高中物理 第7章 机械能守恒定律章末检测试卷 新人教版必修2

唐玲 学 习 资 料 专 题 第7章 机械能守恒定律 章末检测试卷 (时间：90分钟 满分：100分) 一、选择题(1～7为单项选择题，8～12为多项选择题.每小题4分，共48分) 1.如图1所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是( )

图1 A.摩擦力对轮胎做了负功 B.重力对轮胎做了正功 C.拉力对轮胎不做功 D.支持力对轮胎做了正功 答案 A 【考点】对功的理解及是否做功的判断 【题点】力是否做功的判断 2.如图2所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )

图2 A.阻力对系统始终做负功 B.系统受到的合力始终向下 C.重力做功使系统的重力势能增加 唐玲

D.任意相等的时间内重力做的功相等 答案 A 解析 无论系统在什么运动情况下，阻力一定做负功，A正确；加速下降时，合力向下，减速下降时，合力向上，B错误；系统下降，重力做正功，所以重力势能减少，C错误；由于系统做变速运动，系统在相等时间内下落的高度可能不同，所以重力做功可能不同，D错误. 【考点】重力做功与重力势能变化的关系 【题点】定性分析重力做功与重力势能变化的关系 3.如图3所示，同一物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB，则( )

图3 A.EA＞EB WA＝WB B.EA＝EB WA＞WB C.EA＞EB WA＞WB D.EA＜EB WA＞WB 答案 A

解析 设斜面倾角为θ，底边长为b，则Wf＝μmgcos θ·bcos θ＝μmgb，即摩擦力做功相同；再由动能定理知，物体沿斜面AC下滑时的初始重力势能大，则EA＞EB，A正确. 【考点】应用动能定理进行有关的计算 【题点】应用动能定理求速度或动能 4.汽车的发动机的额定输出功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定.汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度vm，汽车发动机的输出功率P随时间变化的图象如图4所示.若在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，则汽车受到的合力F合随时间变化的图象可能是下图中的( )

图4 唐玲

答案 D 解析 0～t1时间内牵引力是恒定的，故合力也是恒定的；输出功率在增大，当达到额定功率后，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，一直到等于摩擦力，故合力也一直减小直到等于零，故选D. 【考点】机车启动问题分析 【题点】机车启动图象分析 5.如图5所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道，将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点，并给小车一竖直向下的初速度，使小车沿轨道内侧做圆周运动，重力加速度为g.要使小车不脱离轨道，则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为( )

图5 A.7gr B.5gr C.3gr D.2gr 答案 C

解析 小车恰好不脱离轨道的条件是在最高点满足mg＝mv2r.小车沿轨道内侧做圆周运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒.设小车在A处获得的最小初速度为vA，由机械能守恒定律得12mvA2＝mgr＋12mv2，解得vA＝3gr，故选项C正确. 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用 6.质量m＝4kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行，其动能变化与位移关系如图6所示，则下列判断正确的是( )

图6 唐玲

A.物体所受滑动摩擦力的大小为5N B.物体5s末的动能是25J C.物体前5m克服摩擦力做功比后5m多 D.物体在水平面上的滑行时间为22s 答案 A 解析 由题图可知，物体初动能为50 J，滑行10 m时的动能为零，根据动能定理－Ffl＝0

－Ek，所以Ff＝5 N，A正确.由Ek＝12mv02得物体初速度v0＝5 m/s，由v02＝2al得加速度大

小a＝1.25 m/s2，滑行时间t＝v0a＝4 s,5 s末动能为零，B、D错误.物体前5 m和后5 m克服摩擦力做功一样多，C错误. 【考点】动能定理的综合应用问题 【题点】动能定理的综合应用问题 7.如图7甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则( )

图7 A.运动过程中小球的机械能守恒 B.t2时刻小球的加速度为零 C.t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小 D.t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加 答案 D 解析 运动过程中弹簧的弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，A错误.t2时刻，弹簧弹力最大，说明弹簧的压缩量最大，小球的速度为零，但加速度不为零，B错误.t1～t2

这段时间内，小球接触弹簧并把弹簧压缩到最短，小球的速度先增大到最大，然后减小到零，

所以小球的动能先增大后减小，C错误.t2～t3这段时间内，弹簧弹力从最大值开始逐渐减小，说明弹簧的压缩量逐渐减小，小球开始逐渐上升，弹簧的弹力对小球做正功，所以小球的机械能增加，即其动能与重力势能之和在增加，D正确. 【考点】系统机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用 唐玲

8.如图8所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点.在从A到B的过程中，物块( )

图8 A.加速度先减小后增大 B.经过O点时的速度最大 C.所受弹簧弹力始终做正功 D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 答案 AD 解析 由A点开始运动时，F弹>Ff，合力向右，小物块向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小，F弹减小，由F弹－Ff＝ma知，a减小；当运动到F弹＝Ff时，a减小为零，此时弹簧仍处于压

缩状态，由于惯性，小物块继续向右运动，此时F弹继续减小，F弹与Ff差值增大，即加速度增大；当越过O点后，弹簧被拉伸，此时弹力方向与摩擦力方向相同，有F弹′＋Ff′＝ma′，随着拉伸量增大，a′也增大.故从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在压缩状态F弹＝Ff时速度达到最大，故A对，B错；在AO段物块运动方向与弹力方向相同，弹力做正功，在OB段运动方向与弹力方向相反，弹力做负功，故C错；由动能定理知，A到B的过程中，弹力做功和摩擦力做功之和为0，故D对. 【考点】动能定理的综合应用问题 【题点】动能定理的综合应用问题 9.质量为4kg的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达到1 m/s，不计空气阻力，g取10 m/s2，则下列判断正确的是( ) A.人对物体传递的功是12J B.合外力对物体做功2J C.物体克服重力做功10J D.人对物体做的功等于物体增加的动能 答案 BC 解析 人提升物体的过程中，人对物体做了功，对物体传递了能量，不能说人对物体传递了

功，A错误；合外力对物体做的功(包括重力)等于物体动能的变化，W合＝12mv2＝2J，B正确；

物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，WG＝mgh＝10J，C正确；W人＝mgh＋12mv2

＝12J，D错误. 【考点】各种功能关系及应用 唐玲

【题点】各种功能关系及应用 10.如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小圆弧，A图中的轨道是

一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为竖直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( )

答案 AC 解析 小球在运动过程中机械能守恒，A、C图中小球不会脱离轨道，在最高点速度为零，因而可以达到h高度.但B、D图中小球都会脱离轨道而做斜抛运动，在最高点具有水平速度，所以在最高点的重力势能要小于mgh(以最低点为零势能面)，即最高点的高度要小于h，选项A、C正确. 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律的简单应用 11.如图9所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处.将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，则( )

图9 A.由A到B重力对小球做的功等于mgh

B.由A到B小球的重力势能减少12mv2 C.由A到B小球克服弹力做功为mgh D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－mv22