（新教材）人教版 物理 必修第二冊(cè)%E3%80%80第八章 機(jī)械能守恒定律 單元測(cè)試題

絕密★啟用前（新教材）人教版物理必修第二冊(cè)第八章機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試題本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分分卷I一、單選題(共10小題，每小題4.0分,共40分)1.在足球賽中，紅隊(duì)球員在白隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球，如圖所示，并將球從球門(mén)右上角擦著橫梁踢進(jìn)球門(mén)．球門(mén)高度為h，足球飛入球門(mén)的速度為v，足球的質(zhì)量為m，則紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做的功W(不計(jì)空氣阻力，足球視為質(zhì)點(diǎn))()A．等于mgh＋mv2B．大于mgh＋mv2C．小于mgh＋mv2D．因?yàn)榍蛉肭蜷T(mén)過(guò)程中的曲線的形狀不確定，所以做功的大小無(wú)法確定2.如圖所示，在光滑水平面上，一物體以速率v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，對(duì)它施加一個(gè)水平向左的恒力，過(guò)一段時(shí)間，物體向反方向運(yùn)動(dòng)再次通過(guò)P點(diǎn)，則物體再次通過(guò)P點(diǎn)的速率()A．大于vB．小于vC．等于vD．無(wú)法確定3.大掃除時(shí)，某同學(xué)將一張課桌向上搬起后再緩慢放下，此過(guò)程中該同學(xué)對(duì)課桌做功的情況是()A．一直做正功B．先做正功，再做負(fù)功C．一直做負(fù)功D．先做負(fù)功，再做正功4.如圖所示，物體從A點(diǎn)出發(fā)，沿著3條不同的軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則移動(dòng)過(guò)程中重力做功的情況是()A．沿路徑Ⅰ運(yùn)動(dòng)，重力做功最多B．沿路徑Ⅱ運(yùn)動(dòng)，重力做功最多C．沿路徑Ⅲ運(yùn)動(dòng)，重力做功最多D．沿各條路徑重力做功都一樣多5.“彈弓”一直是孩子們最喜愛(ài)的彈射類(lèi)玩具之一，其構(gòu)造如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋A(yù)CB恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，在C處(AB連線的中垂線上)放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉至D點(diǎn)放手，彈丸就會(huì)在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去，打擊目標(biāo)，現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點(diǎn)，則()A．從D到C，彈丸的機(jī)械能守恒B．從D到C，彈丸的動(dòng)能一直在增大C．從D到C，彈丸的機(jī)械能先增大后減小D．從D到E彈丸增加的機(jī)械能大于從E到C彈丸增加的機(jī)械能6.如圖所示，物體A和B疊放在光滑水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA＝1kg，mB＝2kg，在物體B上作用一個(gè)大小等于3N的水平拉力F后，A和B一起前進(jìn)了4m，在這一過(guò)程中，物體B對(duì)物體A做的功是()A．0B．4JC．8JD．12J7.起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物由靜止開(kāi)始以加速度a勻加速提升，在t時(shí)間內(nèi)上升h高度，設(shè)在t時(shí)間內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物的拉力做的功為W、平均功率為，則()A．W＝mahB．W＝mghC．＝D．＝8.質(zhì)量為m的物體在空中由靜止下落，由于空氣阻力的影響，運(yùn)動(dòng)的加速度是，物體下落高度為h，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是()A．重力勢(shì)能減少了B．動(dòng)能增加了mghC．機(jī)械能損失了D．克服阻力做功為9.下列各過(guò)程中所指出的力，做功不為零的是()A．重物沿水平路面運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物受到的重力B．汽車(chē)沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜坡對(duì)汽車(chē)的支持力C．子彈射穿木塊的過(guò)程，木塊對(duì)子彈的摩擦力D．用手指捏住玻璃板豎直向上提起時(shí)，手指對(duì)玻璃板的壓力10.關(guān)于平衡力、作用力與反作用力的下列說(shuō)法，正確的是()A．一對(duì)平衡力所做功的代數(shù)和不一定為零B．一對(duì)平衡力中，其中一個(gè)力做正功，另一個(gè)力一定做負(fù)功C．一對(duì)作用力和反作用力對(duì)物體做功的代數(shù)和一定為零D．一對(duì)作用力和反作用力對(duì)物體做功的代數(shù)和一定為正二、多選題(共4小題，每小題5.0分,共20分)11.(多選)在平直公路上，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vmax后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直至靜止，v－t圖象如圖所示，設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，受到的摩擦力為Ff，全程中牽引力做功為W1，克服摩擦力做功為W2，則()A．F∶Ff＝1∶3B．W1∶W2＝1∶1C．F∶Ff＝4∶1D．W1∶W2＝1∶312.(多選)在學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，最扣人心弦的項(xiàng)目莫過(guò)于100m飛人之戰(zhàn)．小剛同學(xué)在學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上以10秒01的成績(jī)奪得冠軍，并打破校運(yùn)動(dòng)會(huì)紀(jì)錄．小剛同學(xué)在比賽中，主要有起跑加速、途中勻速和加速?zèng)_刺三個(gè)階段，他的腳與地面間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A．加速階段地面對(duì)人的摩擦力不做功B．勻速階段地面對(duì)人的摩擦力不做功C．加速階段地面對(duì)人的摩擦力做正功，勻速階段不對(duì)人做功D．無(wú)論加速還是勻速階段，地面對(duì)人的摩擦力始終做負(fù)功13.(多選)如圖所示，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過(guò)鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g.則()A．a(chǎn)落地前，輕桿對(duì)b一直做正功B．a(chǎn)落地時(shí)速度大小為C．a(chǎn)下落過(guò)程中，其加速度大小始終不大于gD．a(chǎn)落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對(duì)地面的壓力大小為mg14.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊放在光滑斜面上，斜面與水平面間的摩擦力不計(jì)，當(dāng)滑塊從斜面頂端滑到斜面底端的過(guò)程中()A．重力對(duì)滑塊做功B．滑塊受到斜面的支持力與斜面垂直，所以支持力對(duì)滑塊不做功C．斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊做負(fù)功D．滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做正功分卷II三、實(shí)驗(yàn)題(共1小題，每小題10.0分,共10分)15.用如圖所示的甲實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖丙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1＝50g，m2＝150g，則(g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù))(1)在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝________m/s.(2)在打點(diǎn)O－5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp＝______J.(3)若某同學(xué)作出v2－h(huán)圖象如圖乙，寫(xiě)出計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的表達(dá)式，并計(jì)算出當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝______m/s2.四、計(jì)算題(共3小題，每小題10.0分,共30分)16.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的粗糙圓弧形軌道ABCD，半徑為R，其A點(diǎn)與圓心等高，D點(diǎn)為軌道最高點(diǎn)，BD為豎直線，AC為水平線，AE為水平面．今使質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)正上方R處由靜止釋放，從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道運(yùn)動(dòng)，小球最終通過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力等于mg.求：(1)小球通過(guò)D點(diǎn)后，落到A所在水平面上距A的距離？(2)小球克服軌道摩擦力做的功？17.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P＝60kW，若其總質(zhì)量為m＝5t，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力恒為F＝5.0×103N，則：(1)汽車(chē)保持恒定功率啟動(dòng)時(shí)：①求汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度vmax.②當(dāng)汽車(chē)加速度為2m/s2時(shí)，速度是多大？③當(dāng)汽車(chē)速度是6m/s時(shí)，加速度是多大？(2)若汽車(chē)以a＝0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？18.如圖所示，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，皮帶的傳輸速率不變，AB為皮帶上方的水平段．小物塊由靜止輕放在皮帶左端A處，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物塊的速度等于皮帶的速度，已知傳動(dòng)輪的半徑為R，物塊與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.(1)為使物塊運(yùn)動(dòng)到皮帶右端B處時(shí)能脫離皮帶，皮帶的傳輸速度v和AB段的長(zhǎng)度l應(yīng)分別滿足什么條件？(2)若AB段的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，已知皮帶的傳輸速度為v，現(xiàn)每隔一段相等的時(shí)間就在A處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，皮帶右側(cè)相鄰物塊之間的距離增大到最大值d之后保持不變，直到脫離皮帶．求皮帶每傳輸一個(gè)物塊電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做的功，并求電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做功的平均功率．

答案1.【答案】A【解析】由動(dòng)能定理，球員對(duì)球做的功等于足球動(dòng)能的增加量，之后足球在飛行過(guò)程中機(jī)械能守恒，故W＝mgh＋mv2.2.【答案】C【解析】整個(gè)過(guò)程合力不做功，物體的動(dòng)能不變，再次到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速率仍為v，C正確．3.【答案】B【解析】將課桌向上搬起過(guò)程中，人對(duì)課桌的有向上的作用力，課桌向上運(yùn)動(dòng)，故人對(duì)課桌做正功；放下過(guò)程，人對(duì)課桌的力仍然向上，但運(yùn)動(dòng)方向向下，故人對(duì)課桌做負(fù)功，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．4.【答案】D【解析】重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末兩點(diǎn)的高度差，故三條軌道中做功都等于mgh；所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確．5.【答案】D【解析】從D到C，橡皮筋的彈力對(duì)彈丸做功，彈丸的機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；橡皮筋A(yù)CB恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，在C處橡皮筋的拉力為0，在CD連線中的某一處，彈丸受力平衡，所以從D到C，彈丸受的合力先向上后向下，速度先增大后減小，則彈丸的動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；從D到C，橡皮筋對(duì)彈丸一直做正功，彈丸的機(jī)械能一直在增加，故C錯(cuò)誤；從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段位移相等，所以DE段橡皮筋對(duì)彈丸做功較多，機(jī)械能增加也多，故D正確．6.【答案】B7.【答案】D【解析】對(duì)貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對(duì)貨物的拉力F，根據(jù)牛頓第二定律得：F－mg＝ma，解得：F＝m(a＋g)，上升h高度，起重機(jī)對(duì)貨物拉力做功W＝Fh＝m(a＋g)h，故A、B錯(cuò)誤；由于貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)，平均速度等于過(guò)程中的中間時(shí)刻速度，所以在t時(shí)間內(nèi)的平均速度為＝at，起重機(jī)對(duì)貨物拉力做功平均功率為＝F＝ma(a＋g)t，故C錯(cuò)誤，D正確．8.【答案】C【解析】重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量，重力對(duì)物體做多少功，則物體的重力勢(shì)能減少多少．由題知重力做功為mgh，則的重力勢(shì)能減少mgh.故A錯(cuò)誤；物體的合力做正功為mah＝0.9mgh，則物體的動(dòng)能增加量為0.9mgh，故B錯(cuò)誤；物體下落h高度，重力勢(shì)能減小mgh，動(dòng)能增加為0.9mgh，則機(jī)械能減小0.1mgh，故C正確；由于阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能減小，因此克服阻力做功為0.1mgh，故D錯(cuò)誤．9.【答案】C【解析】根據(jù)W＝Flcosα，可知A中因?yàn)橹亓Ψ较蛳蛳拢灰扑?，故重力做功為零；汽?chē)沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜坡對(duì)汽車(chē)的支持力垂直斜坡向上，方向與位移垂直，所以做功為零；子彈射穿木塊的過(guò)程，木塊對(duì)子彈的摩擦力對(duì)子彈做負(fù)功，不為零；用手指捏住玻璃板豎直向上提起時(shí)，手指對(duì)玻璃板的壓力與位移方向垂直，故做功為零；故選C.10.【答案】B【解析】由平衡力特征：作用在一個(gè)物體上，等大反向，故對(duì)物體的合力為零，故做功之和為零，故A錯(cuò)誤；平衡力做功之和為零，故一定一個(gè)做正功一個(gè)做負(fù)功，故B正確；作用力與反作用力的特征是：等大反向，作用在兩個(gè)物體上，可以都做正功，也可能都做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；由C的分析知D錯(cuò)誤．11.【答案】BC【解析】對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，由動(dòng)能定理得：W1－W2＝ΔEk＝0，所以W1＝W2，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由圖象知x1∶x2＝1∶4，由動(dòng)能定理得Fx1－Ffx2＝0，所以F∶Ff＝4∶1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．12.【答案】AB【解析】據(jù)題意，當(dāng)小剛在加速階段和勻速階段，人受到地面的靜摩擦力，由于在摩擦力方向上沒(méi)有發(fā)生位移，故摩擦力不做功，則A、B選項(xiàng)正確，而C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤．13.【答案】BD【解析】當(dāng)a到達(dá)底端時(shí)，b的速度為零，b的速度在整個(gè)過(guò)程中先增大后減小，動(dòng)能先增大后減小，所以輕桿對(duì)b先做正功，后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mAgh＝mAv，解得vA＝，故B正確；b的速度在整個(gè)過(guò)程中，先增大后減小，所以a對(duì)b的作用力先是動(dòng)力后是阻力，所以b對(duì)a的作用力先是阻力后是動(dòng)力，所以在b減速的過(guò)程中，b對(duì)a是向下的拉力，此時(shí)a的加速度大于重力加速度，故C錯(cuò)誤；a、b整體的機(jī)械能守恒，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的速度最大，此時(shí)b受到a的推力為零，b只受到重力的作用，即b對(duì)地面的壓力大小為mg，故D正確．14.【答案】ACD【解析】當(dāng)滑塊從頂端滑至底端時(shí)，由于接觸面光滑，斜面將向右移動(dòng)一段距離，如圖所示．重力對(duì)滑塊做正功，盡管斜面對(duì)滑塊的支持力垂直于斜面，但滑塊的位移方向與斜面不平行，即支持力FN與位移的夾角大于.所以斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊做負(fù)功，很容易分析，滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做正功．15.【答案】(1)2.4m/s(2)0.576J0.588J(3)k＝g＝9.70m/s2.【解析】(1)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論v5＝＝＝2.4m/s(2)系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝Ek5－0＝(m1＋m2)v＝0.576J．系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量ΔEp＝(m2－m1)gh＝0.1×9.8×0.6000J＝0.588J，在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．(3)由于ΔEk＝Ek5－0＝(m1＋m2)v＝ΔEp＝(m2－m1)gh，由于(m1＋m2)＝2(m2－m1)，所以得到：v2＝h，所以v2－h(huán)圖象的斜率k＝，g＝9.70m/s2.16.【答案】(1)R(2)0.5mgR【解析】(1)小球在D點(diǎn)時(shí)FN＋mg＝m解得vD＝小球從D到A所在水平面：水平方向x＝vD·t豎直方向R＝gt2得x＝2R，距A點(diǎn)距離為：x－R＝R(2)小球初態(tài)到D過(guò)程，有W總＝ΔEkmg(h－R)＋Wf＝mv－0得Wf＝－0.5mgR即小球克服軌道摩擦力做的功0.5mgR.17.【答案】(1)①12m/s②4m/s③1m/s2(2)16s【解析】(1)汽車(chē)保持恒定功率啟動(dòng)時(shí)，做加速