第8章 第8单元重力势能、动能和动能定理-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

6,一轻质弹簧右偏国定在增上，左端与一质量为m=Q5kg的物块附连，如图甲所示，弹费处于原长 第8单元重力势能 动能和动能定理 状志，物块静止，物块与水平面同的动摩擦因数一0,3。以物块屏在处为坐标氨点，水平向右为 方向建立上轴，现对物块施知水半向右的外力F,下随：拍坐标变化的情礼如图乙前示，物块盆动 至一04m处时违度为零，k取10m/,期此过程物块克弹簧洋力戴的功为 4时同：45分钟满分：100分 一，选择题共10小题，每小嚣五分，共0分】 1,公交车送站时的满车过程可近红看作匀减电直规运动。下面分彻是该过程中公交车的位移x,通 .FW 7777 度动、如速度以，动能公随时间：变化的图檬，其中正魂的是 02 04 甲 第（超图 A.2.u」 B&.5J C.1.8J &.1J 7.(多选)2019年12月17日，我闻第一艘国产就空择混“山东舰”在将南三重交付海军，标志著中国 正式进人“双航母时代”，谈能母上的舰载机柔用带跃式起飞，故甲板是由水平甲板和土翘甲氧问 露分构成，如图甲所示，为了便于稀究舰载机的起飞过型，假设上翘甲板以：是与水平印板A相 第图 切的一段网置，如周乙所示，AB长为L:C水平授影长为1.：，图中C点切线方向与水平方向的爽 2,质量相等的均匀柔款领绳A,B平放于水平地上：相绳A较长。分别型住两绳中点缓慢畏起，蒙 角为g。若能载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间，判达B点进人C,已每飞行具 它打全部肉开趋值，两道中点鼓数升的高度分料为，4：·上遂过程中克眼重力做的功分别为平，： 的断量为m:重力虚速度为片。下列说法中正确的是 (I W,。下刻说法正确的是 A.若h、=A,,黑一定有W,=W 且若A:>,期可能有W。<W 味G若A,<A,期可使有W,-W。 若6，>ha,则-定有W,>W。 拉等人小明同学果出膏跃式”一体嘴看恰好德过了高度为2m的横杆，获得了校运动会线高社米。若小 附同学体重为的k如，身高为1.8，忽略空气阻力，g取10鱼，下判说法魔的昆 A,起躏过程，地面支持力对小明敏功10J 乱起羹过程，小明的重力势雀增粒了1200J 第7题图 C.达列量高点时，小明断受重力的酮时功率为零 山，起跳时超面对小明的支持力大下他对地我的压力 A震载机南缝人上越甲板C时的成度为 4,如图断示，水平烛面上一辆汽车正通过一限路过定滑轮不可种长的绳子规升竖 并中的重物，不计绳的康力及陶与带轮间的摩擦力，在汽车水平前右以，匀这 队复线视水平运动的让型中，飞行限必到的合力为吗 前进的过程中，下列说法正确的是 仁能线机水平运动的边程中，飞行员烫到的水平力所做的功为上 A.当蝇与水平方向成？角时，重物上升的遮度为喜 xin 且靓我机刚进入士烟甲板C时，飞行桑受辑经直向，上的压力为如g+L,血马 上. 其当绳与水平方向成0角时，重物上升的速度为品 8,(多选)超阁所示，从包面上A处整直上抛一质量为m的小球：小球上升到日点时的动能 第4题围 二汽车的输出功率将保持定 与小球上升到最高点后适间登C点时的动能相等，B点离电图的高度为表，C点离泡直的 卫被恩升的重物的动使不新增大 高度为奇.空气阻力P一心1m,大小不变，重力如速度为H,期 5.水平放置的光滑风环，半径为R,AB是其直径，一质质为m的小球穿在环上 A.小球上升的最大高度为以 C. 并静止于A点，滑A方向水平向右的风力大小何为F=,小球受到轻扰面 B.小球上升的最大高度为认 开静运动，铺下列说法正确的是 第“题图 心，小球下落过程中从柱点到C点同使地加三m A.运动中小球对环的量大压力为四 第8乐图 队适动中小球对环恰最大压力为26m后 D小球下落过程中从B点到C点动能增相wgA C,小球运动过陛中的昼大遮度为√取 从.（多丝）心年冬奥会在北京量行，北京成为历史上第一个既举办过夏学奥运会又苹办过学季则可会的 D,小球运动过程中的最大动捷为(2十1)mgR 站市，降台滑青是冬两合的比荐嘴日之一。如图甲为某瑞合滑雪运动员从蔬台▣长度可忽释不计)处 米 名 沿水平方向飞出，降落在料坡处的示意留。留乙为运功员从n到6飞行时的动能随飞行时同：变化的 物（木计碰道的时倒及机碱使明失）。为藏免相幢，可以在A,H川的某一段冰雪面上均匀铺上一 关系图像。不计空气阻力，x取10m/,运动员的质量为0kg,南下列说法正确的是 层泥修并压平，已知小物块与该程泥沙面之可的动摩擦因数为x,小物块仍以初建度共从A点 1EA×10 控出，重力制速度为求： (1)未铺泥沙时，小物欢从被推出到停下滑行的路限和时间： (2)为毒免小物块与障到物相硅，至少蛋半情多长电离的觉沙 甲 乙 第9u阁 入，运动员在。处的速度大小为10m。 队.料整的候角为如 C,运动员运动到6处时重力的瞬时功书为1,2×10'W 1支.(14分)如周所示，顿角为一0的整看服瑞臣农平面高度A=多险， )运动员在空中离拔面的量大图离为2.5m 黄业两一0,3k媒的小物块A(可视为质点从棱道顶端由静止滑下， 10,《多选如用衡示，水平转台上有，个质量为m的物块，用长为【的线将物块 连人水平面上的滑道时无机核能报失，引使物块A制动，将经弹簧 连接在转轴上，领线与竖直转结的夹角为8，此时设中张力为零，将块与转台 的溶州定在光惜水平滑道是长线M处韵情上.另房恰位于滑道义@ 的动摩擦因数为(x<),最大静摩擦力等于滑动壁擦力，物块面转自动 静止开龄银侵加迪转动，重力加递度为以：制下列说法正绳的是 的未增O点。已知物块A与算在间的动障擦因数以-日，藏力加速 第18道图 A.转台一开始特动，埋线立即耀直并对物块随相提力 度g取10m/,求： 队当细线中出现拉力时，转台对物块做的功为gLm心 (1)将块A在刚核触神质时的周能： (2)若物块A能够被弹间到城道上，则它能够上丹的量大高度是多少？ 心当物块的角度为高计：0合对物块的支特方为零 第10题国 具当转台对物块的支持力刚好为零时，转台对物块敏的功为四么 二、非进择题（共4小题，共50分） 1山，(10分)某同学用探究功与渔度变化的关系“实设中的装置，测小帝块与桌面间的对摩撤因数， 加蹈甲所示，水平桌面离粒面的高度为本，将像皮循的再瑞国定在桌子边缘，并且使檬度简恰好韩 直，将小滑换置于擦皮：的中点，垂直桌边缘水平向左移动距离，使像皮籍发生形变，由静止科 收后，小滑块飞两应面，测得其平戴的水平射程。改蜜榨皮苗的条数，重复买跨，不计空气阻 14.(16分)如阁所不，物体A改在是够长的木板B上，木板背静止于水半置上.=0时，电动机通过 力，重力加速度为g 水平篇阅以们力F拉木板B,使它像初速度为零，加速度：■1,0恤：的对加递直线运动。己知 A的质慧m,每B的威量稀a均为2.0kg,AB之间的动摩擦H数，=0,05，B与水半窕之间的 动摩藏因数严，一心.1，最大静摩旅力与滑动厚擦力大小视为相等，重力加速虞x取1Bm/,,求， (1)将体A煤运动时的加速度，的大小： 电请 (2)1一1.0时，电动机约愉出功平P: 777707777270 甲 (8)若！一上.0s时，将电动机的输出功率立尊两整 第I想图 为P=司W。并在以后的运动过醒中始终保持这 《1小实脸中小滑块两开展面时的速度可表不为 使用题中所给物理量的符号表示) 一功率不变，：一3.8￥时向体A的落度为 第14国图 (2)取橡皮苦对小滑块所做的功W为横坐标，小滑块离开桌面后的水平射程【的平方()为氯条 1,2m.,期在=1,0到=3,8这段时间内，木板B的位移为多少1 标，拼点得到一条直线如图乙所示，直线与横细的假距为，斜率为k,圆小带块与桌面列的动摩题 因数可表示为 (使用增中所静物量的符号表示》。 12,《10分1条日积需金始交通静来®悲，小明为了们定路面状况与物 体滑行E离之间的关聚，做了镜抵实酸。恤用底富贴有轮的材料的 小物块（可视为质点），在平直的冰雪面上带行。如周所示，小物块与 冰需直之间的动摩整国数为“，B处有一周定隳刊将，A,B同的距离 为，。小明先将小物块以初速度从A点推商：小物块会撞到障阖 第【2题用 多 华550+350m/s2≈2.57m/s2,所以从最大速度开始减 √(5mg)2十(mg)2=√26mg,根据牛顿第三定律可知， 350 小球对环的最大压力为√26mg,故A错误，B正确：根 速至零所若时间1=≈3.1s。 据上述分析可知，最大速度=2gR,故C错误：最大 第8单元重力势能动能和动能定理 动能为E=之m=2mgR,款D腊误。 1A解析：由工=十aF可知，图像A正魔：由= 6.D解析：由FPx图线与坐标轴围成的面积表示功，可 6十a1可知，图像B错误；匀减速运动的加速度不变，图 得力F微的功W:=号×6+10×0.2J十10X0.4 像C错误：根据E,=7m=2m(w十a02可知，图像 0.2)J=3.5J,设物块克服弹簧弹力做的功为W#,根 D错误。 据动能定理，得WF一W一mgx=0,代入数据，解得 2.B解析：因细绳A较长，若hA=:,则细绳A的重心 W举=3.1J,故D正确。 较低，故WA<WB,故A错误：若hA>hB,不能确定两 7,CD解析：舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其 根绳子重心的高低，可能WA<Wg,也可能WA>WB 附连入上怎甲板时的速度为，则有号-0生，解得口 还可能WA=Wg,故B正确，D错误：若hA<hB,则一 定是细绳A的重心低，则有WA<WB,故C错误。 2LL,故A错误：水平运动时，加速度Q=引，根据牛 t 3.C解析：跳高的起跳过程，脚和地始终接触，地面对脚 底支持力的作用点无位移，故支持力对小明不做功，是 顿第二定律，得飞行员受到的合力F=ma= ,我B 人体的内力做功将生物能转化为动能，故A错误：跳高 的起跳过程，人的重心没有升高2m,故重力势能没有 错误：根据动能定理，有W=名m心-0，飞行员受到的 增加1200J,故B错误：达到最高点时，因瞬时速度为 木平为所做的功W=名mr2-2mL 2 ,故C正确：设上 零，则重力的瞬时功率也为零，故C正确：起跳时，地面 翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系，有L2一 对小明的支持力与他对地面的压力是作用力与反作用 2 力，由牛顿第三定律，知两者等大反向，放D错误。 Rsin9,由牛顿第二定律，有FN一mg=mR,整理后得 4.D解析：将汽车的速度沿沙山 绳子的方向和垂直于绳子的 FN=mg十 L2P,故D正确。 4L,2sin0八 方向进行正交分解，如图所 8.BC解析：设小球由B点再上升h'到达最高点，对小球 示，则有重物上升的速度"物 上升到B点与返回至C点之间的过程，由动能定理，得 =c0s0,故A、B错误：汽车 mg·号4-0,1mg·(2+号)=0，年得=3h,所 向右匀速前进的过程中，角度 以小球上升的最大高度H=h十h'=4h,故A错误，B正 0逐渐减小，c0s日增大，所以 第4题答图 v物增大，重物加速上升，克服 确：下落过程中小球从B点到C点动能的增量2m2 重力做功的功率增大，根据功能关系知，汽车的输出功 1 率增大，故C错误；重物加速上升，动能不断增大，故D 名mg2=mg·号数-0.1mg·号=号mg,放C正 正确。 确，D错误。 5.B解析：小球在B点速度最大，水平面内，环对小球的 9.AC解析：运动员从a到b做平抛运动，在a处的初动 2 作用力为F1,根据牛顿第二定律得F一F=mR,根 正 能为3×103J,可得在a处的速度大小为0=√m 10m/s,故A正确：由题图乙可读出平抛运动的时间为 据功能定理，得F·2R=2m,解得F=5F=5mg 2s,设斜被的倾角为0，根据几何关系，有tan0=义 小球穿在环上，所以竖直方向上，环对小球的作用力F2 =mg,则环对小球的最大作用力FN=√F,2+F2艺= 器，代入戴据，可得am0=1,可知斜发的领角为45 34 故B错误：根据瞬时功率的定义式，可知运动员运动到 (2)为避免小物块与障碍物相碰，临界条件是小物块刚 b处时重力的瞬时功率为PG=mgU,一mg·g1=mg21 好运动到障碍物处的速度为0，设至少平铺泥沙的距 =1.2×104W,故C正确：建立平行坡面和垂直坡面的 离为x,由动能定理，得一2mgx一mg(x一x)=0一 直角坐标系，当垂直坡面的速度减为零时，运动员离坡 mu 2,解得1一2g3 面的距离最大，由匀减速直线运动的规律，有最大距离 vo sin 0) 18.答案：13J(2号m 52 d max 2gcos 0 2m,故D错误。 解析：(1)设物块A在刚接触弹簧时的动能为Ek,物块 10.BD解析：转台刚开始转动，细线未绷紧，此时静摩擦 A从坡道顶端由静止下滑到坡道底端的过程中，由动 力提供向心力，当转动达到某一角速度时，静摩擦 能定理，得mgh-mgos0h)R,解得瓦=3J 力达到最大值，根据牛顿第二定律，有mg一 mL2sin0,此时物块的线速度大小为1=L仙，sina, (2)设物块A返回时能够上升的高度为h1,对整个过 从开始运动到细线将要出现拉力的过程中，设转台对 程运用动能定理，得mgh一mgos9h ”sin9-mgh1 物块做的功为W1,对物块，由动能定理，得W,= 之mm3,联立解得W1=mgl.sin0,款A错溪，B正 mg os0品g0,解得-号n 14.答案：(1)0.5mfs2(2)7W(3)3.03m 确；当转台对物块的支持力恰好为零时，竖直方向，有 解析：(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由 mg=Frcos0,水平方向，有Frsin0=mla2sin0,联 牛顿第二定律，得mAg=nAA①，代入数据，解得 立解得m气√Lc心s0此时物块的线速度大小为 a4=0.5m/s2②。 (2)1=1.0s时，木板B的速度大小为1=agl③，对木 L2sin0,从开始运动到转台对物块的支持力刚好为零 板B,由牛顿第二定律，得F-凸mAg一(mA十mB)g 的过程中，设转台对物块做的功为W2,对物块，由动 一mg4B④，电动机的输出功率P=F1⑤，联立③④⑤ 能定理，可得W:一立2，联立解得W: 式并代入数据，解得P=7W⑥。 mgLsin2 0 2cos0,故C错误，D正确. (3)电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B 的拉力为F',则P=F'u1⑦，代入数据，解得F=5N 11.答案：(1)l2 2偏 ⑧，由此解得木板B受力满足F'一4mAg一(mA十 mB)g=0⑨，所以木板B将做匀速直线运动，而物体A 解析：)小滑块抛出后做平抛运动，根据h=2g, 则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。 得出1一 2h 设这一过程时间为/，有功=a(1十/)⑩，这段时间内 ,则小滑块离开桌面时的速度和= B的位移s1='①，A,B速度相等后，假设A、B一 条.(2)根据动能定理，得w一mgs=m= 1 直保持相对静止，则由F一(mA十mB)g=(mA十 mg)a、FA=mAa可解得FA=0.5N,小于最大静摩擦 名n(P）小，则=悲w-4h,所以b=mg,k= 力，故假设正确，A、B能保持相对静止，又由于F> mg (mA十mB)g,且电动机输出功率恒定，则A、B将一 kb 整，计算得出小滑块与桌面间的动库擦因数以一 起做加速度逐渐减小的变加速运动，设12=3.8s,山= 12.答案：)24gg %2 1.05,这段时问内木板B的位移为s2,则由动能定理， (2) ug 一8 解析：(1)设小物块从被推出到停下的路程为1，由动 得P(2-(-)-(mA十mB)g2=号(mA十mg) 能定理，得一mg71=0-m ,得山一g全程为 以2-(mA+mm@,联立@③@①@式并代入 数据，解得木板B在1=1.0s到t=3.8s,这段时间的 匀减速运动，加速度为a=g,由逆向思维得1= 位移8=1十2=3.03m(或取s=3.0m)。 35