2020-2021学年高中物理必修第二册第八章《机械能守恒定律》测试卷及答案解析

2020-2021学年高中物理必修第二册第八章《机械能守恒定律》

测试卷

一.选择题（共17小题）

1.下列说法正确的是（）

A.平抛运动是变加速度的曲线运动

B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动

C.一对作用力与反作用力的总功必定为零

D.摩擦力可以对物体做正功

2.物体克服重力做5J的功，则它的重力势能增加了（）

A.5JB.-5JC.0D.不能确定

3.从空中以10m/s的初速度平抛一重为20N的物体，物体在空中运动2s落地，不计空气

阻力，取g=10m/s2,则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）

A.300WB.400WC.500WD.700W

4.如图所示，一长为1的轻杆一端与水平转轴相连，另一端固定一质量为m的小球，转轴

带动轻杆使小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，角速度为3,A、C为与圆

心等高的两点，B为最高点，重力加速度为g,则（）

A.在B点时杆对球的作用力不可能为0

B.在A点时，杆对球的作用力大小为J（mg）2+⑺心产

C.从A转动到B的过程中，小球处于超重状态

D.从B转动到C的过程中，小球重力的功率一直增大

5.忽略空气阻力，下列物体运动过程中机械能守恒的是（）

A.电梯匀速下降

B.汽车刹车到停下来

C.物体沿着光滑斜面下滑

D.跳水运动员入水后在水中下沉

6.如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度vo运动，设滑块运

第1页共41页

动到A点的时刻为t=0,A点距B点的水平距离为x,水平速度为v（）.由于vo不同，从

A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是（）

7.质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖

直上抛，比较这两种情况，下列说法正确的是（）

A.物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大

B.落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等

C.在整个上升过程中，它们克服重力做功的平均功率相等

D.在整个上升过程中，重力对它们做的功相等

8.下列说法正确的是（）

A.物体的运动速度为零，加速度不一定为零

B.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动越快，惯性越大

C.匀速圆周运动是一种匀速运动

D.两个物体的动量相等，其动能一定相等

9.2019年中国女排成功卫冕世界杯。如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平

击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D等高的B点斜向上

击出，最高点为C,球也击中D点，A、C高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的

第2页共41页

A.两过程中，排球的初速度大小可能相等

B.两过程中，排球的飞行时间相等

C.后一个过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率较大

D.后一个过程中，排球击中D点时的速度较大

10.从地面竖直上抛一物体，初速度为Vo,不计空气阻力，取地面为参考平面，当物体的

重力势能为动能的4倍时，物体离地面的高度为（）

人2诏诏诏诏

A.-----B.—C.—D.—

5g5g4g2g

11.在“验证机械能守恒定律”的实验中，通过打点计时器得到的纸带如图所示，在纸带上

选取了0〜6的计数点，并用刻度尺依次测量出了相邻两点之间的距离。则下列选项正确

的是（）

\o12345r

UL，——工—

A.纸带中第一个计数点的速度必须为零

B.可将计数点1〜5的瞬时速度利用平均速度直接求出

C.由于0、6两计数点为纸带的端点，因此不能计算出这两点的速度

D.由题中的数据计算出的加速度应为当地的重力加速度

12.一辆做匀加速运动的汽车速度由v加速到2V时（阻力恒定不变），它的牵引力功率变为

原来的（）

A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

13.关于重力做功下列说法中正确的是（）

A.克服重力做功，物体的重力势能减少

B.将物体竖直上抛，不计空气阻力，动能与重力势能的转化是通过重力做功实现的

C.平抛运动物体在运动过程中，初速度越大，重力做功越多

D.物体从较高A点移动到较低的B点，A、B间距越大重力做功越多

14.列车在空载时加速经过一段平直的路段，通过某点时速率为v,加速度大小为aj；当列

车满载货物再次加速经过同一点时，速率仍为v,加速度大小变为a2.设列车发动机的

功率恒为P,阻力是列车重力的k倍，重力加速度大小为g,则列车空载与满载时的质量

之比为（）

第3页共41页

Akg+ct]Bkg+ct2

kg+a2kg+ci]

CP（kg+a2）DP（kg+aQ

•v（kg+ar）'v（kg+a2'）

15.如图所示，一个箱子在与水平方向成a角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向

右运动了一段距离x,所用时间为t,在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为（）

FxcosaFxtFxsinaFx

A.----------B.------C.----------D.—

tcosatt

16.如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，安装有5m2的太阳能电池板和蓄能电池，

该太阳能电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为40W.车上安装有效率为80%

电动机。该车在正常启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以恒定的机械功率

1250W启动，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成

正比，则汽车（）

A.以最大速度行驶时牵引力大小5N

B.所受阻力与速度的比值为2N・s/m

C.保持90km/h的速度行驶lh至少需要有效光照6.25h

D.若仅用太阳能电池板供电时可获得10m/s的最大行驶速度

17.如图，一半径为R的3/4光滑圆形轨道ABC竖直固定放置，有一质量为m的质点在距

A端正上方H=3R处由静止释放，由A点进入圆周轨道，（重力加速度大小为g,空气

阻力不计）则下列判断正确的是（）

第4页共41页

A.质点运动到A点的速度^^

B.质点运动到B点的速度，6gR

C.质点在B点时对轨道的压力9mg

D.质点不可能到达C点

多选题（共9小题）

18.如图所示，在地面上以速度vo抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海

平面上.若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A.重力对物体做的功为mgh

B.物体到海平面时的势能为mgh

C.物体在海平面上的动能为］mv（）2-mgh

D.物体在海平面上的机械能为jmvo?

19.如图所示，质量均为5kg的两物块叠放在光滑水平面上，其中物块A通过水平放置的

轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数k=200N/m。初始时刻，弹簧处于原长，现用

一水平向左的推力F作用在物块B上，使A、B一起缓慢地向左移动，已知A、B间动

摩擦因数口=0.4,设两物块间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.则（）

A.B物块受到的摩擦力保持不变

B.A、B一起向左移动10cm时将开始相对滑动

第5页共41页

C.相对滑动前B对A的摩擦力对A物块做正功

D.从初始时刻到A、B刚要开始相对滑动过程中，推力F做功为1J

20.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端

通过滑轮吊一个质量为m的祛码.则在祛码由静止下落h刚好着地的过程中（小车未离

A.祛码着地瞬间小车的速度大小为楞

Mmgh

B.小车动能则增加

M+m

C.祛码的机械能减少mgh

Mmgh

D.祛码的机械能减少

M+m

21.如图所示，质量为1kg的小球以4m/s的速度从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8m,

返回后落到桌面下1m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是

)

A.小球在最高点时具有的重力势能为18J

B.小球在最高点时具有的机械能为16J

C.小球落地前瞬间具有的机械能为8J

D.小球落地前瞬间具有的动能为18J

22.若一个恒力对某做直线运动的物体做负功，则下列说法正确的是（）

A.这个力一定阻碍物体的运动

B.这个物体的动能一定增大

C.这个力可能与物体的运动方向相同

D.这个力的方向与物体的位移方向的夹角一定大于90°

第6页共41页

23.下列说法中正确的是（）

A.如果合外力不做功，物体一定做匀速直线运动

B.功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功

C.如果作用力做正功，反作用力一定做负功

D.力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量

24.如图所示，滑块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，在滑块沿斜面下滑的

过程中，下列说法中正确的是（）

A.斜面对滑块做负功B.斜面对滑块不做功

C.滑块对斜面做正功D.滑块对斜面做负功

25.如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放,

不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（）

A.斜劈对小球的弹力做负功

B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒

C.斜劈的机械能守恒

D.小球重力势能减小量等于斜劈动能的增加量

26.在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处,

如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（）

A.物体在A点的机械能为mgh+

B.物体在A点的机械能为mgH

第7页共41页

C.物体在A点的动能为mg九+±巾/

1

D.物体在A点的动能为mg(H-九)+2小户

三.填空题(共9小题)

27.甲、乙两物体质量m中=5m乙，它们从同一高度自由落下，落下相同高度时，甲、乙两

物体所需时间之比是，此时它们对地的重力势能之比是.

28.某汽车在水平路面上以60kW的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为2000N,汽车能达

到的最大速度为m/s,则发动机在300s内做的功为Jo

29.如图所示，升降机内斜面的倾角。=37°,质量为1kg的物体置于斜面上始终不发生相

对滑动，在物体以5m/s的速度匀速上升4s过程中，求：

(1)斜面对物体的支持力所做的功J;

(2)摩擦力对物体所做的功Jo

30.一种以氢气为燃料的汽车质量m=2.0xl()3kg,发动机额定功率为40kW,行驶在平直公

路上时所受阻力恒为车重的0」倍，重力加速度为g=10m/s2,汽车在平直公路上匀速行

驶的最大行驶速度m/s,汽车的牵引力为No

31.静摩擦力对物体一定不会做功。(判断对错)

32.如图所示，某物体在20N的水平拉力F作用下，沿粗糙的水平地面做直线运动，3s内

沿力F的方向前进了6m,在此过程中，力F对物体所做的功为J,力F对物体做

功的平均功率为W,

33.质量为0.5kg的物体从高处自由落下,在下落的前2s内重力对物体所做的功是.

34.在离地面高度为h=20m处,将一个质量为m=lkg的钢球以v=5m/s的速度水平抛出,

取g=10m/s2.则钢球从抛出到落地的时间t=s；飞行的水平距离s=m；

钢球从抛出到落地的过程，重力做功亚=J.

第8页共41页

35.汽车以额定功率启动后，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的。（判

断对错）

四.解答题（共15小题）

36.如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=1.8m的光滑圆形轨道，BC段为高为h=

5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点，

离开B点做平抛运动，求：

①小球到达B点时受到的支持力的大小？

②小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离.

37.如图，长为L的轻绳上端系于固定点O,下端系一个质量为m的可看成质点的小球，

起初将小球提起，当绳处于水平绷直状态时，由静止释放小球，当小球摆到轻绳处于竖

直方向时，求：

①小球的速度大小；

②轻绳对球的拉力大小；

③重力的瞬时功率大小。

61

38.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并

储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶700m后

关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置

时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运

动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：

（1）汽车所受地面阻力f;

（2）汽车的额定功率P；

第9页共41页

（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E。

39.如图，质量为mi物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧

的劲度系数为k,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体

A,另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.现

在挂钩上挂一质量rm的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继

续上升.已知重力加速度为g.求此过程中：

（1）物体A上升的高度；

（2）弹簧弹性势能的增量；

（3）若将C换成另一个质量为（mi+m3）的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放，

则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？

0

W

息

40.质量为3kg的物体，从高30m处自由落下，问：

（1）第2s内重力做功的功率是多少？

（2）第2s末重力做功的瞬时功率是多少？（g取lOm/s2）

41.一质量为1kg的小车，沿着高为0.3m的光滑斜坡滑下，到了斜坡底部后，小车继续在

平地上滑行，此时它受到一个2.0N的摩擦力作用。小车在停下之前，能在平地上滑行多

远？

42.质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变，当速度达到vo时，发动机的实

际功率正好等于额定功率P0,此后，汽车在额定功率下继续加速行驶，公路足够长。

（1）求汽车能达到的最大速度Vm。

第10页共41页

(2)在图中，定性画出汽车的速度由V0加速到Vm的过程中，速度V随时间t变化关系

的图线。

(3)若汽车的速度从vo增大到vi，所用时间为t,求这段时间内汽车的位移x。

0t

43.一个质量m=2kg的物体从H高处自由落下，经过5s落到地面，取glOm*,空气阻力

不计，求

(1)物体下落高度H；

(2)物体落地前1s内的位移△*；

(3)物体落地前瞬间重力的功率P。

44.如图所示，水平面上的轻弹簧左端与固定的竖直挡板相连，处于原长时右端位于B点，

B点左侧光滑右侧粗糙，右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接。斜面倾角为

37：斜面上有一半径为R=lm的光滑半圆轨道与斜面相切于D点，半圆轨道的最高点

为E,G为半圆轨道的另一端点，LBC=2m,A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。

使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点,然后由静止释放，P到达B点时

立即受到斜向右上方与水平方向夹角为37°、大小为F=5N的恒力，一直保持F对物块

P的作用，P恰好通过半圆轨道的最高点E.已知P与水平面、斜面间的动摩擦因数均为

(4=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,求：

(1)P运动到半圆轨道的D点时对轨道的压力大小；

(2)弹簧的最大弹性势能；

(3)若其他条件不变，增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P

45.一运动员驾驶一辆赛车在长直赛道上进行性能测试，从驶入长直赛道近似认为由静止开

始以恒定功率启动，经过10s,车速表显示的速度为54km/h,当显示的速度为144km/h

时速度稳定下来，已知赛车的质量为2.5t,赛车受到的平均阻力是车重的点，重力加速

度大小为g=10m/s2.

(1)10s时赛车运动的加速度大小是多少？

(2)如果赛车在运动500m时达到最大速度，则赛车经历多长时间达到最大速度？如果

从启动开始，要追上前方2000m处正在以108km/h的速度匀速行驶的摩托车，至少需要

多长时间？

46.放在地面上的木块与一轻弹簧相连，弹簧处于自由伸长状态.现用手水平拉弹簧，拉力

的作用点移动xi=0.2m时，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了X2=0.4m的

位移，其F-x图象如图所示，求上述过程中拉力所做的功.

户叶

40/-------：

「一

47.如图所示，有一轻质杆OA,可绕O点在竖直平面内自由转动，在杆的另一端A点和

中点B各固定一质量为m的小球，设杆长为L,开始时杆静止在水平位置，求杆释放后，

杆转到竖直位置时，A、B点两小球的重力势能减少了多少；A、B点两球的速度各是多

大？

oOO

BA

范。

出(5

48.一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的B点,

弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.50m,弹簧的原长lo=O.5Om,劲度系

数为4.8N/m,如图所示.若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时，弹簧

的弹性势能Ep=0.6J.取g=10m/s2,求：

(1)小球到C点时的速度vc的大小.

(2)小球在C点时环对它的作用力大小和方向.

第12页共41页

(3)若把该装置放在光滑水平面上，其他条件不边，vc的大小也不变，需对小球做多少

功？

49.如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=20kg,斜面倾角a=37°,斜

面的长度l=0.5m,货物与斜面间的动摩擦因数n=02,求货物从斜面顶端滑倒底端的过

程中受到的各个力所做功以及合外力做的功(取g=10m/s2)

50.如图所示，定滑轮与滑块的竖直高度为h,滑块在细绳恒定拉力F作用下.沿水平面由

A点前进s至B点，滑块在位置A、B时细绳与水平方向的夹角分别为a,p.滑轮质量

以及滑轮与细绳间的摩擦不计.求滑块由A点运动到B点的过程中，细绳拉力对滑块所

做的功W.

第13页共41页

2020-2021学年高中物理必修第二册第八章《机械能守恒定律》

测试卷

参考答案与试题解析

选择题（共17小题）

1.下列说法正确的是（）

A.平抛运动是变加速度的曲线运动

B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动

C.一对作用力与反作用力的总功必定为零

D.摩擦力可以对物体做正功

【解答】解：A、平抛运动是加速度恒定的曲线运动，故A错误；

B、匀速圆周运动是加速度变化的曲线运动，故B错误；

C、作用力与反作用力作用在不同的物体上，做功之和没法判定，故C错误；

D、当摩擦力与物体运动方向相同时，做正功，故D正确；

故选：D。

2.物体克服重力做5J的功，则它的重力势能增加了（）

A.5JB.-5JC.0D.不能确定

【解答】解：物体克服重力做5J的功，说明重力做负功，由公式AEM-WG知，重力势

能增加了5J,A正确。

故选：Ao

3.从空中以10m/s的初速度平抛一重为20N的物体，物体在空中运动2s落地，不计空气

阻力，取gfOmH,则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）

A.300WB.400WC.500WD.700W

【解答】解：物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的

瞬间，竖直方向速度的大小为：

Vy=gt=10X2m/s=20m/s,

物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为：P=Fvy=mgVy=20X20W=400W,故B正确，

ACD错误。

故选：B,

4.如图所示，一长为1的轻杆一端与水平转轴相连，另一端固定一质量为m的小球，转轴

第14页共41页

带动轻杆使小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，角速度为3,A、C为与圆

心等高的两点，B为最高点，重力加速度为g,则()

A.在B点时杆对球的作用力不可能为0

B.在A点时，杆对球的作用力大小为J(mg)2+(m心产

C.从A转动到B的过程中，小球处于超重状态

D.从B转动到C的过程中，小球重力的功率一直增大

【解答】解：A、在B点杆对球的作用力为0,只由重力提供向心力，小球也能在竖直平

面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，故A错误；

B、在A点时，小球受重力(mg)和杆对小球的作用力(F),向心力的大小为mk*?,合

力提供向心力，所以有F=7(m5)2+(jnla)2)2,故C错误；

C、从A转动到B的过程中，小球的向心加速度有竖直向下的分量，所以小球处于失重

状态，故C错误；

D、从B转动到C的过程中，速度大小不变，速度与重力方向的夹角。逐渐变小，由P

=mgvcos。可知，小球重力的功率一直增大，故D正确。

故选：D。

5.忽略空气阻力，下列物体运动过程中机械能守恒的是()

A.电梯匀速下降

B.汽车刹车到停下来

C.物体沿着光滑斜面下滑

D.跳水运动员入水后在水中下沉

【解答】解：A、电梯匀速下降，说明电梯受力平衡，并不是只有重力做功，故A错误；

B、汽车刹车过程中，由于阻力做功，机械能不守恒，故B错误；

C、木块沿光滑斜面下滑时，由于只有重力做功，机械能守恒，故C正确；

D、跳水运动员入水后在水中下沉时，水的阻力做功，机械能不守恒，故D错误。

故选：Co

6.如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度vo运动，设滑块运

第15页共41页

动到A点的时刻为t=0,A点距B点的水平距离为x,水平速度为v（）.由于vo不同，从

A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是（）

【解答】解：A、水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦

力，摩擦力做功最大。故A正确。

B、水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零。故B错误。

C、从水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零。故C

错误。

D、开始阶段水平位移与时间成正比，滑块先平抛后在斜面上再反弹还是平抛，水平

速度突然增大，摩擦力依然为零。故D错误。

故选：Ao

7.质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖

直上抛，比较这两种情况，下列说法正确的是（）

A.物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大

B.落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等

C.在整个上升过程中，它们克服重力做功的平均功率相等

D.在整个上升过程中，重力对它们做的功相等

【解答】解：A、质量是惯性大小的量度，质量相等，物体在地球表面和月球表面的惯性

大小相等。故A错误。

B、物体竖直上抛返回到出发点的速度大小相等，根据P=mgv,知重力大小不等，所以

第16页共41页

重力做功的瞬时功率不等。故B错误。

C、小球上升到最高点的过程中，根据动能定理知，克服重力做功等于动能的减小量，动

能减小量相等，知重力做功相等，又丫=23故时间不同，p=学.故C错误。

D、同上可知，D正确。

故选：D。

8.下列说法正确的是（）

A.物体的运动速度为零，加速度不一定为零

B.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动越快，惯性越大

C.匀速圆周运动是一种匀速运动

D.两个物体的动量相等，其动能一定相等

【解答】解：A、加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度等于速度的变化与所用时

间的比值，速度为零，加速度不一定为零，故A正确；

B、质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性由物体质量决定，与物体速度无关，故B

错误；

C、速度是矢量，匀速圆周运动速度方向不断改变，速度不断变化，匀速圆周运动是变速

运动，故C错误；

D、版物体动量相等，动能不一定相等，故D错误；

故选：A。

9.2019年中国女排成功卫冕世界杯。如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平

击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D等高的B点斜向上

击出，最高点为C,球也击中D点，A、C高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的

有（）

A.两过程中，排球的初速度大小可能相等

B.两过程中，排球的飞行时间相等

C.后一个过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率较大

D.后一个过程中，排球击中D点时的速度较大

【解答】解：AB、由于B球能竖直到达C点，从C到地面竖直方向做自由落体运动,

第17页共41页

根据竖直方向的运动可知VyA=VyB，tB=2tA,由于水平方向的位移相同，根据”乎=例

知，丫人水＞丫!3水，根据速度的合成可知，A抛出时的速度VAO=VA水，B抛出时的初速度

vB0=区+%,故两过程中，小球的初速度大小可能相等，故A正确，B错误；

C、由于竖直方向做的是自由落体运动,下落的高度相同，故落地时竖直方向的速度相同，

则重力的瞬时功率P=mgVy相同，故C错误；

D、落地时，根据运动的对称性可知，B处抛出时的速度大小与落地时速度大小相等，A

球落地时的速度以=J崂次+琢4,故前一个过程中，排球击中D点时的速度较大，故D

错误；

故选：A。

10.从地面竖直上抛一物体，初速度为Vo,不计空气阻力，取地面为参考平面，当物体的

重力势能为动能的4倍时，物体离地面的高度为（）

2诏诏诏诺

A.-----B.—C.—D.—

5g5g4g2g

【解答】解：设物体离地面的高度为H,且速度为v,由题意知：

.12

mgTHT=4xgmv

根据机械能守恒定律有：

1219

-mvo=mgH+^mv

2z

联立解得：H=篓，故A正确，BCD错误。

故选:Ao

11.在“验证机械能守恒定律”的实验中，通过打点计时器得到的纸带如图所示，在纸带上

选取了0〜6的计数点，并用刻度尺依次测量出了相邻两点之间的距离。则下列选项正确

的是（）

A.纸带中第一个计数点的速度必须为零

B.可将计数点1〜5的瞬时速度利用平均速度直接求出

C.由于0、6两计数点为纸带的端点，因此不能计算出这两点的速度

D.由题中的数据计算出的加速度应为当地的重力加速度

第18页共41页

【解答】解：A、验证机械能守恒定律，计数点可以任意选取，没有必要从速度为零的起

始点开始，故A错误；

B、做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，利用该

结论可以求出计数点1~5的瞬时速度，故B正确；

C、根据计数点间的距离与时间间隔，应用匀变速运动的运动学公式可以求出0、6两计

数点的瞬时速度，故C错误；

D、重物下落过程受阻力作用，根据图示纸带求出的加速度小于当地的重力加速度，故D

错误。

故选:B«

12.一辆做匀加速运动的汽车速度由v加速到2V时（阻力恒定不变），它的牵引力功率变为

原来的（）

A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

【解答】解：汽车做匀加速直线运动，汽车受到的牵引力F不变，则牵引力的功率P=

Fv,故速度为v时，牵引力的功率P=Fv,速度为2V时，牵引力的功率P'=F・2v=2Fv

故P'=2P,故ACD错误，B正确；

故选：B,

13.关于重力做功下列说法中正确的是（）

A.克服重力做功，物体的重力势能减少

B.将物体竖直上抛，不计空气阻力，动能与重力势能的转化是通过重力做功实现的

C.平抛运动物体在运动过程中，初速度越大，重力做功越多

D.物体从较高A点移动到较低的B点，A、B间距越大重力做功越多

【解答】解：A、克服重力做功，物体的高度增大，其重力势能增大，故A错误。

B、将物体竖直上抛，不计空气阻力，重力做负功，动能减小，重力势能增加，动能与重

力势能的转化是通过重力做功实现的。故B正确。

C、重力做功亚=0^4%Ah是物体下落的高度，则知平抛运动中重力做功与初速度无

关，故C错误。

D、由上式知，重力做功与两点间的高度差有关，所以物体从较高A点移动到较低的B

点，A、B间距越大重力做功不一定越多，故D错误。

故选:B。

14.列车在空载时加速经过一段平直的路段，通过某点时速率为v,加速度大小为ai；当列

第19页共41页

车满载货物再次加速经过同一点时，速率仍为V,加速度大小变为a2.设列车发动机的

功率恒为P,阻力是列车重力的k倍，重力加速度大小为g,则列车空载与满载时的质量

之比为()

kg+arkg+a2

kg+a2kg+ar

CP(k9+a2)DP(k9+aD

'"(kg+aQ'v(kg+a2')

【解答】解：对列车进行受力分析，根据牛顿第二定律有：F-kmg=ma,解得:F=ma+kmg

列车功率恒定，经过同一点时，速率仍为v,由功率公式：P=Fv,可知F大小相等。

根据题意，有Fi=miai+kmig,F2=m2a2+km2g,FI=F2，

解得：胆=普

m2kg+a1

故ACD错误，B正确。

故选：B,

15.如图所示，一个箱子在与水平方向成a角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向

右运动了一段距离x,所用时间为t,在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为()

【解答】解：物体的位移是在水平方向上的，把拉力F分解为水平的Fcosa,和竖直的

Fsina,由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，

所以有:

W=Fcosa,x=Fxcosa

则平均功率为：p=竽=等三故A正确，BCD错误；

故选：Ao

16.如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，安装有5m2的太阳能电池板和蓄能电池，

该太阳能电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为40W.车上安装有效率为80%

电动机。该车在正常启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以恒定的机械功率

1250W启动，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成

正比，则汽车()

第20页共41页

A.以最大速度行驶时牵引力大小5N

B.所受阻力与速度的比值为2N・s/m

C.保持90km/h的速度行驶lh至少需要有效光照6.25h

D.若仅用太阳能电池板供电时可获得10m/s的最大行驶速度

【解答】解：A、行驶的最大速度为：vm=90km/h=25m/s,当汽车以最大速度行驶时，

则有.：F=：=i^N=50N，故A错误；

25

B、当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故F=kvm，解得：k=A=|§N・s/m=2N・s/m,

故B正确；

C、一小时消耗的电能为：亚电=H，则有：Wlt!=PoStX8O%

联立解得：t=7.81h,故C错误；

D、由题意知：汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比，设£=4，当直接用太阳能

电池板提供的功率行驶有最大速度时：牵引力等于阻力，

即：40X5X80%=fv=kv2；得：v=4\/^m/s,故D错误；

故选:B,

17.如图，一半径为R的3/4光滑圆形轨道ABC竖直固定放置，有一质量为m的质点在距

A端正上方H=3R处由静止释放，由A点进入圆周轨道，（重力加速度大小为g,空气

阻力不计）则下列判断正确的是（）

A.质点运动到A点的速度j3gR

B.质点运动到B点的速度j6gR

C.质点在B点时对轨道的压力9mg

第21页共41页

D.质点不可能到达C点

【解答】解：A、落到A点时，根据机械能守恒定律：mgHu^mvA?,H=3R,解得：VA=

故A错误；

B、落到B点时，根据机械能守恒定律：mg(H+R)=|mvB2,H=3R,解得：VB=2/5证，

故B错误；

C、在B点，根据牛顿第二定律：FN-mg=m-r-,解得：FN=9mg,根据牛顿第三定律，

R

质点在B点时对轨道的压力9mg,故C正确；

D、根据牛顿第二定律，能够到达C点条件：mgWm岑，即vc>J获假设能够运动到C

点，根据机械能守恒定律：mg(H-R)=1mvc2,H=3R,解得：vc=2y[^,

故质点能够到达C点，故D错误。

故选：C»

二.多选题(共9小题)

18.如图所示，在地面上以速度vo抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海

平面上.若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法中正确的是()

地%1Ax

"VT\

、]海平面

A.重力对物体做的功为mgh

B.物体到海平面时的势能为mgh

C.物体在海平面上的动能为^mvo?-mgh

D.物体在海平面上的机械能为^mvo2

【解答】解：A、重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的

高度差为h,并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh,故A正确。

B、以地面为零势能面，海平面低于地面h,所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh,

故B错误。

C、由动能定理得：mgh=Ek2-1mvo2,物体在海平面上的动能为：Ek2=1mvo2+mgh,故

C错误。

第22页共41页

D、整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械

11

能为二mv（）2,所以物体在海平面时的机械能也为-mv（）2,故D正确。

22

故选：ADo

19.如图所示，质量均为5kg的两物块叠放在光滑水平面上，其中物块A通过水平放置的

轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数k=200N/m。初始时刻，弹簧处于原长，现用

一水平向左的推力F作用在物块B上，使A、B一起缓慢地向左移动，已知A、B间动

摩擦因数口=0.4,设两物块间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g?XlOm/s2.则（）

5

IwwwiF

iriy-

A.B物块受到的摩擦力保持不变

B.A、B一起向左移动10cm时将开始相对滑动

C.相对滑动前B对A的摩擦力对A物块做正功

D.从初始时刻到A、B刚要开始相对滑动过程中，推力F做功为1J

【解答】解：A、分析题意可知，B物体始终处于受力平衡状态，推力F等于A对B的

摩擦力，开始时是静摩擦力，随着弹簧弹力的增大而增大，推力F增大，变为滑动摩擦

力，保持不变，故A错误；

B、A、B一起向左移动10cm时，x=10cm=0.1m,弹簧弹力F'=kx=20N,A、B间的

最大静摩擦力fm=pmg=20N,故此时两物体开始相对滑动，故B正确；

C、对滑动前，A受到B对A的摩擦力和弹簧弹力作用，摩擦力向左，对A物块做正功，

故C正确；

D、从初始时刻到A、B刚要开始相对滑动过程中，推力F做功增加弹性势能，W=

1

2kx2=1J,故D正确。

故选：BCD。

20.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端

通过滑轮吊一个质量为m的祛码.则在祛码由静止下落h刚好着地的过程中（小车未离

开桌子）（）

第23页共41页

A.祛码着地瞬间小车的速度大小为

小车动能则增加等"

B.

M+m

C.祛码的机械能减少mgh

祛码的机械能减少竽”

D.

M+m

【解答】解：A、选小车与祛码作为一系统，在小车滑动过程中仅有重力做功，则系统的

机械能守恒。

-1

由机械能守恒定律可得：mgh=[(zn+M}v2…①

解得祛码着地的瞬时速度为：②，故A错误。

B、C、D、选小车作为研究对象，则由动能定理可得：

2

Wtt=1