20xx年高中物理必修二第八章机械能守恒定律(十一)

单选题1、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。2、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P，另一端系一质量为m的小球，小球穿在圆环上做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最低点时速率为v，对圆环恰好没有压力。下列分析正确的是（

）A．小球过B点时，弹簧的弹力为B．小球过B点时，弹簧的弹力为C．从A到B的过程中，小球的机械能守恒D．从A到B的过程中，小球的机械能减少答案：DAB．由于小球运动到最低点时速率为v，对圆环恰好没有压力，根据牛顿第二定律即AB错误；CD．从A到B的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，及又弹簧伸长，形变量变大，弹簧的弹性势能增大，小球的机械能减小，C错误，D正确。故选D。3、跳高是体育课常进行的一项运动，小明同学身高1.70m，质量为60kg，在一次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面，假设他蹬地的力恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动，则小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量为（不计空气阻力，g取10m/s2）（

）A．1830JB．1470JC．630JD．270J答案：C根据牛顿第二定律得解得

重心上升的高度为

离开地面时的速度为

增加的机械能为

故选C。4、南宁的夏天温度较高，天气炎热，此时喝一瓶冰水降暑是一件很幸福的事情。用手握着瓶子运动，关于摩擦力的说法不正确的是（）A．可能是滑动摩擦力B．摩擦力可能做正功C．摩擦力可能与运动方向垂直D．摩擦力一定做负功答案：DA．用手握着瓶子运动，瓶子可能相对手滑动，所以瓶子所受摩擦力可能是滑动摩擦力，故A正确；C．当用手握着瓶子沿水平方向运动且瓶子处于竖直状态时，瓶子所受摩擦力与运动方向垂直，故C正确；BD．当用手握着瓶子竖直向上运动且瓶子处于竖直状态时，摩擦力做正功，故B正确，D错误。本题选错误的，故选D。5、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。6、一个质量为2kg的物体从某高处自由下落，重力加速度取10m/s2，下落2s时（未落地）重力的功率是（

）A．300WB．400WC．500WD．600W答案：B下落2s时重力的功率是故选B。7、质量为m的小球从光滑曲面上滑下，在到达高度为的位置A时，速度大小为，滑到高度为的位置B时，速度大小为，则（

）A．以A处为重力势能参考面，则小球在B处的重力势能为B．由于不清楚支持力做功，所以无法断定机械能是否守恒C．无论以什么位置作为参考面，小球在下滑中，重力做功D．以曲面顶部为参考面，则小球在B处重力势能比在A处的重力势能大答案：CA．以A处为重力势能参考面，则小球在B处的重力势能为A错误；B．物体在运动过程中，支持力的方向总是与速度方向垂直，因此支持力不做功，小球运动过程中只有重力做功，小球机械能守恒，B错误；C．根据功的定义式，小球在下滑中，重力做功为C正确；D．令曲面底部到A的距离为，以曲面顶部为参考面，则小球在B处重力势能与在A处的重力势能分别为，由于重力势能的正负表示大小，因此小球在B处重力势能比在A处的重力势能小，D错误。故选C。8、质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（

）A．B．C．D．答案：C在最低点时，根据牛顿第二定律有则最低点速度为恰好通过最高点，则根据牛顿第二定律有则最高点速度为由动能定理得解得球克服空气阻力所做的功为0.5mgR

故选C。9、如图所示，嫦娥四号在绕月球椭圆轨道上无动力飞向月球，到达近月轨道上P点时的速度为v0，经过短暂“太空刹车”，进入近月轨道绕月球运动。已知月球半径为R，嫦娥四号的质量为m，在近月轨道上运行周期为T，引力常量为G，不计嫦娥四号的质量变化，下列说法正确的是（

）A．嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能与在近月轨道上运行时的机械能相等B．月球的平均密度C．嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为D．“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为答案：BA．嫦娥四号在椭圆轨道上P点时要制动减速，机械能减小，则嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能比在近月轨道上运行时的机械能大，选项A错误；B．根据万有引力供向心力且解得选项B正确；C．嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为又联立解得选项C错误；D．根据动能定理，“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为又联立解得选项D错误。故选B。10、细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动，因受空气阻力最后停止在最低点，则此过程中（）A．空气阻力对小球不做功B．小球的动能一直减小C．小球的重力势能一直减小D．小球的机械能不守恒答案：DA．空气阻力对小球做负功，A错误；B．合外力做正功时小球动能增大，合外力做负功时动能减小，故小球的动能不是一直减小，B错误；C．小球上升过程中重力势能变大，小球下落过程中重力势能减小，故小球的重力势能不是一直减小，C错误；D．小球的机械能不守恒，不断减小，转化为内能，D正确。故选D。多选题11、质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（

）A．t秒内重力对物体做功为mg2t2B．t秒内重力的平均功率为mg2tC．秒末重力的瞬时功率与t秒末重力的瞬时功率之比为1∶2D．前秒内重力做功的平均功率与后秒内重力做功的平均功率之比为1∶3答案：ACDA．物体自由下落，t秒内物体下落的高度为h=gt2则重力对物体做功为W=mgh=mg2t2故A正确；B．t秒内重力的平均功率为P＝==mg2t故B错误；C．从静止开始自由下落，根据v＝gt可知前秒末与后秒末的速度之比为1∶2，根据P＝Fv＝mgv∝v故前秒末与后秒末功率瞬时值之比为P1∶P2＝1∶2C正确；D．根据匀变速直线运动的规律，可知前秒与后秒下落的位移之比为1∶3，则重力做功之比为1∶3，故重力做功的平均功率之比为1∶3，D正确。故选ACD。12、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为，质量分别为、的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板。开始时用手按住物体，此时距离挡板的距离为，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态。已知，空气阻力不计。松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（

）A．和组成的系统机械能守恒B．当的速度最大时，与地面间的作用力为零C．若恰好能到达挡板处，则此时的速度为零D．若恰好能到达挡板处，则此过程中重力对做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体的机械能增加量之和答案：BDA．对于、和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，但对于、两物体组成的系统，机械能不守恒，

A错误；B．松开手后物体先做加速运动，当的速度最大时，根据受力平衡可知此时弹簧弹力大小为以物体为对象，由于此时受到的绳子拉力大小为，方向竖直向上，根据受力平衡可知与地面间的作用力为零，B正确；C．从开始运动至到到达挡板过程中，弹簧弹力的大小一直大于的重力，故一直做加速运动，到达挡板时，的速度不为零，C错误；D．对于、和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，若恰好能到达挡板处，此过程减少的重力势能等于弹簧弹性势能的增加量与物体的机械能增加量之和，故此过程中重力对做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体的机械能增加量之和，D正确；故选BD。13、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。14、质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。物体相对斜面静止，则下列说法正确的是（

）A．重力对物体做正功B．重力对物体做功为零C．摩擦力对物体做负功D．支持力对物体做正功答案：BCDAB．物体的受力和位移方向如图所示。重力与位移垂直，故重力不做功。故A错误；B正确；C．摩擦力Ff与位移L的夹角大于90°，故摩擦力做负功。故C正确；D．支持力FN与位移L的夹角α<90°，故支持力做正功。故D正确。故选BCD。15、如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计，两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放（轻杆与L2杆夹角为45°），不计一切摩擦，已知重力加速度为g，在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（

）A．a球和b球所组成的系统机械能守恒B．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于gC．b球的最大速度为D．a球的最大速度大于答案：ACDA．a球和b球所组成的系统只有重力做功，则机械能守恒，故A正确；B．b的速度为零时，a达到L2所在面，在竖直方向只受重力作用，水平方向上合力为0，则加速度为g，初始时刻，a、b速度均为0，但a除重力外还有杆的支持力，加速度小于g，故B错误；C．当a球运动到两杆的交点后再向下运动L距离，此时b达到两杆的交点处，a的速度为0，b的速度最大为vbm，由机械能守恒得mg（L）解得vbm故C正确；D．a球运动到两杆的交点处，b的速度为0，此时a的速度为va，由机械能守恒得mg解得va但此后杆向下运动，会再加速一段距离后达到一最大速度再减速到0，则其最大速度要大于，故D正确。故选ACD。16、如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A和B都向前移动一段距离。在此过程中（

）A．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量B．外力F做的功等于A和B动能的增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和答案：ADA．受力分析知，B对A的摩擦力等于A物体所受合外力，根据动能定理可知，B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，故A正确；B．选择A和B作为研究对象，运用动能定理研究：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，根据功能关系可知其中为A、B的相对位移，所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故B错误；C．A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，所以二者做功不等，故C错误；D．对B物体应用动能定理，有其中为B克服摩擦力所做的功，即即外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。故选AD。17、下列关于机车以恒定加速度启动后速度v、牵引力F、牵引功率P和位移s随时间变化关系的图像中正确的是（

）A．B．C．D．答案：BC机车以恒定加速度启动后，在达到额定功率前，做匀加速直线运动，牵引力为恒力，由知图像是开口向上的抛物线，由知v与t成正比，根据知P与t成正比；当达到额定功率P0后功率保持P0不变，速度仍在增大，由知牵引力不断减小，但牵引力仍比阻力大，加速度不断减小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度为零，机车以最大速度做匀速运动，牵引力不变，故BC正确，AD错误。故选BC。18、下列叙述中正确的是（）A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做匀变速直线运动的物体机械能可能不守恒C．外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒答案：BDA．做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动时，机械能增加，故A错误；B．做匀变速直线运动的物体机械能可能不守恒，如水平面上做匀加速直线运动的物体，机械能增加，故B正确；C．外力对物体做功为零，物体的机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动时，外力对物体做功为零，机械能增加，故C错误；D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒，故D正确。故选BD。19、一辆摩托车在时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的图像如图所示，根据已知信息，可知（

）A．摩托车的最大速度B．摩托车在30s末的速度大小C．在的时间内牵引力对摩托车做的功D．10s末摩托车开始反向运动答案：ABA．由图像可知，摩托车在内做匀加速运动，在内做减速运动，故10s末速度最大，最大速度为故A正确；B．图像与横轴围成的面积表示速度的变化量大小，横轴上方的面积表示速度变化量为正，横轴下方的面积表示速度变化量为负，从内的速度变化为由于时，摩托车的速度为零，可知摩托车在30s末的速度为零，故B正确；C．摩托车的质量未知，不知道阻力信息，不能求出牵引力，故不能求出牵引力对摩托车做的功，故C错误；D．由图像可知摩托车在内一直做匀加速运动，10s末加速度方向变为负方向，摩托车开始做减速运动，但运动方向保持不变，故D错误。故选AB。20、如图甲所示，足够长的倾斜直传送带以速度沿顺时针方向运行，可视为质点的物块在时刻以速度从传送带底端开始沿传送带上滑，物块的质量。物块在传送带上运动时传送带对物块的摩擦力的功率与时间的关系图像如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。若用θ表示倾斜传送带与水平方向的夹角，μ表示物块与传送带间的动摩擦因数，L为物块与传送带间的划痕长度，则（

）A．B．C．D．答案：BDA．作出物块在传送带上运动的图像如图所示结合图像可知，物块先沿倾斜传送带向上减速到与传送带共速，后与传送带一起向上做匀速运动，所以，故A错误；BC．由题图乙可得，0~0.2

s内滑动摩擦力的功率为当时，代入数据得物块匀速运动时受到静摩擦力的作用，摩擦力的功率代入数据得解得，故B正确，C错误；D．由图像可知物块与传送带间的划痕长度为D正确。故选BD。填空题21、如图所示，手持一根长为的轻绳的一端在水平的粗糙桌面上做半径为、角速度为的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为的木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，绳的拉力大小为________；木块运动一周，阻力做功为________。答案：

[1]木块做匀速圆周运动，角速度为，绳的拉力T沿半径方向上的分力提供向心力，有解得[2]如图所示，切线的合力为零，因为绳子在切线方向的分力不为零，则木块受到的摩擦力不为零，与绳子拉力切线方向的分力相等，所以木块受到的阻力为木块运动一周，阻力做功为解得22、判断下列说法的正误。（1）合力为零，物体的机械能一定守恒。(

)（2）合力做功为零，物体的机械能一定守恒。(

)（3）只有重力做功，物体的机械能一定守恒。(

)答案：

错误

错误