(必考题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》检测题(包解析)

2112322112321一、选题1．如图为嘉兴七一广场音乐喷泉喷出柱的场景。喷泉喷出的最高水柱约50m，喷管的直径约为10cm，知水的密度=1×10kg/m（）

3.据估计喷管喷水的动机的输出功率约为A．WB．1.3×105C．2.6×105．5W2．小孩站在岸边向湖面依次抛出三个子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（）A．沿轨迹3运的石子落水时速度最小C．孩抛出时对三个石子做的功相等

B．个石子在最高点时速度相等．轨迹3运的石子在落水时重力的功率最大3．如图甲，倾角为θ的送带始终以恒定速率v逆时针运行，=0时速度大小为v（>v）小物块从传带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的﹣图如图乙，则（）A．0~t时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变B．物块与传送带间的动摩擦因数满足μ＜θC．时，小物块离传送带底端的距离达到最大．物块返回传送带底端时的率大于v

14．质量为m的体由静开始加速下落h高度过程中，其加速度大小为g。（）31A．物体的动能增加了mgh3C．体的机械能保持不变

1B．体的重力势能减少了31．体的机械能减少了mgh35．如图所示，无人机在空中匀速上升，不断增加的能量是（）A．动能C．力势能、机械能

B．能、重力势能．能、重力势能、机械能6．桌面的高为，质量为的小球离桌面高为处由落下，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．B．

C．mgH

．（＋）7．2019年月北斗系统正式向全球提供服务，在轨39颗卫星中包括颗北斗三号卫星：有18颗行于中圆轨道1颗行于地球同步轨2颗期为24h的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．步轨道卫星向心加速度最大C．颗斜地球同步轨道卫星机械能相等．斜地球同步轨道卫星相对面不是静止的8．如图所示，一个可视为质点的小球从高度处由静止开始通过光滑弧形轨道AB进入半径为r的竖直圆环轨道，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环C时，刚好对轨道无压力；沿CB滑后进入光滑轨道BD，到达高度为h的D点时速度为零，则h的可能为（）

111223111223A．2.7mB．C4.3mD．5.1m9．如图为质量为m的车在水平路上启动过程中的速—时图像，段过原点的倾斜直线，段示以额定功率行驶时的加速阶段t时刻达到额定功率P此后保持功率P不变，bc段与段相切的水平直线，设汽车受到的阻力大小不变，则述说法正确的是（）A．0~t时间内，汽车受到的牵引力为

v1t1B．车所受的恒定阻力大小为

Pv2C．~t时内，汽车的位移大小为

v12(t)21．车做变速运动，无法求出0~t时间内的位移10．人玩抛球游戏，从同位置以相同大小的速度抛出甲、乙和丙三个不同的小球，抛出点距落地点的高度差均为，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，丙球水平抛出，空气阻力不计，则以下说法正确的是（）A．甲、乙、丙从抛出点到落地点的位移同B．、乙、丙三球落地速度相同C．、乙、丙三球运动加速度相同．、乙、丙从抛出到落地重做的功一定相同11．于空气阻力的影响，弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而“弹道曲”，图中实线所示。已知图中虚线为不考虑空气阻力时炮弹的运动轨迹、a、、d为道曲线上的五点，其中O为发射点，d为地点b为迹的最点a、两距地面的高度相等。则（）

PPPPPPQPQ01A．到达点时，炮弹的加度为零B．弹经过a点时的动能等于经过c点的动能C．弹到达b点的机械能小于到d点的机械能．弹由O点b点的时间小于由b点d点的时间12．图所示，螺旋形光滑道竖直放置P、为应的轨道最点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点，则下列说法中正确的是（）A．轨道对小球做正功，轨道对小球的压＞B．道对小球不做功，小球的向心加速度＞C．道对小球做正功，小球的线速度v＜．道对小球不做功，小球的速度ω<ω二、填题13．人站在的平台上，使重为0.1kg的物体以15m/s的初速度做竖直上抛运动，它从第秒到第秒末之间的位移______

m

。第

末重力的功率为。g取2）14．图所示，质量为m、长度为L的质铁链的一半搁在倾角为的糙斜面上，其余部分竖直下垂。现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中，铁链的重力势能减少________。15．个质量为的体自由下落，下落t秒重力做功____________，t秒重力的功率为_________。16．量为m，发动机的额定功率为的车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时速度为v，测得发动机的实际率为P，定运动中所受阻力恒，它在平直的路上匀速行驶的最大速度为_________。．如图，光滑斜面固定在地面上，底端有小物块，在沿斜面向上的拉力的用下由静止开始沿斜面向上运动，经过时间t，力做功30J，此时将F反向，又经过2t时物块回出点，设地面为重力势能零势能面，则物块回到地面时的机械能__J，物块动能为8J时，重力势能为_J。

0.6kg70.6kg718．平地板上固定着一块板，一颗子弹以

00m/

的水平速度射穿这块木板后速度变为/s，子弹以/的平速度射穿这块板，则射出时速度是__________m/．19．辆质量相等、额定功相等的汽车甲和乙，在平直公路上行驶时各自受到的恒定阻力分别为

阻甲

和

阻乙

，且

阻甲

=2阻乙

．当它们都达到各自能达到的最大速度时关闭发动机，则它们在关闭发动机后通过的最大位移大小之比

s:s甲乙

．20．人从高的楼顶抛出一小球，不计空气阻力，小球落到面时的动能是抛出时的11倍小球的质量为．g取0m/s

，则人对物体做的功_______J三、解题21．车组是城际间实现小组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为

m

4

。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是

2W和PW1

（第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢），车在行驶过程中阻力恒为重力的倍g取0m/s2）（）该动车的最大行驶速度；（）列车以1m/s

的加速度匀加速启动，求

t

时，第一节和第二节车厢之间拉力的值。22．国科学家正在研制航舰载机使用的电磁弹射器。若舰载机总质量为

4

，设起飞过程中发动机的推力恒1.0，射器有效作用长度为，力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的，求（）射器对载机所做的功；（）射器对载机做功的平均功率。23．图所示，水平传送带端A处与倾角为的滑斜面平滑连接，右端B处与一水平面平滑连接，水平面上有一固定竖直挡板，挡板左侧与一轻弹簧连接，弹簧处于自然状态，弹簧左端刚好处在水平面上的C点，斜面长为x=2.5m传送带长。BC段长1x2

=0.5m，传带以速度=1m/s顺针转动。一质量为m的块从斜面顶端由静止释放，已知物块与传送带间及水平面BC段的动摩擦因数分别为=0.1，=0.35，平面点右侧光滑，重力加速度取=10m/s，：(1)弹获得的最大弹性势能；(2)物第三次到达B点时的速度大小；

DNDN(3)物与传送带由于相对滑动而产生的热量24．图所示，一个质量为0.2kg的球可视为质点）以某一初速度从点平抛出，恰好从圆管

的B点沿切线方向进入圆弧，经

从圆管的最高点射，恰好又落到点已知圆弧的半径为1m且A与D在同一水平线上，，不计空气阻力。求：(1)小在D点的速度大小；(2)在D点处小球对管壁的作用力F的大小和方向；(3)小运动过程中克服管壁摩擦力做功。

BC

弧对应的圆心角25．图所示的装置放在水地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道A和倾角

的斜轨道

平滑连接而成。质量

的小滑块从弧形轨道离地高H1.0m

处静止释放。已知，

AB

L

，滑块与轨道AB和间动摩擦因数均为0.25，形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。（

，

，

g

2

）(1)求块运动到圆的最高点D时度大小和向心力的大小；(2)求块到达B点时的动能；(3)通计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端

C

点。26．图所示，光滑圆柱A和圆柱B紧着静置于水平地面上，二者半径均为、量均为。现给A施加一大小变化的拉力F，使A缓移动，动过程中拉力与平方向的夹角始为60°，至A恰运动到B的高点处于静止状态，整个过程中始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，拉力大未知，求：(1)整过程中拉力做功W；

020yxy0020yxy0(2)A恰运动到B的高点时，地面对B的持力；(3)A刚离开地面时拉力的大小F和时与面动摩擦因数的最小值μ【参考答案】***试卷处理标记，请不要除一选题1．解析：喷泉喷水的初速度为

10m/st时喷水的质量为m

2

t0则喷水消耗的功率大约为1mv2Pt

故选。2．A解析：设任一石子初速度大小为v，速度的竖直分量为v，平分量为v，初速度与水平方向的夹角为，升的最大高度为，运动时间为t，水时速度为。取竖直向上为正方向，石子竖直方向上做竖直上抛运动，由0

2

解得vh相，相同，则三个石子初速度的竖直分量相同，由速度的解知vsin0C．于不，所以不，沿轨迹抛出时的小球的初速度最大，沿轨抛时小

00yy111222323200yy11122232321球的初速度最小，小孩抛出石子过程根据动能定理可得

mv0所以小孩抛出时对沿轨迹1运的石子做功最多，故C错误；A．石子从抛出到落水过程，根据动能定可得1mv22整理得1mv+22由于重力做功相同，沿轨迹抛出时小球的初速度最小，所以沿轨迹3运动的石子落水时速度最小，故A正；B．个石子在最高点的速度等于抛出时的水平速度相，可知水平初速度不同，则三个石子在最高点的速度不同，故B错误；．三个石子初速度的竖直分相同，则其落水时的竖直方向的分速度相等，则根据P=mgv可知重力的功率相同，故D错。故选A3．B解析：AC．图乙所示图象可知～t内小物块相对传送带向上滑动，沿传送带向上做匀减速直线运动，此时摩擦力方向沿斜面向下t时刻小物块的速度减为零，此时小物块离传送带底端的距离达到最大～t内小物块向下做初速度为零的匀加速直线运动，由于该时间内小物块的速度小于传送带的速度，小物块相对传送带向上滑动，摩擦力方向仍沿斜面向下，t时小物块的速度与传送带速度相等t～内物块继续向下做匀加速直线运动，该时间内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向下滑动，摩擦力方向变为沿斜面向上，由此可知t时小物块相对于传送带向上的位移到达最大0～时内小物块相对传送带一直滑动，小物块所受的摩擦力一直是滑动摩擦力，大小不变，但方向发生了改变，故错误；B．图乙所示图象可知t时刻以后小物块相对于传送带向下做匀加速直线动，加速度方向平行于传送带向下，重力沿传送带向下的分力大于滑动摩擦力，即mgsincos解得

故正；．物块从滑上传送带到返回送带底端的整个运动过程中，合外力做的功等于滑动摩擦力对小物块做功，滑动摩擦力对小物块做负功，由动能定理可知，小物块的动能减小，小物块返回底端时的速率小于v，故错误；故选。

kkpkkp4．A解析：A．根据动能定理得EmasmghA正；B．体的重力势能减少了mgh。错误；C．于重力势能的减少与动能的增加不相等，所以机械能不守恒错；．体机械能的变化为2ΔEEmgh3D错误。故选A5．C解析：无人机在匀速上升过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度增加，其重力势能增加；因机械能等于动能与势能的总和，所以无人机的机械能增加。故选。6．C解析：机械能是动能与势能的总和，选桌面为参考面，开始时由于小球的速度为零，其机械能为，由于小球下落过程中只受重力作用，所以小球在下落过程中机械能守恒，即小球在下落过程中任一时刻（位置）的机械能都与初始时刻（位置）的机械能相等，即为gH故选。7．D解析：GMmA．根据()r

，可得卫星周期T

2r，知轨道半径越大，周期越大，GM中圆轨道卫星周期最小，错；B．据

GMmr

GMma，得卫星向心加速度，可知轨道半径越小，向心加速度越r2大，故中圆轨道卫星向心加速度最大错误；C．颗斜地球同步轨道卫星，离地面高度和运行的线速度均相等，但由于质量关系不确定，故无法确定机械能的大小关系C错误；．斜地球同步轨道卫星在绕球转动过程中，地球也在自转，故倾斜地球同步轨道卫星相对地面不是静止的，D正确。故选。8．C

ff1231221ff1231221解析：小球到达C时刚好对轨道无压，满足m

r可得在C点的速度

gr

，小球从到C过，由动能定理可得12mg(Hrmv2从到过，由动定理可得(rmv

2其中为竖直圆环轨道右侧上升时克服摩擦阻力所做的功W直环轨道左侧ff下降时克服摩擦阻力所做的功，由于上升的速度总体较大，受到轨道的压力较大，摩擦阻力较大，故在上升阶段克服阻力做的功较多，即f

f联立各式可得h只有4.3m符合条件C正确。故选。9．B解析：A．t时内汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有fmaat1可得f

1t1故错误；B．~t时间内汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，有fF

v故正；C．~t时内汽车保持功率P恒而做变加速直线运动，由动能定理有11()mv2122可解得此段时间内的位移，而此过程不是匀加速直线运动，不满足v匀变速直线运动的规律求位移，故C错；

v2

，则不能用

112223311222333ff．0~t时内的位移为x

v1t~时间内由动能定理可求出，t~时间内做匀速直线运动可直接求出，故能够求出0~t时内的总移，故D错；故选。10．解析：A．甲、乙从抛出点到落地点的位移为零丙是水平抛，则从抛出点到落地点的位移不为零，故错误；B．度是矢量，做平抛运动的丙球落地时速度于水平方向不垂直，而甲、乙地后速度与水平方向垂直，故错；C．、乙、丙三球均只受到重力作用，故加速度都为重力加速度，故C正；．个小球质量不一定相等，重力做功不一定相同，故D错误。故选。11．解析：A．在最高点炮弹受空气阻力（水平方向的阻力与水平速度方向相反），重力作用，二力合力不为零，故加速度不为零错误；B．于空气阻力恒做负功，所以根据动能定理可知经过a点时的动能大于经过点的动能，错误；C．弹从b点时运动到点时的空气阻力做负功，械能减少，所以炮弹到达点的机械能大于到达d点时的机械能C错误；．到b的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即mgFf解得a1

Fm在从b到的过程中，在竖方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即mgFmaf

解得a2

Fm故1

2根据逆向思维，两个阶段的运动可看做为从b点向O点从b点点动的类平抛运动，竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹由O点动到b点时间小于由点运动到d点的时，正。

t0124t01240404故选。12．解析：．由于支持力始与速度方向垂直，所以支持力不做功即轨道对小球不做功，仅有重力做功，小球机械能守恒。则P点速度小于Q点速度，且P点半径大于Q点的半径。所以小球通过点角速度小于通过Q点的，故错误，正确；．于支持力始与速度方向垂直，所以支持力不做功即轨道对小球不做功，仅有重力做功，小球机械能守恒。则P点速度小于Q点速度，且P点半径大于Q点的半径。所以小球在P点的向心加速度小于点的，则小球在P点向心力小于Q点，而向心力是由重力与轨道对它的支持力提供，因此小球在P点的支持力小于Q点，即小球对轨道的压力P点于点的，故AB错。故选。二、填题13．-10m25W解析：25W[1]运全过程（取向上为正）有v=-gt代入数据得v=5m/sv=-15m/s根据速度位移公式有v

2

gx代入数据有=-10m则第秒到第秒末之间的位移10m[2]利全程法验第末体是否已经到地面（取向上为正）有=-

12

gt2代入数据=则物体刚刚要落地，再根据速度时间关系有v=v–gt代入数据有v=根据瞬时功率的求解公式有cosθ代入数据有则第4s

末重力的功率为25W

PP14．取斜面底端为零势能面，开始时重力势能为EP1

11111Lsin30mgLmgL222416后来重力势能为E

LmgL铁链的重力势能减少EP1

P2

116

17mgL1615．

mg

2

t

2

mg

2

t[1]重秒内下落的高度度

因此重力做的功Wmgh

12

2t[2]重t秒末的速度gt因此t秒重力的功率P

2

t16．

P0Pmav1[1]当度为时，发动机的实际功率为，此时的牵引力PF根据牛顿第二定律有fma解得Pfma当牵引力等于阻力时，速度最大PPPvFfP17．或52

12GF12GF解析：或5.2[1]在t时内，拉力做功：W1将F向后，由于是力，其作功只与初末位置有关所以F做了30J的功，因此整个过程拉力做功为：60J根据功能关系可得，物块的机械能增加了60J所以物体回到地面时的机械能为60J[2]设面的倾为，t时内和

2t

时间内的加速度大小分别为a和，由于时间内和t时内的位移大小相等、方向相反，则有：12

a1

2

1a2tt)2

2解得：5根据牛顿第二定律得：t

时间内有：mgsin12t

时间内有：mgα

2联立得：Fmg设在时间内物体运动位移为时，物块的动能为8J根据动能定理得：mgsin)k解得：

E即得重力势能为：EmgssinαP在t时内，物体又向上运动位移为时动能为8J在t时内拉力做功30J，据

Fmg

得重力做功为：10WαLFLWJ3对从开始到动能再次为8J的过程，根据动能定理得：sinαE可得：

，F，FmgsinαsJ所以此时物体的重力势能为：Eαsp

5.2J解析：[1]由能定理得，第一过程中f第二过程中

181007002

2f

140022

2联立解得1918解析：8[1]设车质量m，定功率为P,当车匀速运动时，速度最大，此时牵引等于阻力，由于PFvm

，

F阻得最大速度分别为甲

乙阻甲

F阻乙关闭发动机后最大位移为x,则据动能定理可得mv阻m解得mv22xmFF3阻阻因质量相等、额定功率相等，所以最大位移之比为

2x:F甲乙阻甲

3

:F阻乙

3

205解析：[1]因不计空阻力，只有重力做功，机械能守恒，因此重力做功转化为动能，由题意可得而人对物体做功即为物体的初动能，故

2

122、121212122、12121212mv2解得人对物体做的功为7.5J。三、解题21．1）；2）

N（）整列动，当前两节都输出额定功率且总牵引力等于总阻力时，动车速度最大Pfv1

maxf0.1

mg联立计算得出v

max

62.5m/s（）t时v10m/s假设只有第一节车厢提供动力，输出功率为，则有

2P

f得P=9.6×10WP﹤故假设成立，即=10s时有第一节车厢提供动力对后五节车厢-fmaf=

0.1

×5解得F=8×1022．1）；）4.4×107（）发动机弹射器的推力分别为FF，对舰载机，由运动学公式vax其中=80m/s，解得a=32m/s对舰载机，由牛顿第二定律得FF-f=其中f=0.2（+F）F=1.0×10N解得F=1.1×106由

2111p332111p33=F

cos

得弹射器对舰载机所做的功=1.1×10J（）=

12

at

得t=2.5s由P=

t解得弹射器对舰载机做功的平均功率P

Wt

W23．；；23J(1)设块滑到斜面底端的速度为，据机械能守有mgx1

mv21解得v=5m/s由于>v，因此物块滑上传送带后开始做匀减速动，加速度大小

1

1m/s

2设物块在传送带上先减速运动后匀速运动，则减速运动的位移2212a

12m由eq\o\ac(△,于)>，因此假设不成立，物块在传送带一直做匀减速运动，根据功能关系E2mgLmgx12.5J1122(2)设块第二次到达点的速度大小为v，据功能关系

mvmgx312解得v=0即物体到达到A点时，速度减为零，在传送带的带动下又左做匀加速运动，当物体与传送带刚好共速时发生的位移2因此物块第三次在传送带上先做匀加速运动后做匀速运动，第三次到点的速度为v=1m/s

11222312