通用版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版笔记重点大全

单选题1、在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是（）A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的D．甲、乙质量相等，速度大小也相等，但甲向东运动，乙向西运动答案：D由动能公式及题意可得A．若甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的时，有故A错误；B．若甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的时，有故B错误；C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的时，有故C错误；D．由上述分析可知，动能与速度方向无关，只与质量和速度大小有关，故甲、乙质量相等，速度大小也相等时，甲向东运动，乙向西运动的动能相等，故D正确。故选D。2、如图所示，长直轻杆两端分别固定小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是（不计一切摩擦，重力加速度为g）（

）A．杆对小球A做功为mgLB．小球A、B的速度都为C．小球A、B的速度分别为和D．杆与小球A、B组成的系统机械能减少了mgL答案：CBCD．对A、B组成的系统，整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得mg·＝又有vAcos60°＝vBcos30°解得vA＝vB＝故C正确，BD错误；A．对A，由动能定理得mg＋W＝解得杆对小球A做的功W＝－mg·＝－mgL故A错误。故选C。3、关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列叙述正确的是（

）A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出答案：DA．橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，，因此不需要每次计算橡皮筋对小车做功的具体数值，故A错误；B．通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，则橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，故B错误；C．小车和木板之间存在摩擦力，需平衡摩擦力，则要用小木块垫高长木板的一端，故C错误；D．先接通电源，打点稳定后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故D正确。故选D。4、下列关于重力势能的说法正确的是（）。A．物体的重力势能一定大于零B．在地面上的物体的重力势能一定等于零C．物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关D．物体的重力势能与零势能面的选取无关答案：CA．物体的重力势能可能等于零、大于零、小于零。A错误；B．选地面为参考平面，在地面上的物体的重力势能等于零，不选地面为参考平面，在地面上的物体的重力势能不等于零。B错误；C．物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关，C正确；D．物体的重力势能与零势能面的选取有关。D错误。故选C。5、如图所示，用细绳系住小球，让小球从M点无初速度释放，小球从M点运动到N点的过程中(

)A．若忽略空气阻力，则机械能不守恒B．若考虑空气阻力，则机械能守恒C．绳子拉力不做功D．只有重力做功答案：CA．忽略空气阻力，拉力与运动方向垂直不做功，只有重力做功，机械能守恒，故A错误；B．若考虑空气阻力，阻力做功，则机械能不守恒，故B错误；C．拉力与运动方向即速度方向垂直不做功，故C正确；D．如果考虑阻力，重力和阻力都做功，不考虑阻力，重力做功，故D错误。故选C。6、2021年7月6日，我国成功将“天链一号05”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，天链系列卫星为我国信息传送发挥了重要作用。如图所示，卫星在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为5R的圆形轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动，设卫星质量保持不变。则（

）A．若地球表面的重力加速度为，则在圆形轨道Ⅲ的重力加速度为B．若在圆形轨道Ⅰ上运动的线速度为，则在圆形轨道Ⅲ上运动的线速度为C．卫星在椭圆轨道Ⅱ从A到B运动的时间是其在圆形轨道Ⅰ上运动周期的倍D．卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ再到轨道III的过程中，机械能守恒答案：CA．卫星在地球表面时，忽略地球自转的影响，物体所受的重力等于物体与地球间的万有引力，所以有解得当卫星进入5R的轨道时，物体此时所受的重力等于其与地球间的万有引力，所以有解得故A项错误；B．卫星做绕地球做匀速圆周运动有解得当，解得当，解得故项错误；C．根据开普勒定律，有因为卫星绕地球飞行，所以整理有又因为卫星在椭圆轨道Ⅱ的半长轴为，所以有上述式子可得，卫星在椭圆轨道Ⅱ的周期是圆形轨道Ⅰ周期倍，卫星在椭圆轨道Ⅱ从A到B运动的时间是圆形轨道Ⅰ周期的倍，故C项正确；D．卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ再到轨道Ⅲ的过程中，变轨需要加速，即物体的动能增加，根据所以机械能增加，故D项错误。故选C。7、质量相同的两个物体，分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛，已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A．物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大B．物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长C．落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等D．在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等答案：DA．物体的惯性只与质量有关系，两个物体质量相同，惯性相同，选项A错误；B．由于月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间短，选项B错误；C．落回抛出点时，速度相等，而月球表面重力小，所以落回抛出点时，月球上重力做功的瞬时功率小，选项C错误；D．由于抛出时动能相等，由机械能守恒定律可知，在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等，选项D正确。故选D。8、公安部规定：子弹射出枪口时的动能与子弹横截面积的比在0.16J/cm2以下的枪为玩具枪。已知某弹簧玩具枪的钢珠直径约为1cm，则该枪中弹簧的弹性势能不能超过（

）A．1×10-6JB．1×10-3JC．1×10-2JD．1×10-1J答案：D钢珠的横截面积为弹簧的弹性势能转化为钢珠的动能，则解得故选D。9、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，则小球从P到B的运动过程中（

）A．重力势能减少2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR答案：DA．从P到B的过程中，小球下降的高度为R，则重力势能减少了ΔEp=mgR故A错误；BD．小球到达B点时恰好对轨道没有压力，则有设摩擦力对小球做的功为Wf，从P到B的过程，由动能定理可得mgR＋Wf=mvB2解得Wf=－mgR即克服摩擦力做功mgR，机械能减少mgR，故B错误，D正确；C．根据动能定理知W合=mvB2=mgR故C错误。故选D。10、一物体在运动过程中，重力做了-2J的功，合力做了4J的功，则（

）A．该物体动能减少，减少量等于4JB．该物体动能增加，增加量等于4JC．该物体重力势能减少，减少量等于2JD．该物体重力势能增加，增加量等于3J答案：BAB．合外力所做的功大小等于动能的变化量，合力做了4J的功，物体动能增加4J，故A错误，B正确；CD．重力做负功，重力势能增大，重力做正功，重力势能减小，所以重力势能增加2J，故CD错误。故选B。11、如图所示，“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动，且滑行的距离和牵引力都相同，则（

）A．携带的弹药越多，加速度越大B．携带的弹药越多，牵引力做功越多C．携带的弹药越多，滑行的时间越长D．携带的弹药越多，获得的起飞速度越大答案：CA．由题知，携带的弹药越多，即质量越大，然牵引力一定，根据牛顿第二定律质量越大加速度a越小，A错误B．牵引力和滑行距离相同，根据得，牵引力做功相同，B错误C．滑行距离L相同，加速度a越小，滑行时间由运动学公式可知滑行时间越长，C正确D．携带的弹药越多，获得的起飞速度由运动学公式可知获得的起飞速度越小，D错误故选C。12、我国发射的神舟十三号载人飞船，进入预定轨道后绕地球椭圆轨道运动，地球位于椭圆的一个焦点上，如图所示。飞船从A点运动到远地点B的过程中，下列表述正确的是（

）A．地球引力对飞船不做功B．地球引力对飞船做负功C．地球引力对飞船做正功D．飞船受到的引力越来越大答案：B飞船运动远离地球，而地球引力指向地球，故引力对飞船做负功，故选B。13、如图所示为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图像，图中P0为发动机的额定功率，若已知汽车在t2时刻之前已达到最大速度vm，据此可知（

）A．t1～t2时间内汽车做匀速运动B．0～t1时间内发动机做的功为P0t1C．0～t2时间内发动机做的功为P0（t2－）D．汽车匀速运动时所受的阻力小于答案：CA．由题意得，在0～t1时间内功率随时间均匀增大，知汽车做匀加速直线运动，加速度恒定，由牛顿第二定律可知，牵引力恒定，合力也恒定。在时刻达到额定功率，随后在t1～t2时间内，汽车速度继续增大，由可知，牵引力减小，则加速度减小，直到牵引力减小到与阻力相等时，达到最大速度接着做匀速运动，A错误；B．发动机所做的功等于图线与t轴所围的面积，则0～t1时间内发动机做的功为B错误；C．发动机所做的功等于图线与t轴所围的面积，则0～t2时间内发动机做的功为C正确；D．当汽车匀速运动时所受的阻力D错误。故选C。14、氢气球在空中匀速上升的过程中，它的（）A．动能减小，重力势能增大B．动能不变，重力势能增大C．动能减小，重力势能不变D．动能不变，重力势能不变答案：B氢气球在空中匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大。故选B。15、将一小球从地面上以的初速度竖直向上抛出，小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的倍，小球抛出后运的图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度大小为，则的值为（

）A．B．C．D．答案：B小球第一次上升的最大高度上升阶段，根据动能定理有

下降阶段，根据动能定理可知碰前瞬间的动能为

第一次与地面碰撞的过程中动能损失

则依题意有故ACD错误，B项正确。故选B。多选题16、如图所示，小物体从某一高度自由下落，

落到竖直固定在地面上的轻弹簧上，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回。下列说法中正确的是（

）A．物体经过A点时速度最大B．从A点下落到B点的过程中，物体的机械能守恒C．从A点下落到B点以及从B点上升到A点的过程中，物体的动能都是先变大后变小D．从A点下落到B点的过程中，物体的机械能不守恒答案：CDA．对物体经过A点时进行受力分析，此时物体只受重力，此时加速度方向与速度方向相同，所以物体经过A点时继续加速，速度还未达到最大，选项A错误；BD．物体从A下落到B的过程中，由于要克服弹簧弹力做功，所以物体的机械能不守恒，选项B错误，D正确；C．在A、B之间某位置满足kx=mg此时加速度为0，所以物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，速度都是先增大后减小，动能都是先变大后变小，选项C正确。故选CD。17、如图所示，乒乓球以较大速度从地面竖直向上抛出，若球所受空气阻力与速率成正比，且乒乓球在落回地面前已趋于匀速。取地面为重力势能零势能面，则乒乓球在空中运动过程中，其动能及重力势能随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．答案：BCAB．乒乓球上升阶段，设某一很短时间内速度大小为v，则阻力发生的位移为由动能定理有可得上升过程，速度逐渐减小，的绝对值逐渐减小，即图线切线的斜率的绝对值减小，到达最高点时，速度减为0，斜率也为0，同理，下降阶段有下降过程乒乓球速度大小逐渐增加，所受合力逐渐减小，最后乒乓球趋于匀速，所受合力趋于0，的绝对值从0先增加然后减小最终趋于0，A错误，B正确；CD．上升阶段结合上述分析，有有上升阶段速度逐渐减小，的绝对值逐渐减小，即图线斜率逐渐减小，到达最高点时，速度减为0，图线斜率也为0，同理，下降阶段有速度大小逐渐增加，图线斜率绝对值逐渐增大，C正确，D错误。故选BC。18、在地面附近斜向上推出的铅球，在落地前的运动中（不计空气阻力）（）A．速度和加速度的方向都在不断改变B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速度的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等答案：BCA．由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化，A错误；B．设某时刻速度与竖直方向夹角为θ，则随着时间t变大，tan

θ变小，θ变小，B正确；C．根据加速度定义式则即在相等的时间间隔内，速度的改变量相等，

C正确；D．根据动能定理，在相等的时间间隔内，动能的改变量等于重力做的功，即WG=mgh对于平抛运动，由于在竖直方向上，在相等时间间隔内的位移不相等，D错误。故选BC。19、如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带，在电动机的带动下运输带始终以恒定的速度v0＝1m/s顺时针传动。建筑工人将质量m＝2kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端，同时建筑工人以v0＝1m/s的速度向右匀速运动。已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因数为μ＝0.1，运输带的长度为L＝2m，重力加速度大小为g＝10m/s2。以下说法正确的是（

）A．建筑工人比建筑材料早到右端0.5sB．建筑材料在运输带上一直做匀加速直线运动C．因运输建筑材料电动机多消耗的能量为1JD．运输带对建筑材料做的功为1J答案：ADAB．建筑工人匀速运动到右端，所需时间t1＝＝2s假设建筑材料先加速再匀速运动，加速时的加速度大小为a＝μg＝1m/s2加速的时间为t2＝＝1s加速运动的位移为x1＝t2＝0.5m<L假设成立，因此建筑材料先加速运动再匀速运动，匀速运动的时间为t3＝＝1.5s因此建筑工人比建筑材料早到达右端的时间为Δt＝t3＋t2－t1＝0.5s故A正确，B错误；C．建筑材料与运输带在加速阶段摩擦生热，该过程中运输带的位移为x2＝v0t2＝1m则因摩擦而生成的热量为Q＝μmg（x2－x1）＝1J运输带对建筑材料做的功为W＝mv02＝1J则因运输建筑材料电动机多消耗的能量为故C错误，D正确。故选AD。20、质量相等的A、B两物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用从静止开始做匀加速直线运动。经过时间t0和4t0速度分别达到2v0和v0时，分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止，两物体速度随时间变化的图线如图所示。则下列结论正确的是（

）A．A、B物体所受摩擦力∶=2∶1B．A、B物体所受摩擦力∶=1∶1C．F1和F2对A、B做的功W1∶W2=6∶5D．F1和F2对A、B做的功W1∶W2=12∶5答案：BCAB．从图像可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为根据牛顿第二定律，匀减速运动中有f=ma质量相等，则摩擦力大小相等；故A错误，B正确；CD．图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则全过程A、B的位移之比为对A、B全过程运用动能定理得W1-fs1=0，W2-fs2=0得W1=fs1，W2=fs2由上可知，整个运动过程中F1和F2做功之比为W1∶W2=6∶5故C正确，D错误。故选BC。21、如图所示，左侧为一固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，质量分别为m1、m2，且m1>m2.开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且伸直，C点在圆心O的正下方。当m1由静止释放开始运动，则下列说法正确的是（

）A．m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍C．若细绳在m1到达C点时断开，m1可能沿碗面上升到B点D．在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒答案：ABDA．m2沿斜面上滑过程中，m2对斜面的压力始终不变，斜面所受重力不变，且一直处于平衡状态，则地面对斜面的支持力也始终不变，A正确；B．小球m1到达最低点C时，m1、m2的速度大小分别为v1、v2，由运动的合成与分解得则B正确；C．m1由静止从A点运动到C点的过程中，除重力外，绳的拉力对m1做负功，m1的机械能一直在减小，所以细绳断开后，m1不能上升到B点，C错误；D．m1从A点运动到C点的过程中，m1和m2组成的系统只有重力做功，机械能守恒，D正确；故选ABD。22、下列说法正确的是（）A．千克、米/秒、牛顿是导出单位B．以额定功率运行的汽车，车速越快，牵引力越大C．汽车在水平公路上转弯时，车速越快，越容易滑出路面D．地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内答案：CDA．千克是国际单位制中基本单位，米/秒、牛顿是导出单位。故A错误；B．以额定功率运行的汽车，由P＝Fv可知，车速越快，牵引力越小，故B错误；C．在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，汽车转弯速度越大，需要越大的向心力，由于静摩擦力存在最大值，所以当速度超过一定值时，提供的最大静摩擦力都无法满足需要的向心力时，就会造成事故。故C正确；D．人造地球卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，方向指向圆心。所以地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内。故D正确。故选CD。23、内径面积为S的U形圆筒竖直放在水平面上，筒内装水，底部阀门K关闭时两侧水面高度分别为h1和h2，如图所示。已知水的密度为ρ，不计水与筒壁的摩擦阻力。现把连接两筒的阀门K打开，到两筒水面高度相等的过程中（

）A．水柱的重力做正功B．大气压力对水柱做负功C．水柱的机械能守恒D．水柱动能的改变量是答案：ACDA．把连接两筒的阀门K打开，到两筒水面高度相等的过程中，等效于把左管高的水柱移至右管，如图中的阴影部分所示，该部分水重心下降，重力做正功，故A正确；B．把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中大气压力对左筒水面做正功，对右筒水面做负功，抵消为零，故B错误；CD．由上述分析知，只有重力做功，故水柱的机械能守恒，重力做的功等于重力势能的减少量，等于水柱增加的动能，由动能定理知故CD正确。故选ACD。24、如图所示，质量均为的物块甲、乙用轻弹簧相连且静止在倾角为的光滑斜面上，物块乙与固定在斜面底端并与斜面垂直的挡板接触，弹簧的劲度系数为。某时刻若用沿斜面向上的恒力作用在物块甲上，当物块甲向上运动到速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此过程做功为；若用沿斜面向上的恒力作用在物块甲上，当物块甲斜向上运动到加速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此过程做功为，重力加速度为，弹簧始终处在弹性限度内，则下列判断正确的是（

）A．B．C．等于弹簧弹性势能的增加量D．等于物块甲机械能的增加量答案：BDA．当用拉着物块甲向上运动到速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此时物块甲的加速度方向沿斜面向下，因此故A错误；B．当用拉着物块甲向上运动到加速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此时甲、乙整体所受的合力为零，则有故B正确；C．当用拉着物块甲向上运动到速度为零时，弹簧弹性势能的变化量为零，做的功等于物块甲重力势能的增加量，故C错误；D．当用拉着物块甲向上运动到加速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此过程中弹簧弹性势能的变化量仍为零，做的功等于物块甲机械能的增加量，故D正确。故选BD。25、用长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，斜面体放在水平面上，开始时小球与斜面接触且细绳恰好竖直，如图所示。现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行，则在此过程中（

）A．小球受到的斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功B．细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功C．若水平面光滑，则推力做功为mgL（1－sinθ）D．由于缓慢推动斜面体，故小球所受合力可视为零，小球机械能不变答案：BCA．根据力做功的条件：1．作用在物体上的力；2．物体必须是在力的方向上移动一段距离，斜面弹力对小球做正功，故A错误；B．细绳对小球的拉力始终与小球运动方向垂直，故对小球不做功，故B正确；C．若取小球和斜面体整体为研究对象，根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量，所以F做功等于小球重力势能增量，故C正确；D．用水平力F缓慢向左推动斜面体，所以小球的动能不变，重力势能在增加，所以小球在该过程中机械能增加，故D错误。故选BC。填空题26、滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动，如图所示，某同学正在进行滑板运动。图中AB段路面是水平的，BCD是一段半径的拱起的圆弧路面，圆弧的最高点C比AB段路面高出。已知人与滑板的总质量为。该同学自A点由静止开始运动，在AB路段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地，然后冲上圆弧路段，结果到达C点时恰好对地面压力为零，不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失，g取，则该同学在AB段所做的功为_________