1、2018學(xué)年高一物理（人教版）必修二第七章機械能守恒定律單元測試一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1. 起重機沿豎直方向以大小不同的速度兩次勻速吊起質(zhì)量相等貨物，則兩次起重機對貨物的拉力和起重機的功率大小關(guān)系是（）A. 拉力不等，功率相等B. 拉力不等，功率不等C. 拉力相等，功率相等D. 拉力相等，功率不等2. 如圖所示，在粗糙的水平面上有一個小物塊，兩個互相垂直的水平力F1，F(xiàn)2將物塊緩慢從O點拉至A點，在此過程中F1，F(xiàn)2分別做了3J和4J的功，則這兩個力的合力做功為（）A. 7JB. 5JC. 4JD. 1J3. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體P放在光滑的傾角為的斜面體上，同時用力

2、F向右推斜面體，使P與斜面體保持相對靜止在前進水平位移為L的過程中，斜面體對P做功為（）A. FLB. mgsinLC. mgtanLD. mgcosL4. 質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達到的最大值為v，那么當(dāng)汽車的車速為時汽車的瞬時加速度的大小為（）A. B. C. D. 5. 如圖所示，一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的一點加速下滑到另一點，在此過程中重力做功為WG，物體重力勢能變化為Ep，物體末動能為Ek，物體克服摩擦力做功為Wf（各量均取絕對值）則它們之間的關(guān)系正確的是（）A. WG=EkB. WG=Ek+W

3、fC. WG=Wf+EpD. WG=Ek+Ep6. 將一小球從某高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動能Ek隨時間t變化的圖象如圖所示，不計空氣阻力，取g=10m/s2根據(jù)圖象信息，下列說法正確的是（）A. 小球的質(zhì)量為1.25kgB. 小球2s末的速度為20m/sC. 小球在最初2s內(nèi)下降的高度為40mD. 小球2s末所受重力的瞬時功率為25W7. 某同學(xué)用200N的力將質(zhì)量為0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滾出60m后靜止，則足球在水平草坪上滾動過程中克服阻力做的功是（）A. 22 JB. 4.4 JC. 132 JD. 12000 J8. 如圖所示，細(xì)繩跨過定滑輪懸掛兩

4、物體M和m，且Mm，不計摩擦，系統(tǒng)由靜止開始運動過程中（）A. M、m各自的機械能分別守恒B. M減少的機械能等于m增加的機械能C. M減少的重力勢能等于m增加的重力勢能D. M增加的動能等于m增加的動能9. 輕桿可繞其一端自由轉(zhuǎn)動，在桿的中點和另一端分別固定質(zhì)量相同的小球A、B，如圖所示，將桿從水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，小球B突然脫落，以下說法正確的是（）A. A球仍能擺到水平位置B. A球不能擺到水平位置C. 兩球下擺至豎直位置的過程中，A球的機械能守恒D. 兩球下擺至豎直位置的過程中，B球的機械能減少10. 如圖所示，物體從A處靜止開始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑

5、動，最終停在B處已知A距水平面OB的高度為h，物體的質(zhì)量為m，現(xiàn)將物體m從B點沿原路送回至A處，需外力做的功至少應(yīng)為（）A. mghB. mghC. mghD. 2mgh二、多選題（本大題共5小題，共20.0分）11. 2016年3月18日在國際泳聯(lián)跳水世界杯迪拜站三米板決賽中，中國隊曹緣發(fā)揮穩(wěn)定，順利奪冠，現(xiàn)假設(shè)他的質(zhì)量為m，他進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對它的阻力大小恒為f，則在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢. 他的重力做功mgh，動能滅少了fhB. 他的重力做功mgh，機械能減少了（f-mg）hC. 他克服阻力做功fh，重力勢能減少

6、了mghD. 他的動能減少了（f-mg）h，機械能減少了fh12. 關(guān)于重力勢能，以下說法正確的是（）A. 重力勢能的大小是相對的B. 重力勢能的變化量跟物體運動路徑無關(guān)C. 如果一個物體克服重力做功8J，則它的重力勢能就減少8JD. 如果選同一個參考平面，甲、乙的重力勢能分別為9J和-9J，則兩個重力勢能的大小是相等的13. 不計空氣阻力，下列運動機械能守恒的是（）A. 從運動員手中拋出的標(biāo)槍B. 子彈射穿木塊C. 物體沿斜面勻速下滑D. 物體以某初速度沖上固定的光滑圓弧面14. 一物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F的作用下開始向上運動，如圖甲所示在物體向上運動過程中，其機械能E與位移

7、x的關(guān)系圖象如圖乙所示（空氣阻力不計），已知曲線上點A處的切線的斜率最大，則（）A. 在x1處物體所受拉力最大B. 在x1x2過程中，物體的動能先增大后減小C. 在x2處物體的速度最大D. 在x1x2過程中，物體的加速度先增大后減小15. 如圖所示，兩個質(zhì)量相同的小球A、B分別用細(xì)線懸在等高的O1、O2點A球的懸線比B球的懸線長，把兩球的懸線拉至水平后無初速釋放，則經(jīng)過最低點時下列說法正確的是（）A. A球的機械能大于B球的機械能B. A球的動能等于B球的動能C. 重力對A球的瞬時功率等于重力對B球的瞬時功率D. 細(xì)線對A球的拉力等于細(xì)線對B球的拉力三、實驗題探究題（本大題共1小題，共10.0

8、分）16. 某物理興趣小組為“驗證動能定理”和“測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?，采用了如圖甲所示的裝置，其中m1=50g、m2=150g開始時保持裝置靜止，然后釋放物塊m2，m2可以帶動m1拖著紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量，只要證明（m2-m1）gh=（m1+m2）v2，即可驗證動能定理，同時也可測出重力加速度的數(shù)值，其中h為m2的下落高度，v是對應(yīng)時刻m1、m2的速度大小某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個點，兩相鄰點間還有4個點沒有標(biāo)出，交流電頻率為50Hz（以下計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字） （1）系統(tǒng)的加速度大小為_ m/s2，在打點05的過程中，系統(tǒng)動能的增量E1= _ J

9、（2）某同學(xué)作出的-h圖象如圖丙所示，若忽略一切阻力的情況下，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭= _ m/s2四、計算題（本大題共3小題，共30.0分）17. 某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究，他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為vt圖象，如圖所示（除210 s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線），已知在小車運動的過程中，2 s后小車的功率P9 W保持不變，小車的質(zhì)量為1.0 kg，可認(rèn)為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變求： （1）小車所受到的阻力大小；（2）小車在010 s內(nèi)位移的大小x18. 如圖所示，AB為固定在豎直平面

10、內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道的B點與水平地面相切，其半徑為R質(zhì)量為m的小球由A點靜止釋放，求：（1）小球滑到最低點B時，小球速度v的大小；（2）小球剛到達最低點B時，軌道對小球支持力FN的大小；（3）小球通過粗糙的水平面BC滑上固定光滑曲面，恰達最高點D，后返回滑到到水平面BC的中點停下，求D到地面的高度為h19. 如圖所示，半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角=30，下端點C為軌道的最低點且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上質(zhì)量m=0.1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）從空中的A點以v0=2m/s的速度被水平拋出，恰好從B點沿

11、軌道切線方向進入軌道，經(jīng)過C點后沿水平面向右運動至D點時，彈簧被壓縮至最短，此時彈簧的彈性勢能Epm=0.8J，已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.5，g取10m/s2求：（1）小物塊從A點運動至B點的時間（2）小物塊經(jīng)過圓弧軌道上的C點時，對軌道的壓力大?。?）C、D兩點間的水平距離L答案和解析【答案】1. D2. A3. C4. A5. B6. D7. A8. B9. B10. D11. CD12. AB13. AD14. AB15. CD16. 4.80；0.576；9.6717. 解：（1）由圖象知，前兩秒t1的末速度為v1=3m/s，最大速度為vm=6m/s根據(jù)P=Fv，當(dāng)F=Ff

12、時，v=vm解得阻力（2）前2s，小車做勻加速直線運動，位移x1，由運動學(xué)公式得，2s10s內(nèi)，時間為t2，根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得x2=39m010s內(nèi)位移x=x1+x2=42m。18. 解：（1）小球從A滑至B的過程，由動能定理得：則得小球滑到最低點B時的速度為：（2）在B點，由牛頓第二定律得：則得：（3）從A到D的過程，由動能定理得：從D到BC中點的過程，由動能定理得：解得：19. 解：（1）小物塊恰好從B點沿切線方向進入軌道，由幾何關(guān)系有：根據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：vy=gt，解得：t=0.35s（2）小物塊由B點運動到C點，由機械能守恒定律有：mgR（1+sin）=mvC2-mvB2解

13、得：vB=4m/s；在C點處，由牛頓第二定律有：F-mg=m解得：F=8N，根據(jù)牛頓第三定律，小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力F大小為8N（3）小物塊從B點運動到D點，由能量守恒定律有：Epm=mvB2+mgR（1+sin）-mgL解得：L=1.2m答：（1）小物塊從A點運動至B點的時間為0.35s（2）小物塊經(jīng)過圓弧軌道上的C點時，對軌道的壓力大小為8N（3）C、D兩點間的水平距離為1.2m【解析】1. 解：兩次均勻速吊起，根據(jù)平衡知，F(xiàn)=mg，知拉力相等，根據(jù)P=Fv，速度越大，功率越大，故D正確，A、B、C錯誤故選：D根據(jù)平衡得出拉力的大小，從而進行比較，結(jié)合瞬時功率的公式比較功率

14、的大小解決本題的關(guān)鍵知道勻速運動時拉力等于重力，掌握平均功率和瞬時功率的區(qū)別，知道這兩種功率的求法2. 解：當(dāng)有多個力對物體做功的時候，總功的大小就等于用各個力對物體做功的和，由于力F1對物體做功3J，力F2對物體做功4J，所以F1與F2的合力對物體做的總功就為：W=3J+4J=7J，故選：A功是標(biāo)量，幾個力對物體做的總功，就等于各個力單獨對物體做功的和功是標(biāo)量，故在計算時不論力的方向如何，直接將它們所做的功求代數(shù)和即可3. 解：m與楔形物體相對靜止，二者必定都向左加速運動即m的合外力方向水平向右，畫出m的受力圖，根據(jù)幾何關(guān)系得：N= 所以支持力做的功為：W=Nssin=mgtanL 故選：C

15、 m與楔形物體相對靜止，二者必定都向右加速運動即m的合外力方向水平向右，畫出m的受力圖，求出楔形物體對小物體的作用力，根據(jù)功的公式即可求解本題主要考查了恒力做功公式的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確對物體進行受力分析，難度適中4. 解：汽車速度達到最大后，將勻速前進，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv和共點力平衡條件F1=f P=F1v 當(dāng)汽車的車速為時P=F2（） 根據(jù)牛頓第二定律F2-f=ma 由式，可求得：a= 故選：A汽車速度達到最大后，將勻速前進，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv和共點力平衡條件，可以先求出摩擦阻力；當(dāng)汽車的車速為時，先P=Fv求出牽引力，再結(jié)合牛頓第二定律求解即可本題關(guān)鍵結(jié)合功率與

16、速度關(guān)系公式P=Fv、共點力平衡條件以及牛頓第二定律聯(lián)合求解5. 解：A、根據(jù)功能關(guān)系可知：WG=Ep，故A錯誤B、根據(jù)動能定理得：WG-Wf=Ek-0，得WG=Ek+Wf故B正確C、D由上可知，WG=Wf+EkWf+Ep，故CD錯誤故B解答本題應(yīng)抓?。褐亓ψ龉Φ扔谥亓菽艿臏p小量；根據(jù)動能定理得：外力做的總功等于動能的增加量本題考查對功能關(guān)系的理解和掌握情況，關(guān)鍵要抓住重力做功與重力勢能變化有關(guān)，外力做的總功與動能的變化有關(guān)6. 解：小球運動過程只受重力作用，小球做平拋運動；AB、設(shè)小球的初速度為v0，則2s末的速度為：（m/s）；根據(jù)圖象可知：小球的初動能，2s末的動能，解得：，故AB錯誤

17、；C、小球做平拋運動，故豎直方向為自由落體運動，那么，小球在最初2s內(nèi)下降的高度為，故C錯誤；D、小球做平拋運動，故豎直方向為自由落體運動，那么，小球在最初2s末的豎直分速度為gt=20m/s，故重力對小球做功的瞬時功率P=mgvy=0.1251020W=25W，故D正確；故選：D。根據(jù)小球只受重力做平拋運動，根據(jù)圖象可知：小球的初動能為5J，2s末的動能為30J，根據(jù)平拋運動的基本公式及動能的表達式求得質(zhì)量及2s末的速度，根據(jù)豎直方向在自由落體運動得到2s下降的高度及2s末重力的瞬時功率；在物體受力較復(fù)雜，但是做功比較容易表達的情況下，常根據(jù)動能定理求得某一位置的速度；另外對于某一過程，某些

18、力做的功（尤其是變力做的功）通常用動能定理求解。7. 解：足球在草坪上滾動的過程，由動能定理得-Wf=0-則得，克服阻力做的功Wf=J=22J故選：A。對足球在草坪上滾動的過程，應(yīng)用動能定理可以求得克服阻力做的功本題中阻力的大小未知，不好用功的計算公式求其做功，可根據(jù)動能定理求8. 解：A、對單個物體進行受力分析可知，除了受重力外還受到繩子的拉力，繩子拉力對M做負(fù)功，M的機械能減小；繩子拉力對m做正功，m的機械能增加，故A錯誤；B、對兩個物體組成的系統(tǒng)進行受力分析，只有重力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，所以M減少的機械能等于m增加的機械能，故B正確C、M重力勢能減小，動能增加，m重力勢能和動能都增加

19、，故M減少的重力勢能等于m增加的重力勢能和兩個物體增加的動能之和，故C錯誤D、由于Mm，則M向下加速，m向上加速，兩者速度大小的增加相等，但質(zhì)量不等，所以動能的增加不等，D錯誤故選：B 對于單個物體系統(tǒng)機械能不守恒，但兩個物體系統(tǒng)中只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒根據(jù)功能關(guān)系和機械能守恒條件進行分析本題關(guān)鍵是抓?。簝蓚€物體構(gòu)成的系統(tǒng)中只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變，對于單個物體，機械能并不守恒9. 解：兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，則該裝置從水平位置由靜止釋放，對兩球下擺至豎直位置的過程中，運用機械能守恒得：mg+mgL=m（1）2+m（L1）2 解得：1=假設(shè)質(zhì)量為m的小球脫

20、離后，小球A恰能達到水平位置，根據(jù)機械能守恒得：mg=m（2）2 解得：2=，因為21，可知其余部分不能達到水平位置故A錯誤，B正確CD、兩球下擺至豎直位置的過程中，B的機械能變化量為：EB=m（L1）2-mgL=mgL0，則B球的機械能增大，由系統(tǒng)的機械能守恒知A球的機械能減小，故CD錯誤故選：B兩個小球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，結(jié)合機械能守恒定律進行分析求解解決本題的關(guān)鍵知道兩球的角速度相等，根據(jù)半徑關(guān)系可知線速度的關(guān)系，抓住兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒進行求解10. 解：設(shè)OB=x 對從A到B過程，根據(jù)動能定理，有： mgh-mgx=0 對返回過程，由動能定理得到： W-mg

21、h-mgx=0 聯(lián)立、解得： W=2mgh 即需外力做的功至少應(yīng)為2mgh 故選：D 物體從A到B全程應(yīng)用動能定理可得到：重力做功與物體克服滑動摩擦力做功相等，要將物體m從B點沿原路送回至A處，想要外力做功最少，物體到達A點時速度應(yīng)該為零，再對返回過程運用動能定理可解本題的關(guān)鍵是采用分段法，對下滑全程和上滑全程根據(jù)動能定理列式，要注意選擇研究的過程11. 解：在他減速下降高度為h的過程中，重力做功mgh，則重力勢能減小了mgh他克服阻力做功fh，根據(jù)功能原理要，可知機械能減少了fh重力做功mgh，阻力做的功為-fh，由動能定理知：Ek=mgh-fh0，則他的動能減少了（f-mg）h，故AB錯誤

22、，CD正確故選：CD 重力做功等于重力勢能的改變量，合外力做功等于動能的改變量；除重力之外的其他力做功等于機械能的改變量由功能關(guān)系進行解答本題考查功能關(guān)系，在學(xué)習(xí)中一定要明確做功與能量間的關(guān)系，明確哪些功與什么能量的轉(zhuǎn)化相對應(yīng)，不能搞混12. 解：A、由定義式可知，重力勢能的大小是相對的；故A正確；B、重力勢能的變化量取決于重力所做的功，與運動路徑無關(guān)；故B正確；C、一個物體克服重力做功8J，則重力勢能增加8J；故C錯誤；D、對于同一參考平面，正的重力勢能一定比負(fù)的重力勢能大；故D錯誤；故選：AB重力勢能大小為mgh，h為物體相對于零勢能面的高度；重力做功和路徑無關(guān)，重力勢能的變化量也與路徑無

23、關(guān)重力勢能的正負(fù)表示大小本題考查對功能關(guān)系的理解能力，關(guān)鍵掌握功是能量轉(zhuǎn)化的量度對于勢能要注意明確，重力做負(fù)功時，勢能增大13. 解：A、從運動員手中拋出的標(biāo)槍，不計空氣阻力，只受重力，機械能守恒，故A正確B、子彈射穿木塊，子彈的一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以系統(tǒng)的機械能將減小，故B錯誤C、物體沿斜面勻速下滑，動能不變，重力勢能減小，則物體的機械能減少，故C錯誤D、物體以某初速度沖上固定的光滑圓弧面，圓弧面對物體不做功，只有重力對物體做功，所以物體的機械能守恒，故D正確故選：AD 物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功，根據(jù)機械能守恒的條件，逐個分析物體的受力情況，判斷做功情況，即可判

24、斷物體是否是機械能守恒也可以機械能的概念進行判斷解決本題的關(guān)鍵掌握機械能守恒的條件和機械能的概念，知道機械能守恒的條件是只有重力或彈簧的彈力做功14. 【分析】根據(jù)功能關(guān)系：除重力以外其它力所做的功等于機械能的增量，0-x1過程中物體機械能在增加，知拉力在做正功，機械能與位移圖線的斜率表示拉力當(dāng)機械能守恒時，拉力等于零，通過拉力的變化判斷其加速度以及動能的變化。本題畫出了我們平時所陌生的機械能與高度的變化圖象；要求我們從圖象中分析物體的運動過程要求我們能明確機械能與外力做功的關(guān)系；明確重力做功與重力勢能的關(guān)系；并正確結(jié)合圖象進行分析求解?！窘獯稹緼.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說明此

25、時機械能變化最快，由E=Fh可知此時所受的拉力最大；故A正確；BC.x1x2過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越?。粁2時刻圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零；在這一過程中物體應(yīng)先加速后減速，則說明最大速度一定不在x2處；故B正確，C錯誤；D.由圖象可知，拉力先增大后減小，直到變?yōu)榱悖粍t物體受到的合力應(yīng)先增大，后減小，減小到零后，再反向增大；故加速度應(yīng)先增大后減小，再反向增大；故D錯誤；故選AB。15. 解：A、初始位置，兩球的動能均為零，重力勢能相等，可知兩球的機械能相等，因為小球運動過程中機械能守恒，可知經(jīng)過最低點A球的機械能等于B球的機械能，故A錯誤B、根據(jù)動能定理知，由于A的繩

26、長較長，到達最低點時，A球動能大于B球動能，故B錯誤C、在最低點重力的方向與速度方向垂直，重力的瞬時功率均為零，可知重力對A球瞬時功率等于重力對B球的瞬時功率，故C正確D、根據(jù)動能定理知，解得v2=2gL，根據(jù)牛頓第二定律得，解得F=3mg，與繩長無關(guān)，可知細(xì)線對A球的拉力等于細(xì)線對B球的拉力，故D正確故選：CD小球運動的過程中機械能守恒，通過比較初狀態(tài)的機械能比較到達最低點的機械能，根據(jù)動能定理比較到達底端的動能根據(jù)牛頓第二定律求出拉力的大小，從而比較大小解決本題的關(guān)鍵知道小球在運動過程中機械能守恒，結(jié)合動能定理、牛頓第二定律綜合求解，比較瞬時功率時，注意力與速度方向的夾角16. 解：（1）兩相鄰點間還有4個點沒有標(biāo)出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=m/s2=4.80m/s2，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上5點時小車的瞬時速度大小為：v5=m/s=2.4m/s 物體的初速