高中物理必修二机械能守恒定律测试题含答案解析

一、选择题1．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落，不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中（）A．小球的动能始终减小 B．小球的机械能守恒C．弹簧的弹性势能先增加后减小 D．小球的重力势能始终减小2．从同一高度以相似的速率分别抛出质量相等的三个小球，一种竖直上抛，一种竖直下抛，另一种平抛，则它们从抛出到落地（不计空气阻力），下列说法对的的是（）①运行的时间相等②重力的平均功率相等③落地时重力的瞬时功率相等④落地时的动能相等A．④ B．②③ C．③④ D．②③④3．两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功为4J。力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）A．0 B．5J C．7J D．25J4．有关功和能，下列说法不对的的是（）A．滑动摩擦力对物体能够做正功B．当作用力对物体做正功时，反作用力能够不做功C．一对互为作用力和反作用力的滑动摩擦力，做功之和一定为零D．只有重力做功的物体，在运动过程中机械能一定守恒5．物体从某一高度做初速为的平抛运动，为物体重力势能，为物体动能，h为下落高度，t为飞行时间，v为物体的速度大小。以水平地面为零势能面，不计空气阻力，下图象中反映与各物理量之间关系可能对的的是（）A． B．C． D．6．在水平地面上竖直上抛一种小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P，离地高度h。不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P与h关系图像为（）A． B．C． D．7．如图，游乐场中，从高处P到水面Q处有三条不同的光滑轨道，图中甲和丙是两条长度相等的曲线轨道，乙是直线轨道。甲、乙、丙三小孩沿不同轨道同时从P处自由滑向Q处，下列说法对的的有（）A．甲的切向加速度始终比丙的小B．由于乙沿直线下滑，所通过的路程最短，因此乙最先达成Q处C．即使甲、乙、丙所通过的途径不同，但它们的位移相似，因此应当同时达成Q处D．甲、乙、丙达成Q处时的速度大小是相等的8．将一种小球从水平地面竖直向上抛出，它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，其上升的最大高度为20m，则运动过程中小球的动能和重力势能相等时，其高度为（规定水平地面为零势能面）（）A．上升时高于10m，下降时低于10mB．上升时低于10m，下降时高于10mC．上升时高于10m，下降时高于10mD．上升时低于10m，下降时低于10m9．在倾角为30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面对上推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10m/s2，则在这个过程中（）A．物体机械能增加41J B．摩擦力对物体做功20JC．合外力对物体做功1J D．物体重力势能增加40J10．按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一种小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔在桌面上竖直向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将竖直向上弹起至一定的高度。无视摩擦和空气阻力，则笔从最低点运动至最高点的过程中（）A．笔的动能始终增大B．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和始终减小C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D．笔、弹簧和地球构成的系统机械能守恒11．如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以速度射入A，以速度穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（）A． B． C． D．12．水平桌面上有一光滑小孔，两个质量均为m的小物块A、B用不可伸长的轻绳连接，A在桌面上做匀速圆周运动，B静止于空中。现由于桌面微小阻力的影响，使得A与小孔间距离缓慢地从2L减小为L，在此过程中，桌面对A所做的功为（）A． B． C． D．13．如图所示，一辆货车运用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提高一箱货品，已知货箱的质量为m0，货品的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货品提高到图示的位置时，下列说法对的的是（）A．货箱向上运动的速度等于vsinθB．货品对货箱底部的压力等于mgC．货箱和货品正在向上做加速运动D．货车对缆绳拉力做功的功率P=(m+m0）gv14．如图，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块（滑块与弹簧不拴接），向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能E-h图像，其中h=0.18m时对应图像的最顶点，高度从0.2m上升到0.35m范畴内图像为直线，其它为曲线，取g=10m/s2，由图像可知（）A．弹簧的原长为0.18mB．滑块的质量为0.2kgC．弹簧的弹性势能最大值为0.3JD．弹簧的弹性势能最大值为0.32J15．为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”~“5”挡速度增大，是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为，在水平路面上行驶的最大速度可达。假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（）A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡B．该车在水平路面上行驶时受所阻力大小为C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为D．以的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为二、填空题16．均匀铁链全长为L，质量为m，其中二分之一平放在光滑水平桌面上，其它悬垂于桌边，如图所示，此时链条的重力势能为______，如果由图示位置无初速释放铁链，直到当铁链刚挂直，此时速度大小为______（重力加速度为g，桌面高度不不大于链条长度，取桌面所在平面为零势能面）17．如图所示，两个小球A、B质量之比为2：1，分别用细线悬在等高的、点。A、B两球的悬线长之比为2：1，现把两球的悬线拉至水平后无初速释放，设释放时球所在的水平面为重力零势能面，阻力不计，则通过最低点时，A球的机械能与B球的机械能大小关系：_______（填＞、=或＜），两球受到的绳子拉力之比________，两球的向心加速度之比______。18．质量为m的汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机的功率为，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立刻减小为并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系如图所示，则在时间内，汽车的牵引力大小________（填“增大”、“减小”或“不变”），该过程中汽车行驶的位移为________。19．某人造地球卫星质量为m，其绕地球运动的轨道为椭圆。已知它在近地点时距离地面高度为h1，速率为v1，加速度为a1，在远地点时距离地面高度为h2，速率为v2，设地球半径为R，则该卫星由近地点到远地点过程中地球对它的万有引力所做的功为______。在远地点时运动的加速度a2为______。20．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m的物块A，轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为的物块B，开始时物块A、B处在静止状态，释放后A、B开始运动，假设摩擦阻力和空气阻力均无视不计，重力加速度为g，当物块B向右运动的位移为L时，物块A的速度大小为__________，物块A减少的机械能为___________。21．汽车发动机的功率为150kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为5.0×103N，求：(1)汽车保持额定功率从静止启动后能达成的最大速度是_______m/s；(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速启动，这一过程能持续时间为______s。22．如图所示，处在自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力大小为20N时，弹簧被压缩5厘米，弹簧的弹力做功_________J，以弹簧处在自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为_________J。23．水平地板上固定着一块木板，一颗子弹以的水平速度射穿这块木板后速度变为，若子弹以的水平速度射穿这块木板，则射出时速度是__________．24．如图所示，轨道均光滑，小球自高为3R的斜轨顶端无初速地滑下并进入半径为R的圆轨道，达成轨道最低点时速度大小为__________，对轨道压力的大小为__________，达成圆周最高点时速度的大小为__________，对轨道压力的大小为__________．为使小球能通过圆周最高点，小球最少从斜轨上__________高处静止起滑下．25．电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超出120N，电动机的功率不能超出1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高90m时已达成最大速度并匀速上升)，则最大速度的大小为_________；所需时间为___________．(g=10m/s2)26．一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，那么该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，动能将增加_________J；若已知木块以6J动能从底端出发滑上该斜面，则它返回底端时的动能是______J。三、解答题27．某汽车发动机的额定功率为P，质量，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始以的加速度在水平路面上匀加速启动，时，达成额定功率，此后汽车以额定功率运动，时速度达成最大值，汽车的图象如图所示，取，求：（1）汽车的额定功率P；（2）汽车在0至期间牵引力的大小F和此过程牵引力做的功W；（3）汽车在至期间的位移的。28．质量为的圆环用细线（质量不计）悬挂着，将两个质量均为的有孔小珠套在此环上且能够在环上做无摩擦的滑动，如图所示，今同时将两个小珠从环的顶部释放，并沿相反方向自由滑下，试求：（1）在圆环不动的条件下，悬线中的张力随（为小珠和大环圆心连线与竖直方向的夹角）变化的函数关系，并求出张力的极小值及对应的值；（2）小球与圆环的质量比最少为多大时圆环才有可能上升？29．在水平面上有一宽度为的深坑，在坑的右边沿正上方有一悬点，长度为，能承受最大拉力为的细线系在悬点，另一端拴接可视为质点的钢球。将钢球拉到与悬点等高的位置，且使细线刚好处在绷紧的状态，使钢球无初速度释放，当钢球运动到悬点正