人教版高中物理必修二机械能守恒定律--复习测试题

图1 ； 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）

机械能守恒定律 复习测试题 一、选择题（共8小题，每题6分，共48分） 1.关于机械能守恒，下列说法中正确的是（ ） A.物体只有在做直线运动时机械能才是守恒的 # B.物体在做曲线运动时其机械能也有可能是守恒的 C.物体受恒力作用时，机械能一定守恒 D.物体受变力作用时，机械能一定守恒 2．如图1所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，下列说法中正确的是（ ）

A．重力对人做正功 B．摩擦力对人做负功 C．支持力对人不做功 D．合力对人做正功 3．如图2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 F

O

图2 、 图5

A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 4．足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动， t=0时撤去推力，0—6s内速度随时间的变化情况如图所示，由图3可知（ ）

A．0—1s内重力的平均功率大小与1—6s内重力平均功率大小之比为5∶1

B．0一l s内摩擦力的平均功率大小与1～6s内摩擦力平均功率大小之比为1∶1

C．0一6s 内重力做功与克服摩擦力做功之比为1∶5 D．0一1s内机械能变化量大小与1～6s内机械能变化量大小之比为1∶5 5．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。图4中，哪个图象正确表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（ ）

6．如图5所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为( )

@ A．h B．1.5h

C．2h D．2.5h 7．如图6所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加

v t ： v0 v t o v0

0.5v0

v

… o v0

0.5v0

v

t o v0

\

图4 速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f。经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端。以下判断正确的是（ ）

A．此时物块的动能为F（x+l） B．此时小车的动能为fx C．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fx D．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl …

图6 30° A B ·

h

图7

8．如图7所示，将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端，现用一质量为m的物体将弹簧 图8 图9

压缩锁定在A 点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h，物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g。则下列说法正确的是（ ）

? A．弹簧的最大弹性势能为mgh

B．物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh C．物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能 D．物体最终静止在B点 二、填空题（共2小题，共21分） 9．（9分）某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律的实验中，获取一根纸带如图8，但测量发现0、1两点距离远大于2 mm，且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出

来，而其他点都是清晰完整的．现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度h2、h3、h4、h5、h6、h7，再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度v3、v4、v5、v6和速度的平方v23、v24、v25、v26，已知打点计时器打点周期为T。

, (1)该同学求6号点速度的计算式是v6＝________。

(2)然后该同学将计算得到的四组(hi，v2i)数据描绘在v2－h坐标系中，并以这四个点作出如图9所示的直线，请你回答：他是如何根据图象判断重锤下落过程中机械能守恒的？

_______________________________________________________。 10．（12分）如图10所示，是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处。测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g。将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间为△t。 （1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M （填：是、否）

滑块 钩码

遮光条 …

A B

图10 ^ （2）实验中还需要测量的物理量是 （用文字及相应的符号表示）。

（3）本实验中验证机械能守恒的表达式为： （用对应物理量的符号表示）。 三、计算题（共2小题，共31分） 11．（15分）如图11所示，半径为R的光滑半圆环轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过圆环轨道最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B。已知a球质量为m1，b球质量为

m2，重力加速度为g。求：

（1）a球释放时的速度大小va；

（2）b球释放时的速度大小vb；

（3）释放小球前弹簧的弹性势能Ep。

12．（16分）如图12所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s的速度运动，运动方向如图所示。一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点)，从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10m/s2，则：

(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多少时间？ (2)传送带左右两端AB间的距离l为多少？ (3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少？

(4)物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少？

` 参考答案 一、填空题 1．B 解析 机械能守恒的条件是只有重力（弹力）做功，其他力做功的代数和为零，而与是否存在其他力、其他力是恒力还是变力等因素无关，因此只有选项B是正确的。

. 2．B 解析 对人受力分析，人受竖直向下的重力，向上的支持力和水平向左的摩擦力，重力与速度方向的夹角为钝角，因此重力对人做负功，A项错误；支持力与速度方向的夹角为锐角，因此支持力对人做正功，C项错误；摩擦力与速度方向的夹角为钝角，故摩擦力对人做负功，B项正确；根据动能定理，合力对人做的功等于人动能的变化，故合力对人做负功，D项错误。

3．A 解析 设小球偏离竖直方向的夹角为，对小球受力分析，根据平衡条件可求得tanmgF

，由几何关系得拉力方向与速度方向的夹角也为，根据功率的定义式

sincosmgvFvP

，故小球从A运动到B的过程中，夹角逐渐增大，因此拉力的功率

逐渐增大。

4．BD 解析 上升和下滑过程，重力的平均功率大小都为sin

2

1mgv，摩擦力的平均功率

大小都为vumgcos21，故上升和下滑过程中重力和摩擦力的平均功率相等，A项错误，B项正确；全过程根据动能定理0fGWW，故fGWW，因此C项错误；由cosumgxWf，由于两过程的位移之比为1∶5，故克服摩擦力做功之比为1：5，根据克服摩擦力做的功等于机械能的变化量，因此两过程的机械能变化量之比为1：5，D项正确。

5．C 解析 由FvP，汽车的功率减小一半，瞬间速度不变，故牵引力变为原来的一半，牵引力小于阻力，将做减速运动，由FvP知，功率不变，速度减小，牵引力将增加，由牛

顿第二定律maFf得加速度将减小，故汽车将做加速度减小的减速运动，当牵引力再增 加到等于阻力时，车将再做匀速运动，刚开始时fvP，现在'21fvP，故汽车最后匀速运动的速度为原来的一半，C项正确。 6．B 解析 在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，且a、b两物体速度大小相等，b球落地时，a球上升的高度为h，根据机械能守恒定律可知：3mgh－mgh＝12(m＋3m)v2，之后a

球向上做竖直上抛运动，上升过程中机械能守恒，12mv2＝mgΔh，所以Δh＝v22g＝h2，即a可能达到的最大高度为1.5h，B项正确．

7．BD 解析 合力做的功等于物体获得的动能，合力对物块做的功为))((LxfF，A项错误；合力对小车做的功为fx，B项正确；系统产生的内能为摩擦力乘以相对位移，为fL，C项错误；重力以外的力做功量度了机械能的变化，为fLLxF)(，D项正确。

8．BD 解析 离开弹簧后，对物体受力分析，根据牛顿第二定律得mafmg030sin可

得mgf21，根据能量守恒知，弹簧的弹性势能转化为重力势能和内能，故最大弹性势能大于mgh，A错误；物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能等于克服摩擦力做的功等于mghhf2，B正确；物体向上先做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力分力和摩擦力时，动能最大，根据能量守恒，物体的最大动能等于弹性势能的减少量减去重力势能的增加量，C错误；物体到B点后，速度为零，重力分力又恰好等于最大静摩擦力，故物体将静止，D正确。

二、填空题 ! 9．(1)h7－h52T (2)根据图线算出斜率，在误差范围内判断是否等于2g

解析 (1)由平均速度公式可知，v6＝h7－h52T。 (2)设0点对应速度为v0，若机械能守恒，则有mgh＝12mv2－12mv20， 得出：v2＝v20＋2gh，对应图线v2－h可知，若重锤下落过程中机械能守恒，其v2－h图线