第七章机械能守恒定律单元测试一
第七章机械能守恒定律单元测试（一）
满分：100 时间：90分钟
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题至少有一个选项是正确的)
1．下列关于力对物体做功的说法正确的是( )
A ．滑动摩擦阻力对物体做功的多少与路径有关
B ．合力不做功，物体必定做匀速直线运动
C ．在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负
D ．一对作用力和反作用力，可能其中一个力做功，而另一个力不做功
2．关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是（）
A ．当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B ．当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C ．若选弹簧自然长度时的势能为零,则其他长度的势能均为正值
D ．若选弹簧自然长度时势能为零,则伸长的弹性势能为正值,压缩的弹性势能为负值
3．一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲,到斜面上某一点后返回底端，斜面粗糙．滑块运动过程中加速度与时间关系图象如图所示.下列四幅图象分别表示滑块运动过程中位移x 、速度v 、动能E k 和重力势能E p (以斜面底端为参考平面)随时间变化的关系图象，其中正确的是( )
4．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速度释放，落到地面后出现一个深为h 的坑，如图所示，在此
过程中( )
A ．重力对物体做功mgH
B ．物体重力势能减少mg (H －h )
C ．合力对物体做的总功为零
D ．地面对物体的平均阻力为mgH h
5．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 20－4gh B.4gh －v 20 C.v 20－2gh D.2gh －v 20
6．在空中某一位置，以大小v 0的速度水平抛出一质量为m 的物体，经过时间t 物体下落一段距离后，其速度大小仍为v 0，但方向与初速度方向相反，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A ．风力对物体做功为零
B ．风力对物体做负功
C ．物体的机械能减少mg 2t 22
D ．物体的动能变化为mv 20
7．如图所示，小球m 分别从A 点和B 点无初速度地释放，则经过最低点C 时，小球的速率之比v 1∶v 2为(空气阻力不计)( )
A ．1∶2 B.2∶1
C ．2∶1
D ．1∶2
8．如图所示，质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动．拉力为某个值
F 时，转动半径为R ，当拉力逐渐减小到F 4
时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R ，则外力对物体所做的
功的绝对值是( )
A ．0
B .3FR 4
C .FR 4
D .5FR 2
9．在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意图如图所示．小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1、x 2、x 3，机械能的变化量依次为ΔE 1、ΔE 2、ΔE 3，忽略空气阻力的影响，下面分
析正确的是( )
A ．x 2－x 1＝x 3－x 2，ΔE 1＝ΔE 2＝ΔE 3
B ．x 2－x 1>x 3－x 2，ΔE 1＝ΔE 2＝ΔE 3
C ．x 2－x 1>x 3－x 2，ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3
D ．x 2－x 1<x 3－x 2，Δ
E 1<ΔE 2<ΔE 3
10.位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下做速度为v 1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同．则可能有( )
A ．F 2＝F 1，v 1＞v 2
B ．F 2＝F 1，v 1＜v 2
C ．F 2＞F 1，v 1＞v 2
D ．F 2＜F 1，v 1＜v 2
11.一质量为m 的小球以初动能E k0从地面竖直向上抛 出,已知上升过程中受到阻力作用，图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,(以地面为零势能面,h 0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k 值为常数且满足0<k <1)则由图可知，下列结论正确的是( )
A ．①表示的是动能随上升高度的图象,②表示的是重力势能随上升高度的图象
B ．上升过程中阻力大小恒定且f ＝(k ＋1)mg
C ．上升高度h ＝k ＋1k ＋2h 0
时，重力势能和动能不相等 D ．上升高度h ＝h 02时，动能与重力势能之差为k 2
mgh 0 12.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为 30°，质量分别为M 、m 的两个物
体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M ＝2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是()
A．M和m组成的系统机械能守恒
B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零
C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零
D．若M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
二、实验填空题（本题共2小题，共14分．）
13．(6分)某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
（1）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行，之后平
抛落至水平地面上，落点记为M1；（2）在钉子上分别套上2条、3
条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，
重复步骤（1），小物块落点分别记为M2、M3、M4……；
（3）测量相关数据，进行数据处理．
①为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的（填正确答案标号，g已知）．
A．小物块的质量m B．橡皮筋的原长x C．橡皮筋的伸长量Δx
D．桌面到地面的高度h E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……．若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线．
③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于（填“偶然误差”或“系统误差”）．14．（8分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V 的交流电和直流电两种。
重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点
迹进行测量、分析，即可验证机械能守恒定律。
⑴下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流”上；
C．先释放纸带，再接通电源打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果，分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能．
其中操作不当的步骤是：（填选项对应的字母）
⑵正确操作后打出的纸带如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出AC的距离为s1，CE的距离为s2，打点的频率为f，根据这些条件，计算打C点时重锤下落的速率v c＝
⑶（4分）实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F＝．
三、计算简答题（共38分）
15．(10分)一列车的质量是5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶，当速度由10 m/s 加速到所能达到的最大速率30 m/s时，共用了2 min，则在这段时间内列车前进的距离是多少？
16．（14）如图a所示绷紧的水平传动带始终以恒定速率运行，质量为1kg的物体在传送带上滑动小物块经过A点开始计时，在传送带上运动的v-t图象如图b所示（以地面为参考系），规定水平向右为正方向，取g=10m/s2，求：（1）物体与传送带之间的动摩擦因数；（2）0-8s内传送带对物体做的功W；
（3）0-8s内因传送物体而使电动机多消耗的电能E。
17．(14分)如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径为R＝2 m，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量为m＝2 kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为μ＝0.5，加速阶段AB 的长度为l＝3 m，小车从以A静止开始受到水平拉力F＝60 N的作用，在B点撤去拉力，试问：
(1)要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在C点的速度为多少？
(2)满足第(1)的条件下，小车沿着出口平轨道CD滑行多远的距离？
(3)要使小车不脱离轨道，平直轨道BC段的长度范围？。
机械能守恒定律(一)
机械能守恒定律单元测试(一)制卷人:王建业审题人:游长虹一.选择题(48分)1．下列说法正确的是（）A.物体没有功，则物体就没有能量B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少C.动摩擦力只能做负功D.重力对物体做功，物体的重力势能可能增加2. 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．10W B．100W C．1KW D．10KW3. 一人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则（）A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相同C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相同D．三个小球落地时速度相同4. 如图所示，M ＞m，滑轮光滑轻质，空气阻力不计，则M在下降过程中（）A．M的机械能增加B．m的机械能增加C．M和m的总机械能减少D．M和m的总机械能守恒5. 质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到低端的过程中（）A、重力对滑块所做的功等于mghB、滑块克服阻力所做的功等于mghC、合外力对滑块所做的功等于mghD、合外力对滑块所做的功为零6. 如图质量为m的小球，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为（）A.mghB.mgHC.mg(H+h)D. mg(H-h)7. 如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩。
将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是（）A.①③B.①④C.②③D.②④8. 上端固定的一根细线下悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对于此现象，下列说法中正确的是 （ ）A ．摆球的机械能守恒B ．能量正在消失C ．摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能D ．只有动能和重力势能的相互转化9. 一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，下列说法正确的是（ ）A.物体的重力势能减少了2mghB.物体的动能增加了2mghC.物体的机械能保持不变D.物体的机械能增加了mgh10. 将一物体以速度v 从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰为此时重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为（ ）A.g v 2B. g v22 C. g v32 D. g v4211. 如图所示，物体从A 处开始沿光滑斜面AO 下滑， 又在粗糙水平面上滑动，最终停在B 处。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国西部)1-14 第7单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(七)第七单元机械能守恒定律(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10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.关于如图所示的四幅图片,下列说法正确的是A.图1中,太阳能电站将太阳能转化为电能B.图2中,内燃机车将机械能转化为内能C.图3中,水电站将电能转化为机械能D.图4中,水果电池将电能转化为化学能解析:内燃机车将内能转化为机械能,水电站将机械能转化为电能,水果电池将化学能转化为电能B、C、D错,A对.答案:A2.电梯内有一质量为m的小球,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以的加速度竖直加速下降h的过程中,细线对小球做的功为A.mghB.mghC.-mghD.-mgh解析:由牛顿第二定律得mg-F=m·g,F=mg,拉力做的功W=-Fh=-mgh,D对.答案:D3.将一质量为m的小球以初速度v0水平抛出,小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图虚线所示.那么它击中斜面前瞬间,重力的功率是A.mgv0sinθB.mgv0cosθC.mgv0tanθD.mgv0cotθ解析:小球击中斜面前瞬间,有cotθ=,此时重力做功的功率为P=mgv0cotθ,D对.答案:D4.一质量为m的物体由静止开始以2g的加速度竖直向上运动的距离为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则A.物体重力势能增加了2mghB.物体动能增加了mghC.物体机械能增加了3mghD.物体机械能增加了2mgh解析:物体重力势能增加了mgh,由动能定理知动能增加了2mgh,所以机械能增加了3mgh,C对.答案:C5.如图所示,一根橡皮筋一端固定在O点,另一端连接一个重物,将重物拉到水平位置A 处,橡皮筋恰好无形变.由静止释放重物,当它从A点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是A.重物的机械能守恒B.重物的机械能增加C.橡皮筋对重物做负功D.橡皮筋对重物做正功解析:重物在橡皮筋拉力的作用下做曲线运动,橡皮筋的拉力与速度方向的夹角大于90°,橡皮筋对重物做负功,重物的机械能减少,C对.答案:C6.如图所示,一不可伸长的轻质细绳长为L,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,与O点在同一水平线上的P点处有一光滑钉子,且OP=.在A点给小球一个水平向左的初速度,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.空气阻力忽略不计,则在此过程中A.小球从开始运动到刚到达最高点B的过程中机械能不守恒B.小球刚到最高点B时绳子张力大于零C.小球刚到最高点B时速度大小为D.小球的初速度为解析:小球运动过程中绳子拉力方向与小球的速度方向垂直,故绳子拉力不做功,只有重力做功,小球的机械能守恒,A错;小球恰能到达B点,则在B点时绳子张力为零,且mg=,v B=,B、C错;由机械能守恒定律有m=mg·+m,解得v0=,D对.答案:D7.下列运动中,若不计空气阻力,则运动员的机械能守恒的是A.运动员离开“蹦床”后向上的腾空运动B.“蹦极跳”运动员从高处开始下落到最低点C.不计摩擦,滑雪运动员自高坡顶上自由下滑D.跳伞运动员离开飞机未张开伞,在空中下降解析:运动员离开“蹦床”向上腾空运动、滑雪运动员自高坡顶上自由下滑、跳伞运动员未张开伞下降,都只有重力做功,运动员机械能守恒,A、C、D对;运动员“蹦极跳”从高处自由下落,系在身上的橡皮绳伸直(至原长)的过程中,只有重力做功,机械能守恒,但此后到最低点的过程中,克服绳的拉力做功,使运动员的机械能转化为绳的弹性势能,运动员的机械能不守恒,B错.答案:ACD8.中国选手吕小军荣获2012年伦敦奥运会男子77公斤级举重冠军.若他将175kg的杠铃从地面稳稳举高2m,g取10m/s2,则在举高过程中A.杠铃克服重力做功3500JB.杠铃的重力势能增加3500JC.地面对人做功3500JD.人对杠铃做功为零解析:举高杠铃的过程中,重力对杠铃做负功,杠铃的重力势能增加,A、B对;地面对人不做功,人对杠铃做功,人的生物能转化为杠铃的机械能,C、D错.答案:AB9.如图所示,某人用大小为F的恒力通过滑轮拉静止在水平面上的物体,开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角为α,当拉力F作用一段时间后,绳与水平面间的夹角为β,物体获得的速度为v.已知滑轮上缘到物体的高度为h,绳和滑轮的质量不计,则A.拉力对物体做的功为FhB.合外力对物体做的功为mv2C.物体的机械能的增加量为2mv2D.物体的机械能的增加量为mv2解析:在绳与水平面的夹角由α变为β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为x=h(-),拉力做的功为W=Fx=Fh(-),A错;由动能定理得合力对物体做的功为mv2,B对;物体的重力势能不变,动能增加mv2,所以机械能增加mv2,C错、D对.答案:BD10.如图所示,传送带由电动机带动,始终保持2.0m/s的速度匀速运动.一质量为0.2kg 的煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4.现将该煤块无初速地放到传送带上的P点,一段时间后煤块运动到了距P点2.0m的Q点,g取10m/s2,则在此过程中A.传送带对该煤块做的功为0.4JB.传送带对该煤块做的功为0.8JC.煤块与传送带间摩擦产生的热量为0.8JD.煤块与传送带间摩擦产生的热量为1.6J解析:煤块在传送带上最长加速时间t==0.5s,在此过程中传送带位移x1=vt=1m,煤块加速过程的位移x2=·t=0.5m,两者相对位移Δx=x1-x2=0.5m,传送带对煤块做功W=mv2=0.4J,A对、B错;传送带克服摩擦力做功W克=μmg·x1=0.8J,C对、D错.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题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.(6分)用如图甲所示的实验装置验证动能定理,请完成以下实验步骤:甲乙(1)将沙桶内装上适量细沙,测出沙桶和细沙的质量M及小车质量m.(2)将沙桶用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带.合理调整木板倾角,接通打点计时器电源,(填“静止释放”或“轻推”)小车,让小车拖着纸带沿木板匀速下滑.(3)取下细绳和沙桶,换一条纸带,其他不变,让小车由静止释放,打点计时器打出的纸带如图乙所示(中间一小段未画出).已知每两个相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g.为验证从A→E过程中合外力对小车做功与小车动能变化的关系,需要验证的关系式为(用所测物理量的符号表示,图中L1~L5均已知).解析:让小车匀速下滑,则小车不可能由静止释放,应接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带沿木板匀速下滑;从A→E过程中合外力对小车做功W=Mg(L4-L1),小车在A点的速度v A=,小车在E点的速度v E=-,小车动能的变化ΔEk=m-m=[(L5-L3)2-],故本实验需验证的关系式为Mg(L4-L1)=[(L5-L3)2-].答案:(2)轻推(2分)(3)Mg(L4-L1)=[(L5-L3)2-](4分)12.(9分)某同学用重锤下落“验证机械能守恒定律”,实验得到的一条纸带(某部分)如图所示,已知打点计时器的频率为50Hz,重锤质量m=0.2kg,当地重力加速度g=9.78 m/s2.(结果保留三位有效数字)(1)由图中测量数据计算C点的速度为m/s.(2)从C到D运动过程中,重锤动能变化量ΔE k=J,势能变化量ΔE p=J.(3)由上述计算得ΔE kΔE p(选填“<”、“>”或“=”),造成这种结果的主要原因是.解析:(1)v C=-m/s=0.500m/s.(2)v D=--m/s=1.450m/sΔE k=m-m=0.185JΔE p=mgh CD=0.2×9.78×(10.70-0.80)×10-2J=0.194J.(3)由于阻力的存在,故ΔE k<ΔE p.答案:(1)0.500(2分)(2)0.1850.194(每空2分)(3)<(2分)阻力的存在(或纸带与打点计时器的摩擦)(1分)13.(10分)如图所示,质量m=3kg的小木块,受到一水平向右的拉力F=6N的作用,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动距离x=4m.求:(1)力F对木块做的功.(2)在上述过程中,拉力F的最大功率.解:(1)力F对木块做的功W=Fx=24J.(2分)(2)木块运动的加速度a==2m/s2(2分)由运动学公式2ax=v2(2分)得v=4m/s(2分)拉力F的最大功率P=Fv=24W.(2分)14.(10分)如图所示,倾角θ=30°、高为L的固定光滑斜面顶端有一定滑轮,质量分别为3m和m的两个小物块A、B用一根长为L的轻绳连接,A置于斜面顶端.用手拿住A,使轻绳刚好伸直但无拉力作用.开始时整个系统处于静止状态,释放A后它沿斜面下滑而B 上升.当A、B位于同一高度时轻绳突然断了,轻绳与滑轮间的摩擦不计,重力加速度为g,求:(1)物块A刚释放时,轻绳对B的拉力大小.(2)轻绳断开时物块B的速度大小.解:(1)设物块A刚释放时,轻绳对B的拉力为F,由牛顿第二定律,对A,有3mgsin30°-F=3ma(2分)对B,有F-mg=ma(2分)解得:F=mg.(2分)(2)设轻绳断开时A与B速率为v,A、B运动的距离为x,由动能定理有:3mgxsin30°-mgx=×(3m)v2+mv2(2分)x+xsin30°=L(1分)解得:v=.(1分)15.(12分)如图所示,光滑水平平台MN的右端N与水平传送带相接,传送带沿逆时针方向以v=2m/s匀速转动,水平部分长L=9m.在MN段有一质量为m的滑块A以初速度v0=4m/s冲上传送带,结果滑块滑上传送带运动一段时间后,又返回N端.已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,滑块的质量m=1kg,取g=10m/s2.求从滑块m滑上传送带到返回N端过程中产生的热量Q.解:滑块向右匀减速运动,直到速度减小到零,经历时间t1==2s(2分)滑过位移x1=·t1=4m(2分)传送带向左移动位移x1'=vt1=4m(1分)此过程中摩擦产生的热量Q1=μmg(x1+x1')=16J(2分)此后B向左做匀加速运动,直到速度达到2m/s,经历时间t2==1s(2分)此过程中摩擦产生的热量Q2=μmg(vt2-·t2)=2J(2分)所以Q=Q1+Q2=18J.(1分)16.(13分)如图所示,一滑块从高H=1.14m的滑道上的A点由静止出发,沿着动摩擦因数μ=0.25的滑道向下运动到B点后,进入一半径R=0.285m、圆心角为217°的竖直圆弧形粗糙轨道,且刚好能到达圆轨道的最高点C.已知滑道与圆轨道相切于B点,滑块的质量m=2kg,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)滑块经过B点时的速度大小v B.(2)滑块在圆轨道上运动时摩擦力做的功.解:(1)从A到B,滑块下滑高度h=H-R(1-cos37°)(2分)斜面AB长L=(1分)由动能定理,有:mgh-μmgcos37°·L=m(2分)解得:v B=3.8m/s.(2分)(2)设滑块到C点时速度为v C,则从A到C,由动能定理,得:mg(H-2R)-μmgcos37°·L+W=m(2分)又滑块刚好能到达C点,由向心力公式有:mg=m(2分)解得:W=-1.33J.(2分)。
大钟高中机械能及其守恒定律单元测试1
大钟高中《机械能及其守恒定律》单元测试1（本试卷题目中未加说明时，重力加速度g = 10m/s2)一、选择题（单选题，每小题4分，共48分）1.如图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是( )A．火箭腾空而起的推力 B．叉车举起重物的举力C．人推石头未动时的推力 D．马拉木头前进的拉力2.关于功率以下说法中正确的是：( )A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B．据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据 P=W/t可知，只要知道t内机器做的功，就可求这段时间内任一时刻机器做功的功率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。
3.汽车上坡时，司机必须换档，其目的是( )Ａ.减小速度，得到较小的牵引力Ｂ.增大速度，得到较小的牵引力Ｃ.减小速度，得到较大的牵引力Ｄ.增大速度，得到较大的牵引力4.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设离桌面高H处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为（）A. -mghB. mgHC. mg(H-h)D. -mg(H+h)5.下列与弹簧具有的弹性势能无关的因素（）Ａ.弹簧的质量Ｂ.弹簧的伸长量Ｃ.弹簧的压缩量Ｄ.弹簧的劲度系数6.两个物体的质量之比为1：4，速度大小之比为4：1，则这两个物体的动能之比是（）A. 1：4B. 4：1C.2：1D. 1：17．在光滑水平面上．质量为2kg的物体以2m／s的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是（）A．16J B．8J． C．4J D．08.在下列情况中，系统的机械能不守恒的是(不计空气阻力)（）A. 推出的铅球在空中运动的过程中B. 滑雪运动员在弯曲的山坡上自由下滑（不计摩擦）C. 集装箱被起重机匀速吊起D. 不小心从阳台跌落的花盆9.一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是( ) A．重力势能减小，动能不变，机械能减小．B．重力势能减小，动能增加，机械能减小．C．重力势能减小，动能增加，机械能增加．D．重力势能减小，动能增加，机械能不变，10.一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、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.三球一样大11.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a→b→c的运动过程中，说法正确的是（）A.小球、弹簧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.到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量12. 《验证机械能守恒定律》的实验中，对自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利？（）A.只要有足够重就可以B.只要体积足够小就可以C.既足够重，又体积小D.应密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲二、填空题（每空格2分，共20分）13．在2004年雅典奥运会上，我国运动员刘春红以抓举112.5kg、挺举153kg、总成绩275.5kg 夺得女子69公斤级举重冠军。
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律1. 追寻守恒量――能量习题(1)
2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第一节追寻守恒量》课后练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.长l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动,如图所示，下面叙述符合实际的是（）A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力【答案】BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误。
考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题。
2.为了探测月球，嫦娥三号探测器先在以月球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕月球做近月表面的圆周飞行，周期为To引力常量G已知。
则A．可以确定月球的质量B．可以确定月球的半径C．可以确定月球的平均密度D．可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量在增大【解析】试题分析:月球的质量M=，由于不知道月球的半径r，也就不知道嫦娥三号探测器围绕月球做近月表面的圆周飞行的半径，也就没有办法确定月球的质量的，所以A、B错误；密度ρ=，所以可以确定月球的平均密度，故C正确；可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量是不变，故D错误。
考点：人造卫星；万有引力定律及其应用3.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球能够通过最高点时的最小速度为C．如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力【答案】ACD【解析】当小球运动到最高点速度大于零就可以通过，所以Ａ对；B错；当通过最高点只由重力提供向心力时，小球对管道内外壁都没有作用力，由最低点到最高点只有重力做功，所以机械能守恒，设最低点为零势面，D 对；所以当小球到达最高点的速度大于时，外壁对小球有弹力作用，C对；4.物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做( )A．静止或匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动D．匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】若物体在几个恒力的作用处于平衡状态时，是静止的，故再施加一个恒力后，物体受力恒定，做匀加速直线运动，若物体在几个恒力的作用处于平衡状态时，是运动的，再施加一个恒力后，如果这个恒力与速度方向共线，则物体做匀变速直线运动，若不共线，物体做曲线运动，因为受力恒定，为匀变速曲线运动，BCD正确。
机械能守恒定律测试题
机械能守恒定律测试题班级 座号 姓名 评分一、选择题（共10小题；每小题6分，共54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．在下列物理过程中，机械能守恒的有（ ）A ．把一个物体竖直向上匀速提升的过程B ．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C ．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程D ．从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧，物体和地球这一系统。
2．如图2-8-5从离地高为h 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体，它上升 H后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（ ）A ．物体在最高点时机械能为mg(H+h);B ．物体落地时的机械能为mg(H+h)+ mv 2/2C ．物体落地时的机械能为mgh+mv 2/2D ．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为mgh+mv 2./23.在离地高为H 处以初速度v 0竖直向下抛一个小球,若与地球碰撞的过程中无机械能损失,那么此球回跳的高度为( )A 、H+；B 、H-；C 、；D 、。
4．如图2-8-6所示,质量为m 和3m 的小球A 和B,系在长为L 的细线两端,桌面水平光滑,高h(h<L),A 球无初速度从桌边滑下,落在沙地上静止不动,则B 球离开桌边的速度为( )B. C. D.5.如图2-8-7所示,一斜面放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面顶端无摩擦的自由滑下,则在下滑的过程中 下列结论正确的是( )A. 斜面对小物体的弹力做的功为零B. 小物体的重力势能完全转化为小物体的动能C. 小物体的机械能守恒g v 220g v 220g v 220g v 2gh 23/gh 6/gh 2-8-52-8-62-8-72-8-9D. 小物体，斜面和地球组成的系统机械能守恒6. 如图2-8-8所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是（ ）A ．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大B ．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C ．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小D ．轨道半径变化时，滑块动能、对轨道的正压力都不变7.水平抛出的一个物体,物体落地时速度的方向与水平方向的夹角为θ,取地面为零势能面,则物体刚被抛出时,其重力势能和动能之比为( )A .tan θB .cot θC .cot 2θ D. tan 2θ8.如图2-8-9所示,将小球拉紧,悬线在水平位置无初速释放,当小球达到最低点时,细线被与悬点在同一竖直线上的小钉P 挡住,则在悬线被钉子挡住的前后瞬间比较A ．小球的机械能减少 B.小球的动能减小C. 悬线上的张力变小D.小球的向心加速度变大9.如图2-8-10所示长度相等的三根轻质竿构成一个正三角形支架,在A处固定一质量为2m 的小球,B 处固定一质量为m 的小球,支架悬挂于O 点,可饶O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动,开始时OB 与地面相垂直,放手后开始运动,不计任何阻力,下列说法正确的是( )A 、A 球到达最低点时速度为零B 、A 球机械能减少量等于B 球机械能增加量C 、B 球向左摆动所达到的最高点位置应高于A 球开始时的高度D 、当支架从左向右回摆时,A 球一定能回到原来的高度二、填空题。
【教育资料】高二一轮复习人教版物理必修二测试题第七章 机械能守恒定律-解析版学习专用
第七章机械能守恒定律一、单选题（本大题共5小题）1.历史上，“第一类永动机”不可能被制造成功是因为违反了以下哪一个规律A. 能量守恒定律B. 机械能守恒定律C. 牛顿第二定律D. 万有引力定律A解：第一类永动机制不成，是因为它违反能量守恒定律；与其他的三个定律无关．故选：A第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．本题比较简单，考查了永动机不可能制成的原因，特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．2.关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是( )A. 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒B. 合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒C. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒D. 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒B【分析】判断机械能是否守恒，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
【解答】A . 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，重力势能减小，动能不变，故机械能一定不守恒，故A正确；B .物体所受的合外力做功为零，则动能不变，机械能不一定守恒，故B错误；C.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，但重力势能发生变化；故机械能一定不守恒；故C正确；D.做各种抛体运动的物体，因不受空气阻力，则只有重力做功；机械能一定守恒；故D 正确。
本题选择不正确的，故选B。
3.关于机械能守恒定律的理解，以下说法正确的是A. 物体做变加速运动时，机械能一定不守恒B. 物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒C. 物体所受的合外力做的功为零时，机械能一定守恒D. 物体所受合力为零时，机械能一定守恒B解：A、物体做变加速运动时，机械能可能守恒，如在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体机械能守恒，故A错误；B、物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒，如平抛运动，故B正确；C、物体所受的合外力做的功为零时，机械能不一定守恒，如竖直匀速下落的物体，合外力做功为零，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能不守恒，故C错误；D、物体所受合力为零时，机械能不一定守恒，如竖直下落的物体所受合力为零，机械能减少，机械能不守恒，故D错误；故选：B．只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题．本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题．4.下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是A. 牛顿第一定律B. 机械能守恒定律C. 欧姆定律D. 玻意耳定律A解：A、牛顿第一定律提出惯性的概念，即物体不受力时会保持原来的运动状态一直运动，这是一种理想化模型，首先“不受力”这个条件现实无法满足，其次“永远”运动下去现实也无法验证，故这个定律不能直接用实验验证，故A正确．B、机械能守恒定律可以用实验验证，课本上也提到该实验的设计方案，故B错误．C、欧姆定律可以用实验直接验证，故C错误．D、玻意耳定律虽然要求气体是理想气体，但是我们可以用近似的方法，也能做出相同的结果，故D错误．故选：A．“理想实验”无法直接验证，根据各个定律的验证条件，以及课本上提到的验证实验可以判定那些规律不能直接通过实验进行验证．“理想实验”虽然也叫做“实验”，但它同真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践的活动，而“理想实验”则是一种思维的活动；真实的科学实验是可以将设计通过物化过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，牛5.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A. 只有重力和弹力作用时，机械能才守恒B. 当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C. 当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒C机械能守恒定律的条件是“只有重力或系统内弹力做功”而不是“只有重力和弹力作用”，“做功”和“作用”是两个不同的概念，A错。
机械能及其守恒定律单元测验
机械能守恒定律补充习题一、选择题（每小题中至少有一个答案是符合题意的）1、下列说法正确是 （ ） A 、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。
B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
C 、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。
D 、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。
2.半径为R 的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图．小车以速度v 向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能为 （ ）A ．等于v 2/2gB ．大于v 2/2gC ．小于v 2/2gD ．等于2R3.如图所示，质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L ，子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力F f 视为恒定，则下列关系式中正确的是 （ ） A.F f L=Mv 2/2 B.F f s=mv 2/2C.F f s=mv 02/2－（M ＋m ）v 2/2D.F f （L ＋s ）=mv 02/2－ mv 2/24、物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是其由顶端下滑到底端所用时间的一半时，物体的动能与势能(以斜面底端为零势能参考平面)之比为 （ ）A ．1∶4B ．1∶3C ．1∶2D ．1∶15.物体沿直线运动的v -t 关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ，则 （ ） A ．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W 。
B ．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W 。
C ．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W 。
D ．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W 。
6. 质量相同的两个小球，分别用长为l 和2l 的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水 平状态，然后轻轻释放，以天花板为零势能面，当小球到达最低位置时 （ ）A.两球运动的线速度大小相等B.两球动的角速度相等C.两球的机械能相等D.细绳对两球的拉力相等7.质量为 m 的小车在水平恒力F 推动下，从山坡底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ，获得速度为v ，AB 的水平距离为S 。
机械能守恒定律单元测试
高三物理组一轮复习学案 编：张仁伟 审：刘海渠No.23F 1F机械能及其守恒定律单元测试姓名 班级 成绩 一、本题共10小题，每小题4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，有选错或不选的得0分． 1．两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F 1对物体做功为4J ，力F 2对物体做功为3J ，则力F 1、F 2的合力对物体做功为（ ）A. 7JB. 1JC. 5JD. 35J2．做平抛运动的物体，从抛出时刻算起，在运动过程中（ ）A 动能的增量与运动时间成正比B 重力的瞬时功率与时间成正比C 重力所做的功与时间二次方成正比D 物体机械能的增量与时间的二次方成正比3．起重机将质量为m 的物体竖直吊起，上升高度为h ，上升的加速度恒为a ，则起重机拉力对重物做的功为A ．mghB ．mahC ．mgh+mahD ．mgh-mah4．汽车在恒定的功率下，由静止沿平直公路运动，对于它的速度—时间图象，图中正确的可能是（ ）5．如图所示，DO 是水平面，AB 是斜面，初速为v o 的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为0。
如果斜面改为AC ，让物体仍从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为0，A.大于v oB.等于v oC.小于v oD.取决于斜面的倾角6．下列叙述中正确的是( )A 、合外力对物体做功为零的过程中，机械能一定守恒；B 、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒；C 、做匀变速运动的物体机械能可能守恒；D 、当只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒。
7． 小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m ，小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B 处为零势能参考面，则下列说法中正确的是 （ ）A ．小明对足球做的功等于mgh mv +221 B ．小明对足球做的功等于mghC ．足球在A 点处的机械能为221mvD ．足球在B 点处的动能为mgh mv -221 8．如图所示，一小球自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。
高一物理机械能守恒定律单元测验(含详细解答)
第七章机械能守恒定律单元测验一、选择题1．在下列事例中，属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和保持不变的是()A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从被抛出到落回抛出点过程的运动C．物体以一定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度D．自行车从斜坡顶端由静止滑下2．如图1所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1和F2的合力对物体做功为()A．7 J B．1 JC． 5 J D．3.53．下列说法中正确的是()A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量4．关于功率公式P＝Wt和P＝Fv的说法正确的是()A．由P＝Wt可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率C．由P＝Fv知，汽车的功率和它的速度成正比D．从P＝Fv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比5．关于重力做功和物体重力势能的变化，下面说法中正确的是()A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选取无关D．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功6．质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图2所示．若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为()A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h)C．－mgh，增加mg(H－h) D．－mgh，减少mg(H＋h)7．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关8.如图1所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是()A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加9．一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为()A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m10．如图4所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F做的功为()A．mgL cosθ B．mgL(1－cosθ)C．FL sinθ D．FL cosθ11.从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图5所示．若取抛出处物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为()A．mgh B．mgh＋12mv2C.12mv2D.12mv2－mgh12．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是()A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散B．能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量是守恒的D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的二、实验题13．用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要测量的有()A．重物的质量B．重力的加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度14．在验证机械能守恒定律的实验中：(1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为______．A．打点计时器(包括纸带) B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．运动小车(2)打点计时器的安装放置要求为__________；开始打点计时的时候，应先_______，然后再________________________________．图1图2图3图4图5(3)选择下列正确的实验步骤，并按次序排列为________ ．A ．用天平测出重锤的质量B ．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上C ．接通电源，松开纸带D ．松开纸带，接通电源E ．用停表记下重锤下落的时间F ．取下纸带，重复上述实验3次G ．将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并用手提住，使重锤靠近打点计时器H ．选取理想纸带，对几个方便的点测量并计算，看mgh 和12mv 2是否相等15．某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图6所示．已知打点计时器打点的周期T ＝0.02 s ，重力加速度g 取9.8 m /s 2.图6(1)利用纸带说明重物通过第2、5两点时机械能守恒．(2)分别说明为什么得到的结果是重力势能的减少量略大于动能的增加量？三、计算题16．质量为2 kg 的物体，受到24 N 竖直向上的拉力，由静止开始运动了5 s ，求5 s 内拉力对物体所做的功是多少？5 s 内拉力的平均功率及5 s 末拉力的瞬时功率各是多少？(g 取10 m /s 2)17．额定功率为80 kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20 m /s ，汽车的质量是2 t ，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m /s 2，运动过程中阻力不变，求：(1)汽车受到的阻力多大？ (2)3 s 末汽车的瞬时功率多大？ (3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？18.如图7所示，物体在离斜面底端5 m 处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧(长度忽略)与斜面连接的水平面上，若斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°，则物体能在水平面上滑行多远？图719．假设过山车在轨道顶点A 无初速度释放后，全部运动过程中的摩擦均可忽略，其他数据如图8所示，求过山车到达B 点时的速度．(g 取10 m /s 2)图8第七章 机械能守恒定律 单元测验答案及解析一、选择题1．AB [在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变；在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小的过程，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能．]2．A [合力做的功等于它的各个分力做功的代数和，即4 J ＋3 J ＝7 J ．] 3．BCD [理解功的概念，功有正、负之分，但功是标量，此处易误解．]4．D [P ＝Wt 计算的是时间t 内的平均功率，P ＝F v 既可计算瞬时功率，也可计算平均功率，但由于涉及三个量，只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关系，故D 正确．]5．ABC [重力做正功，物体下降，重力势能减少；重力做负功，物体升高，重力势能增加；重力做功的多少与重力及初、末位置的高度差有关，与参考平面的选取无关．]6．D [小球落地点在参考平面以下，其重力势能为负值，即－mgh ；初态重力势能E p1＝mgH ，末态重力势能E p2＝－mgh ，重力势能的变化量ΔE p ＝E p2－E p1＝－mgh －mgH ＝－mg (H ＋h )，负号表示减少．重力势能的变化也可以根据重力做功来判断，小球下落过程中重力做正功，所以重力势能减少量为W G ＝mg (H ＋h )．]7．ABC [由弹性势能的表达式E p ＝12kl 2可知，弹性势能E p 与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关，A 选项正确．E p 的大小还与k 有关，B 选项正确．在弹性限度内，E p 的大小还与l 有关，l 越大，E p 越大，C 正确．弹簧的弹性势能是由弹簧的劲度系数k 和形变量l 决定的，与使弹簧发生形变的物体无关．]8．BD [由功的计算公式W ＝Fl cos θ知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力，所以A 不正确；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功增多，故B 正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，故C 错误，D 正确．]9．A [急刹车后，车只受摩擦阻力F f 的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零．－F f x 1＝0－12m v 21 ①－F f x 2＝0－12m v 22 ②②式除以①式得x 2x 1＝v 22v 21.几何 故汽车滑行距离x 2＝v 22v 21x 1＝(86)2×3.6 m ＝6.4 m]10．B [小球缓慢移动，时时都处于平衡状态，由平衡条件可知，F ＝mg tan θ，随着θ的增大，F 也在增大，是一个变化的力，不能直接用功的公式求它的功，所以这道题要考虑用动能定理求解．由于物体缓慢移动，动能保持不变，由动能定理得：－mgL (1－cos θ)＋W ＝0，所以W ＝mgL (1－cos θ)．]11．C [初态时机械能为12m v 20，由于只有重力做功，机械能守恒，物体在任意时刻机械能都是这么大，故C 正确．]12．AC 二、实验题13．CD 14．(1)A 、B 、D(2)底板要竖直 给打点计时器通电 释放重物 (3)B 、G 、C 、F 、H解析 (1)选出的器材有：打点计时器(包括纸带)，重物，毫米刻度尺，编号分别为：A 、B 、D.注意因mgh ＝12m v 2，故m 可约去，不需要用天平．(2)打点计时器安装时，底板要竖直，这样才能使重物在自由落下时，受到的阻力较小，开始记录时，应先给打点计时器通电，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下．(3)正确的实验步骤应该为B 、G 、C 、F 、H.15．解析 (1)v 2＝s 132T ＝(2.9＋3.3)×10－22×0.02 m/s ＝1.55 m/sv 5＝s 462T ＝(4.0＋4.3)×10－22×0.02m/s ＝2.08 m/sΔE k ＝12m v 25－12m v 22＝0.96m 而ΔE p ＝mgs 25＝m ×9.8×(3.3＋3.6＋4.0)×10－2＝1.07m故在系统误差允许的范围内重物通过第2、5两点时机械能守恒．(2)不难看出ΔE p >ΔE k ，这是因为重物下落的过程中除了受到空气阻力的作用外，还受到纸带和限位孔间摩擦阻力的作用． 三、计算题16．600 J 120 W 240 W解析 对物体受力分析，如图所示由牛顿第二定律得 a ＝F －mg m ＝24－2×102m/s 2＝2 m/s 2，5 s 内物体的位移 l ＝12at 2＝12×2×52 m ＝25 m其方向竖直向上． 5 s 末物体的速度v ＝at ＝2×5 m/s ＝10 m/s ， 其方向竖直向上． 故5 s 内拉力的功为W ＝Fl ＝24×25 J ＝600 J5 s 内拉力的平均功率为P ＝W t ＝6005 W ＝120 W. 5 s 末拉力的瞬时功率为P ＝F v ＝24×10 W ＝240 W. 17．(1)4×103 N (2)48 kW (3)5 s解析 (1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F 等于阻力F 阻时，汽车的加速度减小到零，汽车的速度达到最大．设汽车的最大速度为v max ，则汽车所受阻力F阻＝P 额v max ＝8×10420N ＝4×103N. (2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F ′，根据牛顿第二定律有F ′－F 阻＝ma ，解得F ′＝ma ＋F 阻＝2×103×2 N ＋4×103 N ＝8×103 N.因为3 s 末汽车的瞬时速度v 3＝at ＝2×3 m/s ＝6 m/s ，所以汽车在3 s 末的瞬时功率P ＝F ′v 3＝8×103×6 W ＝48 kW.(3)汽车在做匀加速运动时，牵引力F ′恒定，随着车速的增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度v max ′，其数值v max ′＝P 额F ′＝80×1038×103m/s ＝10 m/s. 根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间t ＝v max ′a ＝102 s ＝5 s. 18．3.5 m解析 物体在斜面上受重力mg 、支持力F N1、滑动摩擦力F f1的作用，沿斜面加速下滑，在水平面上减速直到静止．方法一：对物体在斜面上的受力分析如图甲所示，可知物体下滑阶段： F N1＝mg cos 37° 故F f1＝μF N1＝μmg cos 37°由动能定理得 mg sin 37°·l 1－μmg cos 37°·l 1＝12m v 21 ①在水平面上的运动过程中，受力分析如图乙所示 F f2＝μF N2＝μmg由动能定理得－μmg ·l 2＝0－12m v 21 ② 由①②两式可得l 2＝sin 37°－μcos 37°μl 1＝0.6－0.4×0.80.4×5 m ＝3.5 m.方法二：物体受力分析同上，物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程运用动能定理有mg sin 37°·l 1－μmg cos 37°·l 1－μmg ·l 2＝0得l 2＝sin 37°－μcos 37°μl 1＝0.6－0.4×0.80.4×5 m ＝3.5 m.19.70 m/s解析 由题意可知，过山车在运动过程中仅有重力做功，故其机械能守恒．以圆周轨道的最低点所在平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律得mgh A ＝mgh B ＋12m v 2Bv B ＝2g (h A －h B )＝2×10×(7.2－3.7) m/s ＝70 m/s.。
第七章《机械能守恒定律》检测题2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2
第七章《机械能守恒定律检测题》一．选择题（共10小题）1．（2021春•黄浦区校级期末）如图桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下。
取桌面处的重力势能为零，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别为（）A．mgh，减少mg（H﹣h）B．mgh，增加mg（H+h）C．mgh，增加mg（H﹣h）D．﹣mgh，减少mg（H+h）2．（2021春•杭州期末）如图所示，某极限运动员完成一项约4万米高空跳伞的壮举。
直播画面显示，热气球升至3.9×104m高空后，他脱离气球开始无初速下落。
开始下落后46s 时，速度达到1150km/h；在距着陆点1524m高时，他打开了降落伞；又经过几分钟，他平稳着陆。
假设重力加速度恒定，地球自转及气流影响不计，则（）A．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员做自由落体运动B．脱离气球之后至打开降落伞之前，运动员的机械能守恒C．打开降落伞之后的一段时间内，运动员处于超重状态D．整个下落过程，运动员所受重力的功率一直增大3．（2021春•苏州月考）某自行车赛运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离，重力对他做功4000J，他克服阻力做功200J。
则运动员在该段下坡过程（）A．动能增加了4000J B．机械能减小了200JC．机械能减小了3800J D．重力势能减小了3800J4．（2021•香坊区校级四模）如图所示，光滑的固定圆弧槽的槽口与一个固定半球顶点相切，半球底面水平，小滑块（可视为质点）从圆弧槽最高点由静止滑下，滑出槽口时速度方向为水平方向。
已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，不计空气阻力，则R1和R2应满足的关系是（）A．R1≤R2B．R1≥R2C．R1≥D．R1≤5．（2021•沙坪坝区校级模拟）如图所示，质点在恒力E作用下做曲线运动，从M点运动到N点，质点的速度方向恰好改变了90°，在此过程中（）A．质点的速度一直增大B．质点的动能先增大后减小C．质点可能做匀速圆周运动D．F的方向可能与M、N两点的连线垂直6．（2021春•黄浦区校级期末）一物体从静止开始自由下落，在第1s末和第4s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为（）A．1：4B．4：1C．1：16D．16：1 7．（2021•天津模拟）2020年11月24日“嫦娥五号”探测器成功发射，开启了我国首次地外天体采样返回之旅，如图为行程示意图。