第八章 机械能守恒定律（单元测试·提升卷）物理人教版必修第二册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第八章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．2025年5月11日亚洲举重锦标赛上，重庆举重运动员李霜包揽女子64公斤级抓举、挺举、总成绩三枚金牌。其中抓举105公斤第一次试举就成功夺魁，如图所示。则该次抓举李霜对杠铃做的功最接近于（    ） A．0.5kJ B．2kJ C．15kJ D．64kJ 2．在体育课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将篮球从手中投出，此时篮球离地高度约为1.5m，如图所示，篮球以约1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为3m，重力加速度g取10m/s2，则该同学投篮时对篮球做的功约为（　　） A．0.3J B．9.3J C．18.3J D．27.3J 3．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则在此过程中（　　） A．重力的瞬时功率先增大后减小 B．重力的瞬时功率在不断增大 C．空气阻力做功为 D．拉力做功为mgL 4．质量为60kg的体操运动员做“单臂大回环”，一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，如图所示，此过程中运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力，g=10m/s²）（    ） A．600N B．1200N C．3000N D．3600N 5．超级电容车运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车，质量，额定功率，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f大小恒定，是车辆重力的0.1倍，，则下列说法正确的是（　　） A．超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度为 B．若超级电容车从静止开始，保持额定功率启动，车辆速度为时，车辆加速度为 C．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，刚刚达到额定功率时超级电容车的速度大小为 D．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，这一匀加速过程能够持续的最长时间为60s 6．套圈是我国民众喜爱的传统游戏，小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为，圆环及被套物体均可视为质点，大人和小孩抛出的圆环（　　） A．落地时重力的瞬时功率之比为 B．落地时重力的瞬时功率之比为 C．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 D．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 7．如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为M的物体B，另一端系在一个质量为m的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距0.3m。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为0.4m，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B．在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C．圆环A与物体B的质量之比为1：2 D．圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能大于物体B增加的重力势能 8．热气球能给人以独特的视角享受风景的机会。假设某热气球总质量为，某竖直上升过程中受到浮力恒为，空气阻力恒为，热气球从地面由静止上升高度，速度变为，已知重力加速度为。在上述过程中，热气球的（　　） A．重力做功为 B．动能增加了 C．机械能增加了 D．机械能增加了 9．“飞行魔毯”安装了n架相同的无人机，一次飞行中，“飞行魔毯”从静止开始保持额定功率竖直向上起飞，经过时间t上升高度h时达到最大速度。已知每架无人机的额定功率均为P，“飞行魔毯”加上飞行员的总质量为m，“飞行魔毯”竖直上升过程中所受的空气阻力恒为f，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，空气阻力做的功为fh B．“飞行魔毯”的最大速度 C．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，加速度逐渐增大 D．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中满足关系式 10．如图所示，某货场将质量为的货物（可视为质点）由传送带运输，传送带速度为，长度为，动摩擦因数为，货物无初速度放上传送带，地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B，长度均为，质量均为，与传送带等高，传送带沿顺时针方向转动，假设物体离开传送带后能水平滑上木板且无能量损失。货物与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数，（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取）（    ） A．若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，则需要满足 B．物体在传送带滑动过程中因摩擦生热为180J C．若，货物与B板的相对位移为0.5m D．若，滑上木板后由于摩擦产生的内能为180J 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）某实验小组为测量物块与水平台面的动摩擦因数，设计了如图所示的实验装置。水平平台离地面高为，其中段光滑，段粗糙且长为；轻质弹簧左端固定在点，原长为。实验中向左缓慢推动滑块（可视为质点），当弹簧的弹性势能为时释放滑块，滑块落到水平地面上，落点与点水平距离为。已知当地的重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。 (1)物块到达B点的速度大小 （用题中已知符号表示） (2)若改变物块质量，弹簧的弹性势能仍为，测得多组水平位移，作出的图像如图所示，图像的斜率为，与纵轴的交点坐标为（0，－b），则物块与水平台面的动摩擦因数为 ； (3)若增大物块与间的动摩擦因数，则图像的斜率 （填“变大”、“变小”或“不变”） 12．（9分）某同学用如图甲装置验证机械能守恒定律，上端固定在铁架台顶部，下端系一小球，小球自然下垂位置处固定一光电门，是可移动的夹子，已知当地重力加速度为。 (1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙，则 mm；用毫米刻度尺测得夹子下端到小球上端的细线长度为。 (2)将细线水平拉直，使小球从与夹子下端等高处由静止释放，记录小球通过光电门的遮光时间，则小球通过最低点时的速度大小 （用所测物理量符号表示）； (3)本实验中，满足关系式 ，则验证了机械能守恒（用所测物理量符号表示）； (4)移动的位置多次实验，将实验数据描绘在坐标平面上得到如图丙所示的图线。已知图线的纵截距为，当满足 时，则验证了机械能守恒； (5)实验中发现小球动能的增加量总是大于势能的减少量，可能的原因是 （写出一个即可）。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（9分）如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在水平面上，为半圆形轨道的竖直直径，一个质量为的小球以某一速度冲上轨道，恰能到达轨道最高点点，并沿切线飞出，重力加速度为。求： (1)小球从轨道B点飞出的速度大小； (2)小球落地点距A处的距离； (3)小球运动到与轨道圆心等高的点时对轨道的压力大小。 14．（13分）如图1所示的水平地面上，质量为1kg的物体在水平方向力F的作用下从静止开始做直线运动。图2为F随时间t变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，求 (1)在2s末物体的速度大小； (2)在0~3s内物体所受摩擦力做的功。 15.（17分）如图所示，一游戏装置由固定于竖直平面内的半径均为的圆周细圆管轨道BC和圆周细圆管轨道CDE及倾角可调且足够长的斜管道EF组成，轨道在C、E处平滑连接且E处有弹性软管，、C、和E处于同一直线上且与水平线间的夹角均为。现将一质量可视为质点的小滑块从A点以初速度水平抛出，恰好无能量损失从B点切入圆管轨道，小滑块与斜管道EF间的动摩擦因数，不计其他阻力，已知g取。求： (1)小滑块进入B点时的速度大小； (2)小滑块第一次运动到D点时对轨道的压力大小； (3)若倾角，小滑块在斜管道EF上运动的最大高度h； (4)若管道EF的倾角在范围内可调，求小滑块在EF上通过的总路程x与倾角的关系式。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第八章·素养提升 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B A C A B C BD BD BD 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11． (1)（2分）；(2)（2分）；(3)不变（2分） 12．(1)19.25（2分）；(2)（1分）；(3)（2分）；(4)g（2分）；(5)能是光电门放置的位置偏低（2分） 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．解：（1）小球恰好到达B点，即重力充当向心力，有公式（1分） 解得（1分） （2）小球从B点出射后做平抛运动，竖直方向上（1分） 水平方向上（1分） 解得（1分） （3）从等高的C点运动到B点的过程中，列动能定理，（1分） 在C点弹力充当向心力，有（1分） 解得（1分） 由牛顿第三定律可知，（1分） 14．解：（1）物体所受的摩擦力为 （1分） ，根据牛顿第二定律 （1分） 其中 （1分） 解得 （1分） 2s末的速度 （1分） 前2s内的位移 （1分） （2）内，根据牛顿第二定律 （1分） 其中 （1分） 可得 内，物体的位移 （1分） 代入数据可得 （1分） 在0~3s内物体所受摩擦力做的功 （2分） 代入数据可得 （1分） 15．解：（1）设小滑块进入B点时的速度大小为 （1分）可得 （1分） （2）从B到D的过程中，根据动能定理 （2分） 到D时，根据牛顿第二定律 （1分） 解得 （1分） 根据牛顿第三定律，小滑块第一次运动到D点时对轨道的压力 （1分） （3）小滑块从D点运动到最高点的过程中，根据动能定理（2分） 解得 （1分） （4）设管道EF的倾角为α时，滑块恰好能下滑（或恰好静止） （1分） 解得 （1分） ①时，滑块将在第一次滑到最高点时静止在斜面上。 从D点到斜面最高点的过程中，根据动能定理（1分） 解得 。（1分） ②时，滑块不可能静止在斜面上，最终在最高点为E点的圆弧上运动 根据动能定理 （1分） 解得 。（1分） 综上 小滑块在EF上通过的总路程 （2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第八章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．2025年5月11日亚洲举重锦标赛上，重庆举重运动员李霜包揽女子64公斤级抓举、挺举、总成绩三枚金牌。其中抓举105公斤第一次试举就成功夺魁，如图所示。则该次抓举李霜对杠铃做的功最接近于（    ） A．0.5kJ B．2kJ C．15kJ D．64kJ 2．在体育课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将篮球从手中投出，此时篮球离地高度约为1.5m，如图所示，篮球以约1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为3m，重力加速度g取10m/s2，则该同学投篮时对篮球做的功约为（　　） A．0.3J B．9.3J C．18.3J D．27.3J 3．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则在此过程中（　　） A．重力的瞬时功率先增大后减小 B．重力的瞬时功率在不断增大 C．空气阻力做功为 D．拉力做功为mgL 4．质量为60kg的体操运动员做“单臂大回环”，一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，如图所示，此过程中运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力，g=10m/s²）（    ） A．600N B．1200N C．3000N D．3600N 5．超级电容车运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车，质量，额定功率，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f大小恒定，是车辆重力的0.1倍，，则下列说法正确的是（　　） A．超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度为 B．若超级电容车从静止开始，保持额定功率启动，车辆速度为时，车辆加速度为 C．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，刚刚达到额定功率时超级电容车的速度大小为 D．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，这一匀加速过程能够持续的最长时间为60s 6．套圈是我国民众喜爱的传统游戏，小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为，圆环及被套物体均可视为质点，大人和小孩抛出的圆环（　　） A．落地时重力的瞬时功率之比为 B．落地时重力的瞬时功率之比为 C．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 D．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 7．如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为M的物体B，另一端系在一个质量为m的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距0.3m。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为0.4m，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B．在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C．圆环A与物体B的质量之比为1：2 D．圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能大于物体B增加的重力势能 8．热气球能给人以独特的视角享受风景的机会。假设某热气球总质量为，某竖直上升过程中受到浮力恒为，空气阻力恒为，热气球从地面由静止上升高度，速度变为，已知重力加速度为。在上述过程中，热气球的（　　） A．重力做功为 B．动能增加了 C．机械能增加了 D．机械能增加了 9．“飞行魔毯”安装了n架相同的无人机，一次飞行中，“飞行魔毯”从静止开始保持额定功率竖直向上起飞，经过时间t上升高度h时达到最大速度。已知每架无人机的额定功率均为P，“飞行魔毯”加上飞行员的总质量为m，“飞行魔毯”竖直上升过程中所受的空气阻力恒为f，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，空气阻力做的功为fh B．“飞行魔毯”的最大速度 C．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，加速度逐渐增大 D．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中满足关系式 10．如图所示，某货场将质量为的货物（可视为质点）由传送带运输，传送带速度为，长度为，动摩擦因数为，货物无初速度放上传送带，地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B，长度均为，质量均为，与传送带等高，传送带沿顺时针方向转动，假设物体离开传送带后能水平滑上木板且无能量损失。货物与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数，（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取）（    ） A．若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，则需要满足 B．物体在传送带滑动过程中因摩擦生热为180J C．若，货物与B板的相对位移为0.5m D．若，滑上木板后由于摩擦产生的内能为180J 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）某实验小组为测量物块与水平台面的动摩擦因数，设计了如图所示的实验装置。水平平台离地面高为，其中段光滑，段粗糙且长为；轻质弹簧左端固定在点，原长为。实验中向左缓慢推动滑块（可视为质点），当弹簧的弹性势能为时释放滑块，滑块落到水平地面上，落点与点水平距离为。已知当地的重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。 (1)物块到达B点的速度大小 （用题中已知符号表示） (2)若改变物块质量，弹簧的弹性势能仍为，测得多组水平位移，作出的图像如图所示，图像的斜率为，与纵轴的交点坐标为（0，－b），则物块与水平台面的动摩擦因数为 ； (3)若增大物块与间的动摩擦因数，则图像的斜率 （填“变大”、“变小”或“不变”） 12．（9分）某同学用如图甲装置验证机械能守恒定律，上端固定在铁架台顶部，下端系一小球，小球自然下垂位置处固定一光电门，是可移动的夹子，已知当地重力加速度为。 (1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙，则 mm；用毫米刻度尺测得夹子下端到小球上端的细线长度为。 (2)将细线水平拉直，使小球从与夹子下端等高处由静止释放，记录小球通过光电门的遮光时间，则小球通过最低点时的速度大小 （用所测物理量符号表示）； (3)本实验中，满足关系式 ，则验证了机械能守恒（用所测物理量符号表示）； (4)移动的位置多次实验，将实验数据描绘在坐标平面上得到如图丙所示的图线。已知图线的纵截距为，当满足 时，则验证了机械能守恒； (5)实验中发现小球动能的增加量总是大于势能的减少量，可能的原因是 （写出一个即可）。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（9分）如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在水平面上，为半圆形轨道的竖直直径，一个质量为的小球以某一速度冲上轨道，恰能到达轨道最高点点，并沿切线飞出，重力加速度为。求： (1)小球从轨道B点飞出的速度大小； (2)小球落地点距A处的距离； (3)小球运动到与轨道圆心等高的点时对轨道的压力大小。 14．（13分）如图1所示的水平地面上，质量为1kg的物体在水平方向力F的作用下从静止开始做直线运动。图2为F随时间t变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，求 (1)在2s末物体的速度大小； (2)在0~3s内物体所受摩擦力做的功。 15.（17分）如图所示，一游戏装置由固定于竖直平面内的半径均为的圆周细圆管轨道BC和圆周细圆管轨道CDE及倾角可调且足够长的斜管道EF组成，轨道在C、E处平滑连接且E处有弹性软管，、C、和E处于同一直线上且与水平线间的夹角均为。现将一质量可视为质点的小滑块从A点以初速度水平抛出，恰好无能量损失从B点切入圆管轨道，小滑块与斜管道EF间的动摩擦因数，不计其他阻力，已知g取。求： (1)小滑块进入B点时的速度大小； (2)小滑块第一次运动到D点时对轨道的压力大小； (3)若倾角，小滑块在斜管道EF上运动的最大高度h； (4)若管道EF的倾角在范围内可调，求小滑块在EF上通过的总路程x与倾角的关系式。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第八章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．2025年5月11日亚洲举重锦标赛上，重庆举重运动员李霜包揽女子64公斤级抓举、挺举、总成绩三枚金牌。其中抓举105公斤第一次试举就成功夺魁，如图所示。则该次抓举李霜对杠铃做的功最接近于（    ） A．0.5kJ B．2kJ C．15kJ D．64kJ 【答案】B 【详解】设杠铃升高的高度约为h=2m，因此该次抓举过程中，李霜对杠铃做的功 故选B。 2．在体育课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将篮球从手中投出，此时篮球离地高度约为1.5m，如图所示，篮球以约1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为3m，重力加速度g取10m/s2，则该同学投篮时对篮球做的功约为（　　） A．0.3J B．9.3J C．18.3J D．27.3J 【答案】B 【详解】对篮球撞击篮筐前的整个过程运用动能定理，得 代入数据解得 故选B。 3．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则在此过程中（　　） A．重力的瞬时功率先增大后减小 B．重力的瞬时功率在不断增大 C．空气阻力做功为 D．拉力做功为mgL 【答案】A 【详解】AB．根据，由于从A点运动到B点的过程，摆球的竖直分速度0开始增大，最后又减为0，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故A正确，B错误； C．空气阻力的大小不变，空气阻力所做的总功等于每个小弧段上阻力所做功的代数和，则有 可知空气阻力做功为，故C错误； D．在摆球运动过程中，悬线的拉力始终与运动方向垂直，所以悬线的拉力始终不做功，故D错误。 故选A。 4．质量为60kg的体操运动员做“单臂大回环”，一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，如图所示，此过程中运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力，g=10m/s²）（    ） A．600N B．1200N C．3000N D．3600N 【答案】C 【详解】运动员在最高点时速度最小为零，则从最高点到最低点 在最低点 解得T=5mg=3000N 故选C。 5．超级电容车运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车，质量，额定功率，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f大小恒定，是车辆重力的0.1倍，，则下列说法正确的是（　　） A．超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度为 B．若超级电容车从静止开始，保持额定功率启动，车辆速度为时，车辆加速度为 C．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，刚刚达到额定功率时超级电容车的速度大小为 D．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，这一匀加速过程能够持续的最长时间为60s 【答案】A 【详解】A．当牵引力等于阻力时，超级电容车的速度最大，则有，，故A正确； B．若超级电容车从静止开始，保持额定功率启动，车辆速度为时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得此时的加速度大小为，故B错误； CD．若超级电容车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得匀加速阶段的牵引力大小为 刚刚达到额定功率时超级电容车的速度大小为 这一匀加速过程能够持续的最长时间为，故CD错误。 故选A。 6．套圈是我国民众喜爱的传统游戏，小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为，圆环及被套物体均可视为质点，大人和小孩抛出的圆环（　　） A．落地时重力的瞬时功率之比为 B．落地时重力的瞬时功率之比为 C．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 D．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 【答案】B 【详解】AB．圆环落地时重力的瞬时功率为 由题意，可知大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为，故A错误，B正确； CD．圆环在空中运动过程中重力的平均功率为 可知大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中重力的平均功率之比为，故CD错误。 故选B。 7．如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为M的物体B，另一端系在一个质量为m的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距0.3m。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为0.4m，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．圆环A下滑的过程中一直处于失重状态 B．在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C．圆环A与物体B的质量之比为1：2 D．圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能大于物体B增加的重力势能 【答案】C 【详解】A．圆环A先向下加速后向下减速，即加速度先向下后向上，则先失重后超重，A错误； B．在圆环A下滑的过程中，设细绳与竖直杆的夹角为θ，则 可知 因θ逐渐减小，可知圆环A与物体B的速度大小之比一直在减小，B错误； CD．由能量关系可知，圆环A下滑的全过程，圆环A减小的重力势能等于物体B增加的重力势能，即 其中h=0.4m， 可得圆环A与物体B的质量之比为m:M=1：2，C正确，D错误。 故选C。 8．热气球能给人以独特的视角享受风景的机会。假设某热气球总质量为，某竖直上升过程中受到浮力恒为，空气阻力恒为，热气球从地面由静止上升高度，速度变为，已知重力加速度为。在上述过程中，热气球的（　　） A．重力做功为 B．动能增加了 C．机械能增加了 D．机械能增加了 【答案】BD 【详解】A．重力做功为，故A错误； B．动能的增加量为，故B正确； CD．机械能的增加量为，故C错误，D正确。 故选BD。 9．“飞行魔毯”安装了n架相同的无人机，一次飞行中，“飞行魔毯”从静止开始保持额定功率竖直向上起飞，经过时间t上升高度h时达到最大速度。已知每架无人机的额定功率均为P，“飞行魔毯”加上飞行员的总质量为m，“飞行魔毯”竖直上升过程中所受的空气阻力恒为f，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，空气阻力做的功为fh B．“飞行魔毯”的最大速度 C．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，加速度逐渐增大 D．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中满足关系式 【答案】BD 【详解】A．“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，空气阻力做的功为，故A错误； B．当“飞行魔毯”达到最大速度时，牵引力与总阻力平衡，即 解得最大速度为，故B正确； C．牵引力大小为 物体的加速度大小为 随着速度增大，牵引力减小，物体的加速度逐渐减小，故C错误； D．对“飞行魔毯”从静止至速度达到最大的过程中，根据动能定理可得 解得，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，某货场将质量为的货物（可视为质点）由传送带运输，传送带速度为，长度为，动摩擦因数为，货物无初速度放上传送带，地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B，长度均为，质量均为，与传送带等高，传送带沿顺时针方向转动，假设物体离开传送带后能水平滑上木板且无能量损失。货物与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数，（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取）（    ） A．若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，则需要满足 B．物体在传送带滑动过程中因摩擦生热为180J C．若，货物与B板的相对位移为0.5m D．若，滑上木板后由于摩擦产生的内能为180J 【答案】BD 【详解】A．若货物滑上木板A时，木板不动，则需满足 滑上木板B时，木板B开始滑动，则需满足 解得 故A错误； B．设货物在传送带上加速时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律 解得 假设货物可以和传送带共速，则货物加速的位移为 故假设成立，货物加速的时间为 则货物加速过程中，传送带的位移为 物体在传送带滑动过程中因摩擦生热为 故B正确； C．若，由A选项可得，货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，设货物在木板上滑动时的加速度大小为，则 解得 货物滑上B时，B的加速度为，则 解得 设货物刚滑上B时的速度大小为，则 解得 设货物滑上B后经过时间t后达到共速，则 解得 则货物滑上B后，货物的位移为 B的位移为 货物与B板的相对位移为 故C错误； D．根据能量守恒，货物滑上木板前的动能全部转化为滑上木板后由于摩擦产生的内能 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）某实验小组为测量物块与水平台面的动摩擦因数，设计了如图所示的实验装置。水平平台离地面高为，其中段光滑，段粗糙且长为；轻质弹簧左端固定在点，原长为。实验中向左缓慢推动滑块（可视为质点），当弹簧的弹性势能为时释放滑块，滑块落到水平地面上，落点与点水平距离为。已知当地的重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。 (1)物块到达B点的速度大小 （用题中已知符号表示） (2)若改变物块质量，弹簧的弹性势能仍为，测得多组水平位移，作出的图像如图所示，图像的斜率为，与纵轴的交点坐标为（0，－b），则物块与水平台面的动摩擦因数为 ； (3)若增大物块与间的动摩擦因数，则图像的斜率 （填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】(1)；(2)；(3)不变 【详解】（1）由平抛运动可知， 可得物块到达B点的速度大小 （2）根据 可得 由题意可知， 解得 （3）由上述分析可知，图像的斜率 增大物块与AB间的动摩擦因数，则图像的斜率不变。 12．（9分）某同学用如图甲装置验证机械能守恒定律，上端固定在铁架台顶部，下端系一小球，小球自然下垂位置处固定一光电门，是可移动的夹子，已知当地重力加速度为。 (1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙，则 mm；用毫米刻度尺测得夹子下端到小球上端的细线长度为。 (2)将细线水平拉直，使小球从与夹子下端等高处由静止释放，记录小球通过光电门的遮光时间，则小球通过最低点时的速度大小 （用所测物理量符号表示）； (3)本实验中，满足关系式 ，则验证了机械能守恒（用所测物理量符号表示）； (4)移动的位置多次实验，将实验数据描绘在坐标平面上得到如图丙所示的图线。已知图线的纵截距为，当满足 时，则验证了机械能守恒； (5)实验中发现小球动能的增加量总是大于势能的减少量，可能的原因是 （写出一个即可）。 【答案】(1)19.25；(2)；(3)；(4)g；(5)能是光电门放置的位置偏低 【详解】（1）根据游标卡尺的测量原理， （2）根据光电门的测量原理，小球的瞬时速度为 （3）若机械能守恒，小球下降时的重力势能转化为动能，有 整理后，有 （4）根据公式 当时满足机械能守恒。 （5）可能是光电门放置的位置偏低，根据公式可知，圆周运动时离圆心越远，线速度越大，会使得光电门测得的速度偏大，动能偏大。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（9分）如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在水平面上，为半圆形轨道的竖直直径，一个质量为的小球以某一速度冲上轨道，恰能到达轨道最高点点，并沿切线飞出，重力加速度为。求： (1)小球从轨道B点飞出的速度大小； (2)小球落地点距A处的距离； (3)小球运动到与轨道圆心等高的点时对轨道的压力大小。 【答案】(1) (2)2R (3) 【详解】（1）小球恰好到达B点，即重力充当向心力，有公式 解得 （2）小球从B点出射后做平抛运动，竖直方向上 水平方向上 解得 （3）从等高的C点运动到B点的过程中，列动能定理， 在C点弹力充当向心力，有 解得 由牛顿第三定律可知， 14．（13分）如图1所示的水平地面上，质量为1kg的物体在水平方向力F的作用下从静止开始做直线运动。图2为F随时间t变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，求 (1)在2s末物体的速度大小； (2)在0~3s内物体所受摩擦力做的功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）物体所受的摩擦力为 ，根据牛顿第二定律 其中 解得 2s末的速度 前2s内的位移 （2）内，根据牛顿第二定律 其中 可得 内，物体的位移 代入数据可得 在0~3s内物体所受摩擦力做的功 代入数据可得 15.（17分）如图所示，一游戏装置由固定于竖直平面内的半径均为的圆周细圆管轨道BC和圆周细圆管轨道CDE及倾角可调且足够长的斜管道EF组成，轨道在C、E处平滑连接且E处有弹性软管，、C、和E处于同一直线上且与水平线间的夹角均为。现将一质量可视为质点的小滑块从A点以初速度水平抛出，恰好无能量损失从B点切入圆管轨道，小滑块与斜管道EF间的动摩擦因数，不计其他阻力，已知g取。求： (1)小滑块进入B点时的速度大小； (2)小滑块第一次运动到D点时对轨道的压力大小； (3)若倾角，小滑块在斜管道EF上运动的最大高度h； (4)若管道EF的倾角在范围内可调，求小滑块在EF上通过的总路程x与倾角的关系式。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）设小滑块进入B点时的速度大小为 可得 （2）从B到D的过程中，根据动能定理 到D时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小滑块第一次运动到D点时对轨道的压力 （3）小滑块从D点运动到最高点的过程中，根据动能定理 解得 （4）设管道EF的倾角为α时，滑块恰好能下滑（或恰好静止） 解得 ①时，滑块将在第一次滑到最高点时静止在斜面上。 从D点到斜面最高点的过程中，根据动能定理 解得 。 ②时，滑块不可能静止在斜面上，最终在最高点为E点的圆弧上运动 根据动能定理 解得 。 综上 小滑块在EF上通过的总路程 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $