（新教材）人教版 物理 必修第二册%E3%80%80第八章 机械能守恒定律 单元测试题

绝密★启用前（新教材）人教版物理必修第二册第八章机械能守恒定律单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分分卷I一、单选题(共10小题，每小题4.0分,共40分)1.在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，如图所示，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门．球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W(不计空气阻力，足球视为质点)()A．等于mgh＋mv2B．大于mgh＋mv2C．小于mgh＋mv2D．因为球入球门过程中的曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定2.如图所示，在光滑水平面上，一物体以速率v向右做匀速直线运动，当物体运动到P点时，对它施加一个水平向左的恒力，过一段时间，物体向反方向运动再次通过P点，则物体再次通过P点的速率()A．大于vB．小于vC．等于vD．无法确定3.大扫除时，某同学将一张课桌向上搬起后再缓慢放下，此过程中该同学对课桌做功的情况是()A．一直做正功B．先做正功，再做负功C．一直做负功D．先做负功，再做正功4.如图所示，物体从A点出发，沿着3条不同的轨道运动到B点，则移动过程中重力做功的情况是()A．沿路径Ⅰ运动，重力做功最多B．沿路径Ⅱ运动，重力做功最多C．沿路径Ⅲ运动，重力做功最多D．沿各条路径重力做功都一样多5.“弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之一，其构造如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，则()A．从D到C，弹丸的机械能守恒B．从D到C，弹丸的动能一直在增大C．从D到C，弹丸的机械能先增大后减小D．从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能6.如图所示，物体A和B叠放在光滑水平面上，它们的质量分别为mA＝1kg，mB＝2kg，在物体B上作用一个大小等于3N的水平拉力F后，A和B一起前进了4m，在这一过程中，物体B对物体A做的功是()A．0B．4JC．8JD．12J7.起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提升，在t时间内上升h高度，设在t时间内起重机对货物的拉力做的功为W、平均功率为，则()A．W＝mahB．W＝mghC．＝D．＝8.质量为m的物体在空中由静止下落，由于空气阻力的影响，运动的加速度是，物体下落高度为h，重力加速度为g，以下说法正确的是()A．重力势能减少了B．动能增加了mghC．机械能损失了D．克服阻力做功为9.下列各过程中所指出的力，做功不为零的是()A．重物沿水平路面运动时，重物受到的重力B．汽车沿斜坡向上运动时，斜坡对汽车的支持力C．子弹射穿木块的过程，木块对子弹的摩擦力D．用手指捏住玻璃板竖直向上提起时，手指对玻璃板的压力10.关于平衡力、作用力与反作用力的下列说法，正确的是()A．一对平衡力所做功的代数和不一定为零B．一对平衡力中，其中一个力做正功，另一个力一定做负功C．一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为零D．一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为正二、多选题(共4小题，每小题5.0分,共20分)11.(多选)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，v－t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为Ff，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则()A．F∶Ff＝1∶3B．W1∶W2＝1∶1C．F∶Ff＝4∶1D．W1∶W2＝1∶312.(多选)在学校田径运动会上，最扣人心弦的项目莫过于100m飞人之战．小刚同学在学校田径运动会上以10秒01的成绩夺得冠军，并打破校运动会纪录．小刚同学在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A．加速阶段地面对人的摩擦力不做功B．匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C．加速阶段地面对人的摩擦力做正功，匀速阶段不对人做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功13.(多选)如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg14.(多选)如图所示，质量为m的滑块放在光滑斜面上，斜面与水平面间的摩擦力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中()A．重力对滑块做功B．滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力对滑块不做功C．斜面对滑块的支持力对滑块做负功D．滑块对斜面的压力对斜面做正功分卷II三、实验题(共1小题，每小题10.0分,共10分)15.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50g，m2＝150g，则(g取9.8m/s2，结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减少量ΔEp＝______J.(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______m/s2.四、计算题(共3小题，每小题10.0分,共30分)16.如图所示，固定在竖直平面内的粗糙圆弧形轨道ABCD，半径为R，其A点与圆心等高，D点为轨道最高点，BD为竖直线，AC为水平线，AE为水平面．今使质量为m的小球自A点正上方R处由静止释放，从A点进入圆轨道运动，小球最终通过最高点D时对轨道的压力等于mg.求：(1)小球通过D点后，落到A所在水平面上距A的距离？(2)小球克服轨道摩擦力做的功？17.汽车发动机的额定功率P＝60kW，若其总质量为m＝5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为F＝5.0×103N，则：(1)汽车保持恒定功率启动时：①求汽车所能达到的最大速度vmax.②当汽车加速度为2m/s2时，速度是多大？③当汽车速度是6m/s时，加速度是多大？(2)若汽车以a＝0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？18.如图所示，在电动机带动下，皮带的传输速率不变，AB为皮带上方的水平段．小物块由静止轻放在皮带左端A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为μ.(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带，皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件？(2)若AB段的长度足够长，已知皮带的传输速度为v，现每隔一段相等的时间就在A处由静止释放一个质量为m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变，直到脱离皮带．求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机对皮带做功的平均功率．

答案1.【答案】A【解析】由动能定理，球员对球做的功等于足球动能的增加量，之后足球在飞行过程中机械能守恒，故W＝mgh＋mv2.2.【答案】C【解析】整个过程合力不做功，物体的动能不变，再次到达P点时的速率仍为v，C正确．3.【答案】B【解析】将课桌向上搬起过程中，人对课桌的有向上的作用力，课桌向上运动，故人对课桌做正功；放下过程，人对课桌的力仍然向上，但运动方向向下，故人对课桌做负功，故B正确，A、C、D错误．4.【答案】D【解析】重力做功与路径无关，只取决于初末两点的高度差，故三条轨道中做功都等于mgh；所以A、B、C错误，D正确．5.【答案】D【解析】从D到C，橡皮筋的弹力对弹丸做功，弹丸的机械能增大，故A错误；橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸受的合力先向上后向下，速度先增大后减小，则弹丸的动能先增大后减小，故B错误；从D到C，橡皮筋对弹丸一直做正功，弹丸的机械能一直在增加，故C错误；从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段位移相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，机械能增加也多，故D正确．6.【答案】B7.【答案】D【解析】对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物的拉力F，根据牛顿第二定律得：F－mg＝ma，解得：F＝m(a＋g)，上升h高度，起重机对货物拉力做功W＝Fh＝m(a＋g)h，故A、B错误；由于货物做匀加速运动，平均速度等于过程中的中间时刻速度，所以在t时间内的平均速度为＝at，起重机对货物拉力做功平均功率为＝F＝ma(a＋g)t，故C错误，D正确．8.【答案】C【解析】重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，重力对物体做多少功，则物体的重力势能减少多少．由题知重力做功为mgh，则的重力势能减少mgh.故A错误；物体的合力做正功为mah＝0.9mgh，则物体的动能增加量为0.9mgh，故B错误；物体下落h高度，重力势能减小mgh，动能增加为0.9mgh，则机械能减小0.1mgh，故C正确；由于阻力做功导致机械能减小，因此克服阻力做功为0.1mgh，故D错误．9.【答案】C【解析】根据W＝Flcosα，可知A中因为重力方向向下，位移水平，故重力做功为零；汽车沿斜坡向上运动时，斜坡对汽车的支持力垂直斜坡向上，方向与位移垂直，所以做功为零；子弹射穿木块的过程，木块对子弹的摩擦力对子弹做负功，不为零；用手指捏住玻璃板竖直向上提起时，手指对玻璃板的压力与位移方向垂直，故做功为零；故选C.10.【答案】B【解析】由平衡力特征：作用在一个物体上，等大反向，故对物体的合力为零，故做功之和为零，故A错误；平衡力做功之和为零，故一定一个做正功一个做负功，故B正确；作用力与反作用力的特征是：等大反向，作用在两个物体上，可以都做正功，也可能都做负功，故C错误；由C的分析知D错误．11.【答案】BC【解析】对汽车运动的全过程，由动能定理得：W1－W2＝ΔEk＝0，所以W1＝W2，选项B正确，选项D错误；由图象知x1∶x2＝1∶4，由动能定理得Fx1－Ffx2＝0，所以F∶Ff＝4∶1，选项A错误，选项C正确．12.【答案】AB【解析】据题意，当小刚在加速阶段和匀速阶段，人受到地面的静摩擦力，由于在摩擦力方向上没有发生位移，故摩擦力不做功，则A、B选项正确，而C、D选项均错误．13.【答案】BD【解析】当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误；a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh＝mAv，解得vA＝，故B正确；b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，即b对地面的压力大小为mg，故D正确．14.【答案】ACD【解析】当滑块从顶端滑至底端时，由于接触面光滑，斜面将向右移动一段距离，如图所示．重力对滑块做正功，尽管斜面对滑块的支持力垂直于斜面，但滑块的位移方向与斜面不平行，即支持力FN与位移的夹角大于.所以斜面对滑块的支持力对滑块做负功，很容易分析，滑块对斜面的压力对斜面做正功．15.【答案】(1)2.4m/s(2)0.576J0.588J(3)k＝g＝9.70m/s2.【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论v5＝＝＝2.4m/s(2)系统动能的增量ΔEk＝Ek5－0＝(m1＋m2)v＝0.576J．系统重力势能减小量ΔEp＝(m2－m1)gh＝0.1×9.8×0.6000J＝0.588J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．(3)由于ΔEk＝Ek5－0＝(m1＋m2)v＝ΔEp＝(m2－m1)gh，由于(m1＋m2)＝2(m2－m1)，所以得到：v2＝h，所以v2－h图象的斜率k＝，g＝9.70m/s2.16.【答案】(1)R(2)0.5mgR【解析】(1)小球在D点时FN＋mg＝m解得vD＝小球从D到A所在水平面：水平方向x＝vD·t竖直方向R＝gt2得x＝2R，距A点距离为：x－R＝R(2)小球初态到D过程，有W总＝ΔEkmg(h－R)＋Wf＝mv－0得Wf＝－0.5mgR即小球克服轨道摩擦力做的功0.5mgR.17.【答案】(1)①12m/s②4m/s③1m/s2(2)16s【解析】(1)汽车保持恒定功率启动时，做加速