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）

1、.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50 kg、高为1.8 m的跳高运发动，背越式跳过2 m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约为A 1 000 J B 750 J C 650 J D 200 J2.物体在下落过程中，那么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.如下图，质量为m的物体在程度传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放

2、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mv2B 物体在传送带上的划痕长C 传送带抑制摩擦力做的功为mv2D 电动机增加的功率为mgv4.热现象过程中不可防止地出现能量耗散现象所谓能量耗散是指在能量转化过程中无法把流散的能量重新搜集、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 能量耗散不符合热力学第二定律C 能量耗散过程中能量仍守恒，只是说明能量的转化有方向性D 能量耗散过程中仍遵从能的转化与守恒定律：机械能可以转化为内能；反过来，内能也可以全部转化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，空气阻力的大小正比于小球的速度以下

3、说法正确的选项是A 上升过程中抑制重力做的功大于下降过程中重力做的功B 上升过程中抑制重力做的功小于下降过程中重力做的功C 上升过程中抑制重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D 上升过程中抑制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 举重运发动，举着杠铃在头上方停留3 s，运发动对杠铃做的功B 木块在粗糙的程度面上滑动，支持力对木块做的功C 一个人用力推一个笨重的物体，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5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在程度面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发

4、动机额定功率为50 kW.那么汽车在此路面上行驶的最大速度为A 5 m/s B 7 m/s C 8 m/s D 10 m/s8.以下说法中，正确的选项是A 物体的动能不变，那么物体所受的外力的合力必定为零B 物体的动能变化，那么物体所受的外力的合力必定不为零C 物体的速度变化，那么物体的动能必定发生变化D 物体所受的合外力不为零，物体的动能必定发生变化9.以下关于静摩擦力的表达中，正确的选项是A 静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功B 静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向一样而做正功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一定为零而不做功10.物体在

5、程度方向上受到两个互相垂直大小分别为3 N和4 N的恒力，从静止开场运动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 J B 30 J、40 J、50 JC 18 J、32 J、50 J D 18 J、32 J、36.7 J11.如下图是蹦床运发动在空中表演的情景在运发动从最低点开场反弹至即将与蹦床别离的过程中，蹦床的弹性势能和运发动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.如下图，自动卸货车静止在程度地面上，车厢在液压机的作用下，角缓慢增大，在货物

6、相对车厢仍然静止的过程中，以下说法正确的选项是A 货物受到的支持力变小B 货物受到的摩擦力变小C 货物受到的支持力对货物做负功D 货物受到的摩擦力对货物做负功二、多项选择题每题至少有两个正确答案 13.多项选择如下图，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，假设匀速升空机械能守恒，假设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.多项选择一质点开场时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能可能A

7、 一直增大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.多项选择由光滑细管组成的轨道如下图，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，从间隔 程度地面高为H的管口D处静止释放，最后可以从A端程度抛出落到地面上以下说法正确的选项是A 小球落到地面时相对于A点的程度位移值为2B 小球落到地面时相对于A点的程度位移值为2C 小球能从细管A端程度抛出的条件是H2RD 小球能从细管A端程度抛出的最小高度HminR16.多项选择如下图，是一儿童游戏机的工作示意图光滑游戏面板与程度面成一夹角，半径

8、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，绳通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，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励假设所有轨道均光滑，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 弹珠从释放手柄开场到触碰障碍物之前的过程中机械能不守恒B 调整手柄的位置，可以使弹珠从C点分开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物C 弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能

9、之和到达最大D 此过程中，弹簧的最大弹性势能为mgLRsinmv217.多项选择如下图，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点以下表述正确的选项是A 假设以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B 假设以A点所在的程度面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C 假设以B点所在的程度面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零D 无论以何处程度面为参考平面，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“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，进展“研究合外力做功和动能变化的关系的实验：1为到达平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片

10、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Ek，补填表中空格结果保存至小数点后第四位.分析上述数据可知：在实验误差允许范围内WEk，与理论推导结果一致3实验前已测得托盘质量为7.7103kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_ kgg取9.8 m/s2，结果保存至小数点后第三位19.利用气垫导轨验证机械能守恒定律

11、，实验装置示意图如下图1实验步骤：将气垫导轨放在程度桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至程度用游标卡尺测出挡光条的宽度d9.30 mm.由导轨标尺读出两光电门中心间的间隔 s_ cm.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.从数字计时器图中未画出上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2.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滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1_和v2_.当滑块通过光电门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

12、分别为Ek1_和Ek2_.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Ep_重力加速度为g3假如Ep_，那么可认为验证了机械能守恒定律四、计算题 20.如下图，光滑程度桌面上开一个光滑小孔，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，以维持小球在光滑程度面上做半径为R1的匀速圆周运动今改变拉力，当大小变为F2时，使小球仍在程度面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大？21.一根长度为L的轻绳一端悬挂在固定点O，另一端拴一质量为m的小球，假设在悬点O的正下方、距O点为OC的C点处钉一小钉现将小球拉至细绳绷直在程度位置时，由

13、静止释放小球，如下图假设细绳始终不会被拉断，求：1细绳碰到钉子前、后的瞬间，细绳对小球的拉力各多大2要使细绳碰钉子后小球可以做完好的圆周运动，那么释放小球时绷直的细绳与竖直方向的夹角至少为多大答案解析1.【答案】D【解析】考虑运发动重心的变化高度，起跳时站立，离地面0.9 m，平落在50 cm的垫子上，重心下落了约0.4 m，重力做功WGmgh200 J.2.【答案】C【解析】3.【答案】D【解析】电动机多做的功转化成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，所以电动机多做的功一定大于mv2，故A错误；物体做匀加速直线运动的加速度ag，那么匀加速直线运动的时间为

14、：t，在这段时间内传送带的位移为：x1vt，物体的位移为：x2，那么相对运动的位移，即划痕的长度为：xx1x2，故B错误；传送带抑制摩擦力做功为：Wfmgx1mv2，故C错误；电动机增加的功率即为抑制摩擦力做功的功率，大小为Ffvmgv，故D正确4.【答案】C【解析】5.【答案】C【解析】重力是保守力，做功的大小只与小球的初末位置有关，与小球的途径等无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中抑制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，受到的阻力向下，在下降过程中受到的阻力向上，所以在上升时小球受到的合力大，加速度大，此时小球运动的时间短，在

15、上升和下降过程中小球重力做功的大小是一样的，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，举重运发动举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运发动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，所以运发动对杠铃没有做功；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FFfkmg

16、0.15 00010 N5 000 N；此时的最大速度为：vmm/s10 m/s，选项D正确8.【答案】B【解析】假如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，但是合力不一定为零，比方匀速圆周运动，故A错误；物体的动能变化，那么合力做功一定不为零，那么合力必定不为零，故B正确；物体的速度变化，可能只是速度的方向变化而速度大小不变，那么动能不变，故C错误；物体所受的合外力不为零，但假设合外力与速度方向垂直，那么合外力做功为零，根据动能定理那么物体的动能不变，故D错误9.【答案】C【解析】10.【答案】C【解析】合力大小为5 N，合力方向即合位移方向与3 N的力夹角153，与4

17、N的力夹角237，各个力及合力做功分别为W1F1lcos118 J，W2F2lcos232 J，W合50 J，C对11.【答案】A【解析】在运发动从最低点开场反弹至即将与蹦床别离的过程中，运发动被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，所以重力势能增大，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，根据平衡条件得FNmgcos，Ffmgsin，角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以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

18、恒，无论匀速升空还是加速升空都不守恒，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中对于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而对于小车与弹簧而言，整个系统没有受到外力的作用，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一样时，质点加速，动能一直增大，故A正确；当恒力方向与速度方向相反时，质点开场减速至零，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

19、分解，质点做曲线运动，速度一直增大，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，开场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，某一时刻质点速度最小，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】因为轨道光滑，所以小球从D点运动到A点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律有mgHmgRRmv，解得vA，从A端程度抛出到落到地面上，根据平抛运动规律有2Rgt2，程度位移xvAt2，故A错误，B正确；因为小球能从细管A端程度抛出的条件是vA0，所以要求

20、H2R，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点分开后初速度程度向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，两者垂直，所以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，根据弹珠和弹簧组成的系统机械能守恒，知弹珠脱离弹簧的瞬间，弹簧的弹性势能全部转化为弹珠的动能和重力势能，所以此瞬间动能和重力势能之和到达最大，故C正确；根据系统机械能守恒得，弹簧的最大弹性势能等于弹珠在C点的机械能，为mgLRsinmv2，故D正确17.【答案】AD【解析】18.【答案】1匀速直线20.111 50.110 530.015【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vF1.051 m/s，故WF0.111 5 J，EkMv0.110 5 J.3根据牛顿第二定律有：对小车FMa，得a1.0 m/s2；对托盘及砝码mm0gFmm0a，故有mm0kg7.7103kg0.015 kg.19.【答