第四章《机械能及其守恒定律》章末达标训练—2026年粤教版必修第二册高中物理

第四章《机械能及其守恒定律》章末达标训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（25-26高三上·陕西宝鸡·期中）国际单位制中总共有七个基本单位，其中力学中的三个基本单位是（    ） A．牛顿、千克、米 B．米/秒、牛顿、焦耳 C．千克、米/秒、牛顿 D．秒、米、千克 2．（25-26高一上·上海黄浦·期中）下列物理量中，属于矢量的是（　　） A．功率 B．功 C．平均速度 D．平均速率 （25-26高二上·北京房山·期中）请阅读下述文字，完成下列题目。 我国传统弹弓术已被列入国家级非物质文化遗产名单：如图（a）所示的“Y”型弹弓由弓与弹兜两部分组成，其中弓包括弓弦（即皮筋）与弓弩，两根完全相同的皮筋一端与弹兜相连，另一端分别固定在弓弩的两个弓眼上，皮筋和弹兜质量均远小于弹丸质量。使用者把弹丸放在弹兜里，先用手捏住弹兜拉伸皮筋（皮筋始终在弹性限度内），并保持弹兜中弹丸静止，此时两皮筋长度相同，如图（b）所示，然后释放让弹丸沿水平方向弹出。 3．将弹兜和弹丸由静止释放，在弹丸离开弹兜前的一小段时间内，弹丸受到弹兜的作用力（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先增大后减小 4．弹丸沿水平方向被弹出，不计空气阻力，以地面为参考系，弹丸做（　　） A．平抛运动 B．自由落体运动 C．匀速直线运动 D．匀减速直线运动 5．不计空气阻力、弹丸沿水平方向被弹出后在空中运动的过程中（　　） A．加速度逐渐增大 B．重力势能逐渐增大 C．动能逐渐增大 D．机械能逐渐增大 6．（24-25高一下·北京通州·期末）请阅读下述文字，完成下列5题。 A、B两物体的质量之比，它们仅受摩擦力作用，且以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。 (1)此过程中，A、B两物体的初动能之比为（　　） A． B． C． D． (2)此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做功之比为（　　） A． B． C． D． (3)此过程中，A、B两物体运动的位移之比为（　　） A． B． C． D． (4)此过程中，A、B两物体受到的摩擦力之比为（　　） A． B． C． D． (5)此过程中，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数之比为（　　） A． B． C． D． 7．（24-25高一下·江苏盐城·期中）把一本质量为的书，从距地面高的书架移到距地面高的书架，这本书的重力势能增加了（重力加速度取）（　　） A． B． C． D． 8．（24-25高一下·北京东城·期末）把质量为m的小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上（不拴接），并用手把小球按压到位置A，如图所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C点，途中经过位置B时弹簧正好处于原长。已知A、B间的高度差为h1，B、C间的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A．小球在B位置时动能最大 B．弹簧弹性势能的最大值为mg（h2+h1） C．小球从位置A上升到位置C的过程中，动能和弹性势能的总和一直增大 D．小球从位置A上升到位置B的过程中，弹力做的功为mgh1 （24-25高一下·北京通州·期中）图甲为某科技兴趣小组制作的抛石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平转轴OO'在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有一小石块，B端固定一配重。将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重作用下转到竖直位置时石块被水平抛出。不计空气阻力，重力加速度为g。 9．石块被水平抛出后做（　　） A．平抛运动 B．圆周运动 C．匀速运动 D．匀变速直线运动 10．若杆上的A、B两点到转轴OO'的距离之比为2：1，则抛石机在某次抛投的过程中（　　） A．A、B两点的周期之比为2∶1 B．A、B两点角速度之比为2∶1 C．A、B两点的线速度之比为2：1 D．A、B两点向心加速度之比为4∶1 11．若石块被抛出的速度增大，石块从被抛出到落地，则（　　） A．石块飞行时间变短 B．石块飞行时间变长 C．石块水平位移减小 D．石块水平位移增大 12．如图乙所示，在抛石机的正前方竖直放置一块靶，已知水平转轴OO'距靶的水平距离为x，水平转轴OO'距地面的高度为h，A点到转轴OO'的距离为L，靶的上边缘距地面的高度为H。所给条件能保证石块触靶，石块从被抛出到打到靶上所用最短时间为（　　） A． B． C． D． 13．如图丙所示，某次打靶时，石块打到靶心上方的“6”环处。想要打中靶心的“10”环处，若仅改变一个条件，以下可能实现的方法是（　　） A．减小石块的质量 B．降低靶的高度 C．增大抛石机到靶的距离 D．减小抛石机到靶的距离 14．（24-25高二下·上海杨浦·期末）质量为的苹果从离水平地面高为的枝头由静止脱落，苹果下落过程中重力做功的平均功率为（  ） A． B． C． D． 二、多选题 15．（25-26高三下·青海西宁·开学考试）一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图像如图所示，其中过程的图像为曲线，过程的图像为直线，根据该图像，下列说法正确的是（　　） A．过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小 B．过程中物体可能在做匀变速直线运动 C．过程中物体可能在做变加速直线运动 D．过程中物体的动能可能在不断增大 16．（24-25高一下·安徽马鞍山·期末）质量为m的小球放在竖立的弹簧上，将小球按压至A处，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图乙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。已知A、B的高度差为，B、C的高度差为。弹簧始终在弹性限度内，不计弹簧的质量和空气阻力，重力加速度为g（　　）    A．小球、弹簧组成的系统机械能守恒 B．小球在位置B时，动能为 C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为 D．小球在位置B时速度最大，B至C过程中，动能和重力势能之和不变 三、实验题 17．（24-25高一下·河南·期中）某实验小组用如图1所示的装置探究平抛运动的规律。是一倾角为的木板，为水平台面，到水平地面的高度为。当地重力加速度为，实验步骤如下： （a）将小滑块置于木板上的处，测出的长度； （b）滑块从处由静止释放，然后从平台边缘点水平抛出，落在复写纸上，并在复写纸下面的白纸上印出一个印迹； （c）用刻度尺测出平抛运动的水平位移； （d）改变的位置，重复（a）（b）（c）。 回答下列问题： (1)滑块平抛运动的初速度大小为______（用和表示）。 (2)若及段均光滑，滑块运动到点时仅改变速度方向，速度大小不变，以的长度为横坐标，抛出后水平位移的平方为纵坐标画出图像如图2所示，测得图像的斜率为，则斜面的倾角满足______（用题中给出的物理量表示）。 (3)若滑块与及段间的动摩擦因数均为，滑块运动到点时仅改变速度方向，速度大小不变，仍将小滑块从处由静止释放，小滑块仍从水平抛出，则图2的图像将发生的变化为______（填正确选项序号）。 A．仅图像的斜率变化 B．仅图像的截距变化 C．不仅图像的斜率变化，图像的截距也变化 D．图像将变为曲线 四、解答题 18．（25-26高一下·全国·课后作业）小朋友进行的滑雪游戏，滑雪车和小朋友的总质量m＝80kg，其运动可以简化为如图所示的模型。小朋友和滑雪车在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，滑雪车与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，求： （1）前2s内重力的平均功率； （2）第2s末重力的瞬时功率。    19．（25-26高三上·北京顺义·阶段练习）如图所示，倾角、长度的斜面与水平面平滑连接。小木块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知小木块的质量，它与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度。，。求： (1)小木块在斜面上运动时的加速度大小a； (2)小木块滑至斜面底端时的速度大小v； (3)小木块到达斜面底端时重力的瞬时功率P。 20．（24-25高一下·北京·期末）太空舱内完全失重的环境中，有一长度为L的圆筒，如图1所示，绕着与筒长方向垂直的轴以角速度ω旋转，其M端到转轴的距离为d。圆筒内装满密度为的液体。 (1)在圆筒正中央P处取体积为的小液体团，周围液体对该小液体团作用力的合力提供向心力，求此合力的大小和方向。 (2)有一密度为、体积亦为的小颗粒，从P处相对于圆筒由静止释放，假设其在该处受到周围液体的作用力与小液体团相同。 ①请判断小颗粒最终会运动到M端还是N端，并说明理由。 ②已知液体十分粘稠，小颗粒沿筒方向的运动十分缓慢。求相对太空舱，小颗粒从P处运动到筒端的过程中，液体对小颗粒做的功。 (3)如图2所示，若将圆筒装置拿回地球表面竖直放置，并将一密度为、体积亦为的小颗粒从筒底部释放，小颗粒会非常缓慢地上升，经过很长时间后上升到圆筒的顶端。已知重力加速度为g，求小颗粒上升过程中系统产生的热量Q。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第四章《机械能及其守恒定律》章末达标训练—2026年粤教版必修第二册高中物理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B A C (1)B<br/>(2)B<br/>(3)A<br/>(4)C<br/>(5)B B B A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D D C B BD ABC 1．D 【详解】国际单位制中总共有七个基本单位，其中力学中的三个基本单位是秒、米、千克。 故选D。 2．C 【详解】A．功率只有大小，无方向，是标量，故A错误； B．功只有大小，无方向，是标量，故B错误； C．平均速度既有大小，又有方向，是矢量，故C正确； D．平均速率只有大小，无方向，是标量，故D错误。 故选C。 3．B 4．A 5．C 【解析】3．在弹丸被弹出的过程中，皮筋的形变量逐渐减小，皮筋的弹力随之减小。弹丸受到弹兜的作用力等于两根皮筋弹力的合力。设两根皮筋的夹角为，则合力。在弹出过程中，皮筋的形变量逐渐减小，逐渐减小，同时夹角增大，减小，因此合力逐渐减小。故弹丸受到弹兜的作用力逐渐减小。 故选B。 4．弹丸沿水平方向被弹出，初速度是沿水平方向的，且不计空气阻力，弹丸只受重力的作用，故弹丸做平抛运动。 故选A。 5．弹丸在空中运动的过程中，不计空气阻力，只受重力的作用，加速度不变，机械能不变，高度不断下降，重力势能逐渐减小，动能逐渐增大。 故选C。 6．(1)B (2)B (3)A (4)C (5)B 【详解】（1）由题意，根据，可知A、B两物体的初动能之比为，故选B。 （2）由题意，根据动能定理 可得此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做功之比为，故选B。 （3）根据图像围成的面积面积表示位移，可得此过程中，A、B两物体运动的位移之比为，故选A。 （4）由题意，摩擦力所做功的大小 可得摩擦力大小 结合前面分析，可得此过程中，A、B两物体受到的摩擦力之比为，故选C。 （5）由题意，可知物体所受滑动摩擦力大小 则此过程中，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数之比为，故选B。 7．B 【详解】根据题意，重力做功 代入数据可得 重力做的的负功，重力势能增加。 故选B。 8．B 【详解】A．小球从A上升到B位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力为 时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，小球做减速运动，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，动能最大位置在B点下方，故A错误； B．设弹簧的最大弹性势能为Ep，对系统根据机械能守恒定律可得，故B正确； C．小球从位置A上升到位置C的过程中，对小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球从位置A上升到位置C的过程中，重力做负功，重力势能增加，动能和弹性势能的总和减小，故C错误； D．根据题意可知小球在位置B，速度不为零，即动能不为零，小球从位置A上升到位置B的过程中，弹力做的功等于重力势能的增加量与小球的动能之和，即小球从位置A上升到位置B的过程中，弹力做的功大于mgh1，故D错误。 故选B。 9．A 10．C 11．D 12．D 13．C 【解析】9．石块被水平抛出后只在重力作用下运动，故做平抛运动。 故选A。 10．AB．杆上的A、B两点绕固定轴转动，故角速度相同，则A、B两点的周期之比为1∶1，故AB错误； C．根据可得A、B两点的线速度之比为 故C正确； D．根据可得A、B两点的向心加速度之比为 故D错误。 故选C。 11．根据平抛运动知识， 可知若石块被抛出的速度增大，石块从被抛出到落地时，石块飞行的时间不变，水平位移增大。 故选D。 12．要使石块从被抛出到打到靶上所用时间最短，则竖直方向下落的距离最短，则 解得 故选D。 13．A．仅减小石块的质量，根据机械能守恒定律，石块平抛的初速度变大，抛物线向上偏移，不可以击中靶心，A错误； B．降低靶的高度，石块平抛运动的轨迹不变，不可以击中靶心，故B错误； CD．仅增大投石机到靶的距离，石块飞行距离变大，飞行时间变长，可以击中靶心，C正确，D错误； 故选C。 14．B 【详解】根据 苹果下落过程中重力做功的平均功率为 故选B。 15．BD 【详解】A．根据机械能变化与做功关系有 可知，图线切线斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，故过程中物体所受拉力是变力，且不断增大，故A错误； BC．过程中，图线斜率不变，故物体所受拉力不变；如果拉力等于重力，物体做匀速直线运动；如果拉力不等于重力，物体做匀变速直线运动，故B正确，C错误； D．过程中，如果物体所受拉力一直小于物体重力，则物体受到的合力方向一定竖直向下，物体一直做加速运动，物体的动能在不断增大，故D正确。 故选BD。 16．ABC 【详解】A．由题意，可知小球、弹簧组成的系统只发生势能与动能之间的相互转化，系统的机械能守恒，故A正确； B．由题意，可知小球在位置B时，弹簧处于原长，从C到B对小球利用动能定理，可知其动能为 故B正确； C．由题意，选取小球在位置A时，为零重力势能面，则小球的机械能为 根据小球及弹簧系统机械能守恒，可知在A点时，小球把其机械能完全转化为弹簧的弹性势能，所以在位置A时，弹簧的弹性势能为，故C正确； D．当小球受到的重力与弹簧弹力大小相等时，小球的加速度为零，此时速度最大，动能最大，显然此位置应在B点下方；小球从B至C过程中，小球只受重力的作用，则其机械能守恒，动能和重力势能之和不变，故D错误。 故选ABC。 17．(1) (2) (3)C 【详解】（1）根据， 可得滑块平抛运动的初速度大小为 （2）滑块的斜面上运动时， 做平抛运动时， 联立解得 则 解得 （3）若滑块与及段间的动摩擦因数均为，则从开始下滑到开始平抛则由动能定理 做平抛运动时， 解得 与对比可知，图像仍为直线，不仅图像的斜率变化，图像的截距也变化。故选C。 18．（1）960W；（1）1920W 【详解】（1）前2s内小朋友和滑雪车的位移为 重力做功 所以重力的平均功率为 （2）第2s末小朋友和滑雪车的速度为 所以重力的瞬时功率为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）小木块在斜面上运动时，由牛顿第二定律可知 解得加速度大小 （2）根据运动学规律 可得小木块滑至斜面底端时的速度大小 （3）根据瞬时功率的定义，小木块到达斜面底端时重力的瞬时功率 20．(1)，方向指向转轴 (2)①详见解析；② (3) 【详解】（1）设粒子的体积为，则 它离转轴的距离为 则当旋转时，液体做匀速圆周运动的向心力是 F向是由周围液体对他压力的合力作用产生的，方向指向转轴。 解得 （2）①实际占有该体，密度为的粒子，其大小、形状、位置等情况与上述假设的小团液体一样，合力仍为F向；但是微粒质量变大了，需要的向心力增大了，粒子将沿简轴向外作离心运动，终会运动到N端。 ②由于液体很粘，故粘滞阻力f很大使它向外运动非常缓慢，再此过程的任一时刻均可按匀速圆周运动进行处理。 有 联立上式得 ，x为粒子到简右端的距离，可知粒子沿简轴运边时，阻力是一个和距离x成一次关系的力，但这是以航天飞机为参考系而言 不妨将粒子的实际运动分解为沿筒和垂直于筒的两个运动，粘滞阻力只在沿筒方向做功（或者按微元法，取极短时间内做功） （3）小颗粒会非常缓慢地上升到顶部的过程中由能量守恒得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $