高中物理必修二第七章 《機(jī)械能守恒定律》單元測(cè)試題（解析版）

1、.必修二第七章 ?機(jī)械能守恒定律?單元測(cè)試題一、單項(xiàng)選擇題每題只有一個(gè)正確答案 1.質(zhì)量為50 kg、高為1.8 m的跳高運(yùn)發(fā)動(dòng)，背越式跳過(guò)2 m高的橫桿而平落在高50 cm的墊子上，整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)人做的功大約為A 1 000 J B 750 J C 650 J D 200 J2.物體在下落過(guò)程中，那么A 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小B 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加C 重力做正功，重力勢(shì)能減小D 重力做正功，重力勢(shì)能增加3.如下圖，質(zhì)量為m的物體在程度傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放

2、到相對(duì)靜止這一過(guò)程，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2B 物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)C 傳送帶抑制摩擦力做的功為mv2D 電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgv4.熱現(xiàn)象過(guò)程中不可防止地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中無(wú)法把流散的能量重新搜集、重新加以利用以下關(guān)于能量耗散說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A 能量耗散說(shuō)明能量不守恒B 能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C 能量耗散過(guò)程中能量仍守恒，只是說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化有方向性D 能量耗散過(guò)程中仍遵從能的轉(zhuǎn)化與守恒定律：機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；反過(guò)來(lái)，內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化5.豎直上拋一小球，小球又落回原處，空氣阻力的大小正比于小球的速度以下

3、說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 上升過(guò)程中抑制重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功B 上升過(guò)程中抑制重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功C 上升過(guò)程中抑制重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率D 上升過(guò)程中抑制重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力的平均功率6.下面列舉的情況中所做的功不為零的是A 舉重運(yùn)發(fā)動(dòng)，舉著杠鈴在頭上方停留3 s，運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)杠鈴做的功B 木塊在粗糙的程度面上滑動(dòng)，支持力對(duì)木塊做的功C 一個(gè)人用力推一個(gè)笨重的物體，但沒(méi)推動(dòng)，人的推力對(duì)物體做的功D 自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做的功7.一質(zhì)量為5 000 kg的汽車(chē)，以額定功率由靜止啟動(dòng)，它在程度面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為車(chē)重的0.1倍，發(fā)

4、動(dòng)機(jī)額定功率為50 kW.那么汽車(chē)在此路面上行駛的最大速度為A 5 m/s B 7 m/s C 8 m/s D 10 m/s8.以下說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是A 物體的動(dòng)能不變，那么物體所受的外力的合力必定為零B 物體的動(dòng)能變化，那么物體所受的外力的合力必定不為零C 物體的速度變化，那么物體的動(dòng)能必定發(fā)生變化D 物體所受的合外力不為零，物體的動(dòng)能必定發(fā)生變化9.以下關(guān)于靜摩擦力的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是A 靜摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反且做負(fù)功B 靜摩擦力的方向不可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向一樣而做正功C 靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直而不做功D 靜止物體所受靜摩擦力一定為零而不做功10.物體在

5、程度方向上受到兩個(gè)互相垂直大小分別為3 N和4 N的恒力，從靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)10 m，每個(gè)力做的功和這兩個(gè)力的合力做的總功分別為 A 30 J、40 J、70 J B 30 J、40 J、50 JC 18 J、32 J、50 J D 18 J、32 J、36.7 J11.如下圖是蹦床運(yùn)發(fā)動(dòng)在空中表演的情景在運(yùn)發(fā)動(dòng)從最低點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)反彈至即將與蹦床別離的過(guò)程中，蹦床的彈性勢(shì)能和運(yùn)發(fā)動(dòng)的重力勢(shì)能變化情況分別是A 彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能增大B 彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能減小C 彈性勢(shì)能增大，重力勢(shì)能增大D 彈性勢(shì)能增大，重力勢(shì)能減小12.如下圖，自動(dòng)卸貨車(chē)靜止在程度地面上，車(chē)廂在液壓機(jī)的作用下，角緩慢增大，在貨物

6、相對(duì)車(chē)廂仍然靜止的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 貨物受到的支持力變小B 貨物受到的摩擦力變小C 貨物受到的支持力對(duì)貨物做負(fù)功D 貨物受到的摩擦力對(duì)貨物做負(fù)功二、多項(xiàng)選擇題每題至少有兩個(gè)正確答案 13.多項(xiàng)選擇如下圖，以下關(guān)于機(jī)械能守恒條件的判斷正確的選項(xiàng)是A 甲圖中，火箭升空的過(guò)程中，假設(shè)勻速升空機(jī)械能守恒，假設(shè)加速升空機(jī)械能不守恒B 乙圖中物體勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒C 丙圖中小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒D 丁圖中，輕彈簧將A、B兩小車(chē)彈開(kāi)，兩小車(chē)組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，兩小車(chē)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒14.多項(xiàng)選擇一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能A

7、 一直增大B 先逐漸減小至零，再逐漸增大C 先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D 先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大15.多項(xiàng)選擇由光滑細(xì)管組成的軌道如下圖，其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi)一質(zhì)量為m的小球，從間隔 程度地面高為H的管口D處?kù)o止釋放，最后可以從A端程度拋出落到地面上以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的程度位移值為2B 小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的程度位移值為2C 小球能從細(xì)管A端程度拋出的條件是H2RD 小球能從細(xì)管A端程度拋出的最小高度HminR16.多項(xiàng)選擇如下圖，是一兒童游戲機(jī)的工作示意圖光滑游戲面板與程度面成一夾角，半徑

8、為R的四分之一圓弧軌道BC與AB管道相切于B點(diǎn)，C點(diǎn)為圓弧軌道最高點(diǎn)，輕彈簧下端固定在AB管道的底端，上端系一輕繩，繩通過(guò)彈簧內(nèi)部連一手柄P.將球投入AB管內(nèi)，緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮，釋放手柄，彈珠被彈出，與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里，根據(jù)入槽情況可以獲得不同的獎(jiǎng)勵(lì)假設(shè)所有軌道均光滑，忽略空氣阻力，彈珠視為質(zhì)點(diǎn)某次緩慢下拉手柄，使彈珠距B點(diǎn)為L(zhǎng)，釋放手柄，彈珠被彈出，到達(dá)C點(diǎn)速度為v，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 彈珠從釋放手柄開(kāi)場(chǎng)到觸碰障礙物之前的過(guò)程中機(jī)械能不守恒B 調(diào)整手柄的位置，可以使彈珠從C點(diǎn)分開(kāi)后做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，直到碰到障礙物C 彈珠脫離彈簧的瞬間，其動(dòng)能和重力勢(shì)能

9、之和到達(dá)最大D 此過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為mgLRsinmv217.多項(xiàng)選擇如下圖，一小球貼著光滑曲面自由滑下，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)以下表述正確的選項(xiàng)是A 假設(shè)以地面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能比C點(diǎn)大B 假設(shè)以A點(diǎn)所在的程度面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能比C點(diǎn)小C 假設(shè)以B點(diǎn)所在的程度面為參考平面，小球在C點(diǎn)的重力勢(shì)能大于零D 無(wú)論以何處程度面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能均比C點(diǎn)大三、實(shí)驗(yàn)題 18.如圖甲所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)展“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)：1為到達(dá)平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤(pán)，通過(guò)調(diào)整墊片

10、的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車(chē)是否做_運(yùn)動(dòng)2連接細(xì)繩及托盤(pán)，放入砝碼，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶紙帶上O為小車(chē)運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1 s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)所受拉力為0.2 N，小車(chē)的質(zhì)量為0.2 kg.乙請(qǐng)計(jì)算小車(chē)所受合外力做的功W和小車(chē)動(dòng)能的變化Ek，補(bǔ)填表中空格結(jié)果保存至小數(shù)點(diǎn)后第四位.分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)WEk，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致3實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得托盤(pán)質(zhì)量為7.7103kg，實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤(pán)中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_(kāi) kgg取9.8 m/s2，結(jié)果保存至小數(shù)點(diǎn)后第三位19.利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

11、，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下圖1實(shí)驗(yàn)步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在程度桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至程度用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光條的寬度d9.30 mm.由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門(mén)中心間的間隔 s_ cm.將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2.從數(shù)字計(jì)時(shí)器圖中未畫(huà)出上分別讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2所用的時(shí)間t1和t2.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m.2用直接測(cè)量的字母表示寫(xiě)出以下物理量的表達(dá)式滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，瞬時(shí)速度分別為v1_和v2_.當(dāng)滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，系統(tǒng)包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼的總動(dòng)能

12、分別為Ek1_和Ek2_.在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep_重力加速度為g3假如Ep_，那么可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律四、計(jì)算題 20.如下圖，光滑程度桌面上開(kāi)一個(gè)光滑小孔，從孔中穿一根細(xì)繩，繩一端系一個(gè)小球，另一端用力F1向下拉，以維持小球在光滑程度面上做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)今改變拉力，當(dāng)大小變?yōu)镕2時(shí)，使小球仍在程度面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑變?yōu)镽2，小球運(yùn)動(dòng)半徑由R1變?yōu)镽2過(guò)程中拉力對(duì)小球做的功多大？21.一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩一端懸掛在固定點(diǎn)O，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，假設(shè)在懸點(diǎn)O的正下方、距O點(diǎn)為OC的C點(diǎn)處釘一小釘現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩繃直在程度位置時(shí)，由

13、靜止釋放小球，如下圖假設(shè)細(xì)繩始終不會(huì)被拉斷，求：1細(xì)繩碰到釘子前、后的瞬間，細(xì)繩對(duì)小球的拉力各多大2要使細(xì)繩碰釘子后小球可以做完好的圓周運(yùn)動(dòng)，那么釋放小球時(shí)繃直的細(xì)繩與豎直方向的夾角至少為多大答案解析1.【答案】D【解析】考慮運(yùn)發(fā)動(dòng)重心的變化高度，起跳時(shí)站立，離地面0.9 m，平落在50 cm的墊子上，重心下落了約0.4 m，重力做功WGmgh200 J.2.【答案】C【解析】3.【答案】D【解析】電動(dòng)機(jī)多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動(dòng)能和內(nèi)能，物體在這個(gè)過(guò)程中獲得動(dòng)能是mv2，由于滑動(dòng)摩擦力做功，所以電動(dòng)機(jī)多做的功一定大于mv2，故A錯(cuò)誤；物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度ag，那么勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

14、：t，在這段時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移為：x1vt，物體的位移為：x2，那么相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移，即劃痕的長(zhǎng)度為：xx1x2，故B錯(cuò)誤；傳送帶抑制摩擦力做功為：Wfmgx1mv2，故C錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)增加的功率即為抑制摩擦力做功的功率，大小為Ffvmgv，故D正確4.【答案】C【解析】5.【答案】C【解析】重力是保守力，做功的大小只與小球的初末位置有關(guān)，與小球的途徑等無(wú)關(guān)，所以在上升和下降的過(guò)程中，重力做功的大小是相等的，故上升過(guò)程中抑制重力做的功等于下降過(guò)程中重力做的功，故A、B錯(cuò)誤；小球在上升過(guò)程中，受到的阻力向下，在下降過(guò)程中受到的阻力向上，所以在上升時(shí)小球受到的合力大，加速度大，此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，在

15、上升和下降過(guò)程中小球重力做功的大小是一樣的，由P可知，上升過(guò)程中的重力的平均功率較大，故C正確，D錯(cuò)誤6.【答案】D【解析】A選項(xiàng)，舉重運(yùn)發(fā)動(dòng)舉著杠鈴在頭上方停留3 s的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)杠鈴施加了豎直向上的支持力，但杠鈴在支持力方向上沒(méi)有位移，所以運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)杠鈴沒(méi)有做功；B選項(xiàng)，木塊滑動(dòng)過(guò)程中，在支持力的方向上沒(méi)有位移，故支持力對(duì)木塊沒(méi)有做功；C選項(xiàng)，推而不動(dòng)，只有力而沒(méi)有位移，做的功等于零；D選項(xiàng)，重力豎直向下，物體的位移也豎直向下，故重力對(duì)物體做了功，D選項(xiàng)正確7.【答案】D【解析】當(dāng)汽車(chē)以額定功率行駛時(shí)，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減到零時(shí)，速度最大，此時(shí)牽引力等于阻力，即FFfkmg

16、0.15 00010 N5 000 N；此時(shí)的最大速度為：vmm/s10 m/s，選項(xiàng)D正確8.【答案】B【解析】假如動(dòng)能不變說(shuō)明合力對(duì)物體做的功為零，可能是合力與速度方向垂直，但是合力不一定為零，比方勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能變化，那么合力做功一定不為零，那么合力必定不為零，故B正確；物體的速度變化，可能只是速度的方向變化而速度大小不變，那么動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；物體所受的合外力不為零，但假設(shè)合外力與速度方向垂直，那么合外力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理那么物體的動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤9.【答案】C【解析】10.【答案】C【解析】合力大小為5 N，合力方向即合位移方向與3 N的力夾角153，與4

17、N的力夾角237，各個(gè)力及合力做功分別為W1F1lcos118 J，W2F2lcos232 J，W合50 J，C對(duì)11.【答案】A【解析】在運(yùn)發(fā)動(dòng)從最低點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)反彈至即將與蹦床別離的過(guò)程中，運(yùn)發(fā)動(dòng)被彈起時(shí)，彈性勢(shì)能減小，而質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢(shì)能增大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤12.【答案】A【解析】貨物受重力、支持力、摩擦力的作用，根據(jù)平衡條件得FNmgcos，F(xiàn)fmgsin，角緩慢增大的過(guò)程中，支持力變小，摩擦力增大，所以A正確；B錯(cuò)誤；根據(jù)做功的公式知，支持力做正功，故C錯(cuò)誤；摩擦力不做功，所以D錯(cuò)誤13.【答案】CD【解析】A中火箭升空的過(guò)程中，外力對(duì)火箭做了功，故火箭的機(jī)械能不守

18、恒，無(wú)論勻速升空還是加速升空都不守恒，A錯(cuò)誤；B中物體在外力的作用下上升，外力對(duì)物體做了功，故機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；C中小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速度不變，動(dòng)能不變，小球的高度不變，重力勢(shì)能不變，故其機(jī)械能守恒，C正確；D中對(duì)于小車(chē)而言，由于彈簧對(duì)它們做了功，故機(jī)械能不守恒，而對(duì)于小車(chē)與彈簧而言，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有受到外力的作用，其整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的，D正確14.【答案】ABD【解析】當(dāng)恒力方向與速度方向一樣時(shí)，質(zhì)點(diǎn)加速，動(dòng)能一直增大，故A正確；當(dāng)恒力方向與速度方向相反時(shí)，質(zhì)點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)減速至零，再反向加速，動(dòng)能先減小再增大，故B正確；當(dāng)恒力方向與速度方向成小于90夾角時(shí)，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向

19、分解，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度一直增大，故C錯(cuò)誤；當(dāng)恒力方向與速度方向成大于90的夾角時(shí)，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，開(kāi)場(chǎng)在與恒力相反方向上質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)直至速度為0，而在垂直恒力方向上質(zhì)點(diǎn)的速度不變，某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度最小，此后，質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下速度增加，其動(dòng)能經(jīng)歷一個(gè)先減小到某一數(shù)值，再逐漸增大的過(guò)程，故D正確15.【答案】BC【解析】因?yàn)檐壍拦饣孕∏驈腄點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgHmgRRmv，解得vA，從A端程度拋出到落到地面上，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有2Rgt2，程度位移xvAt2，故A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)樾∏蚰軓募?xì)管A端程度拋出的條件是vA0，所以要求

20、H2R，C正確，D錯(cuò)誤16.【答案】ACD【解析】在釋放手柄的過(guò)程中，彈簧對(duì)彈珠做正功，其機(jī)械能增加，故A正確；彈珠從C點(diǎn)分開(kāi)后初速度程度向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，兩者垂直，所以彈珠做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，直到碰到障礙物，故B錯(cuò)誤；在釋放手柄的過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)彈珠做正功，彈珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和不斷增大，根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，知彈珠脫離彈簧的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能，所以此瞬間動(dòng)能和重力勢(shì)能之和到達(dá)最大，故C正確；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，彈簧的最大彈性勢(shì)能等于彈珠在C點(diǎn)的機(jī)械能，為mgLRsinmv2，故D正確17.【答案】AD【解析】18.【答案】1勻速直線20.111 50.110 530.015【解析】1取下細(xì)繩與托盤(pán)后，當(dāng)摩擦力恰好被平衡時(shí)，小車(chē)與紙帶所受合力為零，獲得初速度后應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)2由題圖可知55.75 cm，再結(jié)合可得打下計(jì)數(shù)點(diǎn)F時(shí)的瞬時(shí)速度vF1.051 m/s，故WF0.111 5 J，EkMv0.110 5 J.3根據(jù)牛頓第二定律有：對(duì)小車(chē)FMa，得a1.0 m/s2；對(duì)托盤(pán)及砝碼mm0gFmm0a，故有mm0kg7.7103kg0.015 kg.19.【答