第8章 机械能守恒定律 训练题2024--2025学年高一下册物理人教版（2019）必修第二册

第8章 机械能守恒定律 训练题2024--2025学年高一下册物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。（16题） 1、如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)图中通过同样的距离，则拉力F的做功情况是(　　) A．甲中做功最少　　B．丁中做功最多 C．做功一样多 D．无法比较 2、关于功率，以下说法正确的是(　　) A．据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 C．据P＝可知，只要知道时间t内机器所做的功就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比 3、一物体在相互垂直的两个共点力作用下运动，运动过程中物体克服做功3J，对物体做功4J，则与的合力对物体做功等于（ ） A.1J B.5J C.7J D.无法计算 4、如图所示,一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的处。则下列说法正确的是（ ） A.物体到达处重力做功最多 B.物体到达处重力做功最多 C.物体到达处重力做功最多 D.物体到达处重力做功相等 5、下列说法中,正确的是（ ） A.物体的动能不变,则其速度一定也不变 B.物体的速度不变,则其动能也不变 C.物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变 D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定为零 6、如图所示,一很长,不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b,a球质量为m,静置于地面;b球质量为2m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧,从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为（ ） A. B.h C. D. 7、有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功 8、关于功率，下列说法正确的是(　　) A．功率是说明力做功多少的物理量 B．功率是说明力做功快慢的物理量 C．做功时间越长，功率一定越小 D．力做功越多，功率一定越大 9、“双摇跳绳“是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。在比赛中，高三 某同学1min摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5，则他在整个跳绳过程中的平均功率约为（ ） A. 15W B. 60W C. 120W D. 300W 10、（双选）物体在某一运动过程中,重力对它做了40J的负功,下列说法中正确的是（ ） A.物体的高度一定升高了 B.物体的重力势能一定减少了40J C.物体重力势能的改变量不一定等于40J D.物体克服重力做了40J的功 11、如图所示,在足球赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角贴着球门射入,球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为【不计空气阻力、足球吋视为质点】（ ） A. B. C. D. 12、如图所示，是竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为是半径为R的四分之一的圆弧,与相切于b点。一质量为m的小球受到与重力大小相等的水平外力F的作用,自a点从静止开始向右运动,运动到b点时立即撤去外力F,重力加速度大小为g,下列说法正确的是（ ） A.水平外力F做的功为 B.小球运动到b点时对圆弧轨道的压力大小为 C.小球能从c点竖直向上飞出 D.运动到c点时对圆弧的压力大小为 13、伽利略的理想斜面实验是当一切阻力可以忽略时，将小球从图中的斜面甲无初速度释放，小球能上升到斜面乙上与释放点等高的位置，将斜面乙的倾角减小一点，小球仍能上升到与释放点等高的位置，该理想斜面实验说明此过程中有一恒定不变的物理量．该物理量可能是(　　) A．能量 B．合外力 C．势能 D．速率 14、机车以下列两种方式启动，且沿直线运动(设阻力不变)．方式①：机车以不变的额定功率启动；方式②：机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变．如图给出的四个图象中，能够正确反映机车的速度v随时间t变化的是(　　) A．甲对应方式①，乙对应方式② B．乙对应方式①，丙对应方式② C．甲对应方式①，丙对应方式② D．丙对应方式①，丁对应方式② 15、如图所示,三个相同的小球A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC。下列关系式正确的是（ ） A.PA=PC>PB      B.PA=PB>PC C.PA=PB=PC      D.PA>PC>PB 16、棵苹果树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D。已知的高度差分别为2.2m和3m,以地面C为零势能面,之间竖直距离如图所示。算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是（ ） A.15.6J和9J B.9J和-9J C.15.6J和-9J D.15.6J和-15.6J 二、实验题。 17、在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)从下列器材中选出实验所必要的实验器材【填写所选器材前面的序号】________、________、________。 ①打点计时器(包括纸带)　 ②毫米刻度尺　 ③天平　 ④秒表　 ⑤重锤　 ⑥运动小车 (2)把下列实验步骤按先后顺序排列________(填字母)。 A．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上 B．先接通电源，再释放纸带 C．取下纸带，重复上述实验3次 D．选取理想纸带，对几个合适的点进行测量并计算，看mgh和mv2是否相等 E．将纸带的一端固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并用手提住，使重锤靠近打点计时器 18、某实验小组的同学在“验证机械能守恒定律”的实验时，进行了如下的操作： A．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较远处选择连续几个计数点(或计时点) B．用天平称出重物和夹子的质量 C．计算出ghn和v2n，看两者是否相等 D．固定好打点计时器，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让重物尽量靠近打点计时器 E．先接通电源，后松开纸带，开始打点．并如此重复多次，以得到几条打点纸带 F．测出各点到O点的距离，即得到重物下落的高度，并计算出各点的速度值 在以上的操作中不必要的是________ ；然后将必要的操作进行正确的排序________。 三、计算题。 19、如图所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移l，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功．设在这四种情况下力F和位移l的大小都相同：F＝10 N，l＝1 m，角θ的大小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正、负，并求出功。 20、如图所示,一条铁链长为2m,质量为10kg,放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做功为多少?铁链的重力势能变化了多少? 21、如图所示，质量为m＝0.2 kg的小物体放在光滑的圆弧上端，圆弧半径R＝55 cm，下端接一长为1 m的水平轨道AB，最后通过极小圆弧与倾角α＝37°的斜面相接，已知物体与水平面和斜面轨道的动摩擦因数均为0.1，将物体无初速度释放，求： (1)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处的速度大小。 (2)物体第一次滑上右侧斜面轨道的最大高度、(g取10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6) 22、某地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12 m的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？ 第8章 机械能守恒定律 训练题2024--2025学年高一下册物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。（16题） 1、如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)图中通过同样的距离，则拉力F的做功情况是(　　) A．甲中做功最少　　B．丁中做功最多 C．做功一样多 D．无法比较 【答案】C 2、关于功率，以下说法正确的是(　　) A．据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 C．据P＝可知，只要知道时间t内机器所做的功就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比 【答案】D 3、一物体在相互垂直的两个共点力作用下运动，运动过程中物体克服做功3J，对物体做功4J，则与的合力对物体做功等于（ ） A.1J B.5J C.7J D.无法计算 【答案】A 4、如图所示,一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的处。则下列说法正确的是（ ） A.物体到达处重力做功最多 B.物体到达处重力做功最多 C.物体到达处重力做功最多 D.物体到达处重力做功相等 【答案】D 5、下列说法中,正确的是（ ） A.物体的动能不变,则其速度一定也不变 B.物体的速度不变,则其动能也不变 C.物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变 D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定为零 【答案】B 6、如图所示,一很长,不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b,a球质量为m,静置于地面;b球质量为2m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧,从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为（ ） A. B.h C. D. 【答案】C 7、有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功 【答案】A 8、关于功率，下列说法正确的是(　　) A．功率是说明力做功多少的物理量 B．功率是说明力做功快慢的物理量 C．做功时间越长，功率一定越小 D．力做功越多，功率一定越大 【答案】B 9、“双摇跳绳“是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。在比赛中，高三 某同学1min摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5，则他在整个跳绳过程中的平均功率约为（ ） A. 15W B. 60W C. 120W D. 300W 【答案】C 10、（双选）物体在某一运动过程中,重力对它做了40J的负功,下列说法中正确的是（ ） A.物体的高度一定升高了 B.物体的重力势能一定减少了40J C.物体重力势能的改变量不一定等于40J D.物体克服重力做了40J的功 【答案】AD 11、如图所示,在足球赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角贴着球门射入,球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为【不计空气阻力、足球吋视为质点】（ ） A. B. C. D. 【答案】C 12、如图所示，是竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为是半径为R的四分之一的圆弧,与相切于b点。一质量为m的小球受到与重力大小相等的水平外力F的作用,自a点从静止开始向右运动,运动到b点时立即撤去外力F,重力加速度大小为g,下列说法正确的是（ ） A.水平外力F做的功为 B.小球运动到b点时对圆弧轨道的压力大小为 C.小球能从c点竖直向上飞出 D.运动到c点时对圆弧的压力大小为 【答案】B 13、伽利略的理想斜面实验是当一切阻力可以忽略时，将小球从图中的斜面甲无初速度释放，小球能上升到斜面乙上与释放点等高的位置，将斜面乙的倾角减小一点，小球仍能上升到与释放点等高的位置，该理想斜面实验说明此过程中有一恒定不变的物理量．该物理量可能是(　　) A．能量 B．合外力 C．势能 D．速率 【答案】A 14、机车以下列两种方式启动，且沿直线运动(设阻力不变)．方式①：机车以不变的额定功率启动；方式②：机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变．如图给出的四个图象中，能够正确反映机车的速度v随时间t变化的是(　　) A．甲对应方式①，乙对应方式② B．乙对应方式①，丙对应方式② C．甲对应方式①，丙对应方式② D．丙对应方式①，丁对应方式② 【答案】B 15、如图所示,三个相同的小球A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC。下列关系式正确的是（ ） A.PA=PC>PB      B.PA=PB>PC C.PA=PB=PC      D.PA>PC>PB 【答案】A 16、棵苹果树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D。已知的高度差分别为2.2m和3m,以地面C为零势能面,之间竖直距离如图所示。算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是（ ） A.15.6J和9J B.9J和-9J C.15.6J和-9J D.15.6J和-15.6J 【答案】C 二、实验题。 17、在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)从下列器材中选出实验所必要的实验器材【填写所选器材前面的序号】________、________、________。 ①打点计时器(包括纸带)　 ②毫米刻度尺　 ③天平　 ④秒表　 ⑤重锤　 ⑥运动小车 (2)把下列实验步骤按先后顺序排列________(填字母)。 A．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上 B．先接通电源，再释放纸带 C．取下纸带，重复上述实验3次 D．选取理想纸带，对几个合适的点进行测量并计算，看mgh和mv2是否相等 E．将纸带的一端固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并用手提住，使重锤靠近打点计时器 【答案】(1)①　 ②　 ⑤　 (2)AEBCD 18、某实验小组的同学在“验证机械能守恒定律”的实验时，进行了如下的操作： A．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较远处选择连续几个计数点(或计时点) B．用天平称出重物和夹子的质量 C．计算出ghn和v2n，看两者是否相等 D．固定好打点计时器，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让重物尽量靠近打点计时器 E．先接通电源，后松开纸带，开始打点．并如此重复多次，以得到几条打点纸带 F．测出各点到O点的距离，即得到重物下落的高度，并计算出各点的速度值 在以上的操作中不必要的是________ ；然后将必要的操作进行正确的排序________。 【答案】B　 DEAFC 三、计算题。 19、如图所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移l，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功．设在这四种情况下力F和位移l的大小都相同：F＝10 N，l＝1 m，角θ的大小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正、负，并求出功。 【答案及解析】甲图中力F做正功， W＝Flcos(180°－θ)＝Flcos 30°＝5 J. 乙图中力F做负功， W＝Flcos(180°－θ)＝Flcos 150°＝－5 J. 丙图中力F做正功， W＝Flcos 30°＝5 J. 丁图中力F做正功， W＝Fl＝10 J。 20、如图所示,一条铁链长为2m,质量为10kg,放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做功为多少?铁链的重力势能变化了多少? 【答案】98J 98J 【详解】铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了， 因而铁链克服重力所做的功为， 铁链的重力势能增加了98J。 铁链重力势能的变化还可由初、末态的重力势能来分析。 设铁链初态所在水平位置为零参考平面， 则,， 铁链重力势能的变化， 即铁链重力势能增加了98J。 21、如图所示，质量为m＝0.2 kg的小物体放在光滑的圆弧上端，圆弧半径R＝55 cm，下端接一长为1 m的水平轨道AB，最后通过极小圆弧与倾角α＝37°的斜面相接，已知物体与水平面和斜面轨道的动摩擦因数均为0.1，将物体无初速度释放，求： (1)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处的速度大小。 (2)物体第一次滑上右侧斜面轨道的最大高度、(g取10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6) 【答案】(1)3 m/s　 (2)0.40 m 【解析】(1)小物体从圆弧上端到B点的过程中，由动能定理得： mgR－μmgsAB＝mv－0， 解得：vB＝3 m/s. (2)设物体第一次滑上右侧斜面轨道最大高度为H，此时物体离B点的距离为s，由几何关系有＝sin α； 由动能定理得： －μmgcos α·s－mgH＝0－mv， 解得：H＝0.40 m 22、某地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12 m的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？ 【答案】3 391.2 W 【详解】在t时间内作用于风车的气流质量m＝πr2vtρ 这些气流的动能为mv2 转变成的电能E＝mv2×10% 所以风车带动发电机的功率为P＝＝πr2ρv3×10% 代入数据得P＝3 391.2 W 学科网（北京）股份有限公司 $$