第八章 机械能守恒定律 章末验收检测 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第八章机械能守恒定律章末验收检测 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。公式为。下列说法正确的是（　　） A．功是标量，在国际单位制中，功的单位是瓦特 B．1J=1N·m/s C．当，F是阻力 D．若对物体做正功，对物体做负功，则与方向一定相反 2．如图所示，质量为m的物体以速度v0离开桌面后经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，质量的木块静止在高的平台上，木块与平台间的动摩擦因数，用水平推力，使木块产生位移时撤去，木块又滑行后飞出平台，则木块落地时速度的大小为（取）（    ） A． B． C． D． 4．一滑块从固定在地面上的光滑斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能、势能与运动时间t、、位移x之间的关系图像如图所示，以地面为零势能面，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，足够长的木板置于水平地面上，其上表面光滑，质量为，在水平拉力的作用下，以的速度沿水平地面向右匀速运动，现有若干个小铁块（可视为质点），每个质量均为，将第一个铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了时，又将第二块无初速地放在木板最右端，以后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速地放上一个铁块，直到木板停下来，就不再向木板上放铁块了，，。则下列说法正确的是（　　） A．最终有5个铁块放在木板上 B．最终有6个铁块放在木板上 C．最后一个铁块与木板最右端的距离为 D．最后一个铁块与木板最右端的距离为 6．如图所示，将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A，小环A套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，则小环A由静止开始下降时的动能为（　　） A． B． C． D． 7．现有轻质细绳AB、BC以及轻质弹簧CD，在竖直面内按照如图所示的方式连接，其中A、D两点固定于竖直墙上，1、2为两个可视为质点的小球，质量均为m，绳AB、弹簧CD与竖直方向的夹角均为30°，且绳AB长为L，绳BC沿水平方向。已知重力加速度为g，忽略一切阻力，下列说法不正确的是（　　） A．剪断绳子前，绳AB与弹簧CD中的弹力大小相等且为 B．剪断绳子BC瞬间，小球1的加速度大小为 C．剪断绳子AB瞬间，小球1的加速度大小为 D．剪断绳子BC后，小球1摆动到竖直面最低点时速度大小为 二、多选题 8．如图所示为某次蹦极运动的简化过程。弹性绳的一端固定在点，另一端和运动员相连。运动员从点自由下落，至点弹性绳刚好伸直，然后到达最低点，整个过程忽略空气阻力，该过程中下列说法正确的是（　　） A．从点到点的过程中弹性绳的弹性势能先减小后增大 B．从点到点的过程中运动员的重力势能一直减小 C．从点到点的过程中运动员的动能先增大后减小 D．从点到点的过程中运动员的机械能增大 9．如图所示，劲度系数为的弹性绳一端系于点，绕过处的光滑小滑轮，另一端与质量为、套在光滑竖直固定杆A处的圆环（视为质点）相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于P、Q间的距离，A、Q间的距离为。将圆环从A点由静止释放，重力加速度大小为，弹性绳始终处于弹性限度内，弹性绳的弹性势能，其中为弹性绳的伸长量，下列说法正确的是（　　） A．圆环向下运动的过程中，弹性绳的弹性势能一直增大 B．圆环向下运动的最大距离为 C．圆环最大动能为 D．圆环运动过程中的最大加速度为 10．一光滑轨道由水平部分和竖直圆周部分组成，圆轨道半径为R。水平轨道左端连接一轻弹簧，第一次质量为m的小球在水平轨道上被压缩的弹簧弹出后，在轨道上运动时最高只能到达离水平轨道高度为的位置。若保持每次弹射前的弹簧压缩量与第一次相同，改变小球的质量，要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量可能是（　　） A． B． C． D． 三、实验题 11．某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 (1)物块通过光电门时的速度为________； (2)改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组l和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式________时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； (3)在（2）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则________（用、、、表示）； (4)在（2）中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为________（、、表示）。 12．用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。 (1)关于该实验的操作和数据分析，以下说法正确的是_______。 A．必须用天平测出重锤的质量方可实验 B．先接通电源，后释放纸带 C．将打点计时器接到8V直流电源上 D．也可以用计算重锤从静止下落h时的瞬时速度大小 E．应选择质量大、体积小的重物进行实验 (2)实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，为减小实验误差，应优先选用______。 A．电磁打点计时器 B．电火花计时器 (3)如图2所示，选取纸带上连续五个计时点A、B、C、D、E，测量出点B距运动起始点O的距离，点B、C间的距离为，点C、D间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为T，假设重锤质量为m，根据这些条件计算从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的重力势能变化量______，动能变化量______；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是______。 (4)将测得的数据描绘图像，如图3，求得图线斜率为k，下落h时，重力势能减小量与动能增加量之间的差值为______（结果用字母“m”、“h”、“k”、“g”表示）。 四、解答题 13．如图所示，半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，直径AC水平，一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放，物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动，到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍，重力加速度为g，不计空气阻力，不计物块的大小，求： (1)物块到达B点时的速度大小； (2)物块从A运动到B所用的时间和克服摩擦力做的功。 14．如图所示，倾角的斜面底端O点与光滑水平面平滑连接，轻弹簧的一端固定在M处，另一自由端恰位于斜面的底端O点，质量的物块（视为质点）从斜面上的A点由静止开始下滑，此后多次挤压弹簧，弹簧被压缩的过程中始终在弹性限度内，其最大的弹性势能，物块与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求： (1)物块从A点第一次到达O点所用的时间t； (2)物块沿斜面上滑能到达的最大高度h； (3)物块第三次到达O点时的速度大小v。 15．如图甲，竖直平面内，一长度大于4 m的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动1 m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为1 m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C B D B C BC AC AD 11．(1) (2) (3) (4) 12．(1)BE (2)B (3) 空气阻力，纸带阻力等。 (4) 13．(1) (2)，mgr 【详解】（1）在B点时，根据牛顿第二定律得 因为 所以 （2）因为物块从A点进入圆弧轨道并做匀速圆周运动，所以物块从A运动到B所用时间为 从A运动到B由动能定理得 解得克服摩擦力做的功 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）设物块在斜面上下滑的过程中加速度大小为，对物块受力分析，根据牛顿第二定律有 设物块第一次到达O点时的速度为，根据机械能守恒定律有 根据运动规律有 解得 （2）对物块第一次上滑的过程，根据能量守恒定律有 解得 （3）对于物块整个下滑的过程，根据动能定理有 解得 15．(1)1.5J (2)0.5N (3) 【详解】（1）求，F做的功 （2）对AB整体，根据牛顿第二定律 其中 对B根据牛顿第二定律 联立解得 （3）当A、B之间的弹力为零时，A、B分离，根据（2）分析可知此时 此时 过程中，对A、B根据动能定理 根据题图可得 从点到点，根据动能定理 在点的最小速度满足 联立可得 即圆弧半径满足的条件。 学科网（北京）股份有限公司 $