点C ．若02v gR <，小球运动过程中机械能守恒D ．若05v gR >【答案】BC【解析】【分析】【详解】AD. 小球如果不挤压内轨，则小球到达最高点速度最小时，小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律，在最高点，有2v mg m R= 由于小球不挤压内轨，则小球在整个运动过程中不受摩擦力作用，只有重力做功，机械能守恒，从最低点到最高点过程中，由机械能守恒定律，有22011222mv mv mg R =+⋅ 解得05v gR =若小球速度05v gR <，小球也是有可能做完整的圆周运动的，可能到达圆周最高点，只是最终在圆心下方做往复运动，故A 错误；若小球速度05v gR >，则小球一定不挤压内轨，小球运动过程中机械能守恒，故D 错误；B. 如果轨道内轨光滑，小球在运动过程中不受摩擦力，小球在运动过程中机械能守恒，如果小球运动到最高点时速度为0，由机械能守恒定律，有20122mv mg R =⋅ 解得02v gR =现在内轨粗糙，如果小球速度02v gR <，小球在到达最高点前一定受到摩擦力作用，即小球在到达最高点前速度已为零，小球不可能到达圆周最高点，故B 正确；C.若小球上升到与圆心等高处时速度为零，此时小球只与外轨作用，不受摩擦力，只有重力做功，由机械能守恒定律，有2012mv mgR = 解得02v gR =若02v gR <，小球只与外轨作用，不受摩擦力作用，小球运动过程中机械能守恒，故C 正确。
故选BC 。
4．蹦床比赛中运动员从最高点下落过程可简化为下物理模型：如图，运动员从O 点自由下落，其正下方放置一下端固定的轻质弹簧，弹簧处于自然长度。
运动员下落到轻质弹簧上端a 位置开始与弹簧接触并开始向下压缩弹簧。
运动员运动到b 处时，质弹簧对运动员的弹力与运动员的重力平衡。
运动员运动到c 处时，到达最低点。
若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A ．由O 向a 运动的过程中运动员处于完全失重状态，其机械能减少B．由a向b运动的过程中运动员处于失重状态，其机械能减少C．由a向b运动的过程中运动员处于超重状态，其动能增加D．由b向c运动的过程中运动员处于超重状态，其机械能减少【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．运动员由O向a运动的过程中，做自由落体运动，加速度等于竖直向下的重力加速度g，处于完全失重状态，此过程中只有重力做功，运动员的机械能守恒，A错误；BC．运动员由a向b运动的过程中，重力大于弹簧的弹力，加速度向下，运动员处于失重状态，运动员和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能增加，运动员的机械能减少，由于运动员向下加速运动，运动员的动能还是增大的，B正确，C错误；D．运动员由b向c运动的过程中，弹簧的弹力大于小球的重力，加速度方向向上，处于超重状态，弹簧继续被压缩，弹性势能继续增大，运动员的机械能继续减小，D正确。
故选BD。
5．如图，将一质量为2m的重物悬挂在轻绳一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离A为d处．现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度2dB．环能下降的最大距离为4 3 dC．环到达B处时，环与重物的速度大小之比为2 2D．环从A到B减少的机械能等于重物增加的机械能【答案】BD【解析】【分析】【详解】根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升的高度2d−d，故A错误；环下滑到最大高度为h 时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为22 h d d +-，根据机械能守恒有222(?)mgh mg h d d =+-，解得：h=43d d ，故B 正确．对B 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以 2v v 重物＝，故C 错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故D 正确；故选BD ．6．如图所示，一个半径和质量不计的定滑轮O 固定在天花板上，物块B 和A 通过轻弹簧栓接在一起，竖直放置在水平地面上保持静止后，再用不可伸长的轻绳绕过滑轮连接物块A 和C ，物块C 穿在竖直固定细杆上，OA 竖直，OC 间距3m l =且水平，此时A 、C 间轻绳恰好拉直而无张力作用。
已知物块A 、B 、C 质量均为2kg 。
不计一切摩擦，g 取10m/s 2.现将物块C 由静止释放，下滑h =4m 时物块B 刚好被提起，下列说法正确的是（ ）A ．弹簧劲度系数为20N/mB ．此过程中A 、C 组成的系统机械能总和一直不变C ．此时物块C 的速度大小为108m/s 41D ．此时物块A 的速度大小为108m/s 41 【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．初态时，弹簧的压缩量1mg x k= 根据勾股定理可知，C 下降h =4m 时，A 物体上升了2m ，根据题意可知2kx mg =122x x +=整理可得121m x x ==，20N/m k =A 正确；B ．物体C 开始下降时，弹簧处于压缩状态，弹力对物体A 做正功，系统机械能增加，后来弹簧处于伸长状态，弹力对物体A 做负功，系统的机械能减小，B 错误；CD ．由于弹簧的伸长量与压缩量相等，整个过程弹簧对A 物体做功等于零，因此A 、C 组成的系统，初态的机械能与末态的机械能相等22A C 1211()22mgh mv mv mg x x =+++ 设绳子与竖直方向夹角为θ ，由于A 、C 沿着绳的速度相等C A cos v v θ= 且4cos 5h l θ==整理得C 1010m/s 41v =，A 108m/s 41v = C 错误，D 正确。
故选AD 。
7．如图所示，劲度系数k =40N/m 的轻质弹簧放置在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙上，物块A 、B 在水平向左的推力F =10N 作用下，压迫弹簧处于静止状态，已知两物块不粘连，质量均为m =3kg 。
现突然撤去力F ，同时用水平向右的拉力F '作用在物块B 上，同时控制F '的大小使A 、B 一起以a =2m/s 2的加速度向右做匀加速运动，直到A 、B 分离，此过程弹簧对物块做的功为W 弹=0.8J 。
则下列说法正确的是（ ）A ．两物块刚开始向右匀加速运动时，拉力F '=2NB ．弹簧刚好恢复原长时，两物块正好分离C 10s 刚好分离D ．两物块一起匀加速运动到分离，拉力F '对物块做的功为0.6J【答案】AC【解析】【分析】【详解】A ．两物块刚开始向右匀加速运动时，对AB 整体，由牛顿第二定律可知2F F ma '+=解得2232N 10N 2N F ma F '=-=⨯⨯-=故A 正确；BC ．两物体刚好分离的临界条件；两物体之间的弹力为零且加速度相等。