第八章 机械能守恒定律 单元基础夯实综合检测训练（A卷）-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 单元基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了20m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　） A．5000J B．2500J C． D． 2．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面的高度为h，如图所示。若以桌面为参考面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是（　　）    A．mgh，减少mg（H-h） B．mgh，增加mg（H+h） C．-mgh，增加mg（H-h） D．-mgh，减少mg（H+h） 3．小明从三楼教室匀速率的走到一层，重力做了的功，则在此过程中小明的 A．动能一定增加了 B．动能一定减小了 C．重力势能一定增加了 D．重力势能一定减小了 4．如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，当轻绳刚好被拉紧后，B球的高度为h，A球静止于地面。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦力不计，重力加速度为g，释放B球，当B球刚落地时，A球的速度大小为，则A球与B球的质量比为（　　） A． B． C． D． 5．在做验证机械能守恒定律的实验时，下列操作正确的是（　　） A．先释放纸带，再打开电源 B．计时器的两个限位孔不必在一条直线上 C．为了便于安装，重物应该选择体积较大、质量较小的物体 D．电磁打点计时器应该接在 4~6 V的交流电源上 6．下列说法正确的是（　　） A．由功率表达式可知，功率与做功成正比，与做功时间成反比 B．重力势能的值有正负，故重力势能的变化与零势能面的选取有关 C．某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零 D．重力做负功，则重力势能一定增大 7．一滑块从固定光滑斜面的顶端由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能、重力势能与运动时间t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．   8．如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后小球竖直向上运动、离开弹簧后再上升到最高点。小球在整个上升的过程中（　　） A．小球的机械能保持不变 B．小球增加的机械能，等于弹簧减少的弹性势能 C．当小球的动能最大时，弹簧的弹性势能为零 D．小球克服重力所做的功大于弹簧弹力对小球做的功 9．如图所示，在某次体能训练中，运动员身上系着轻绳拖着轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，2s末轮胎的速度大小为4m/s。已知绳与地面的夹角θ=37°，绳对轮胎的拉力大小为50N，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A．前2s内绳子拉力对轮胎所做的功为200J B．第2s内运动员克服绳子拉力所做的功为120J C．前2s内绳子拉力对轮胎做功的平均功率为100W D．第2s末绳子拉力对轮胎做功的瞬时功率为200W 10．如图所示，一轻弹簧一端固定于О点，另一端系一重物，将重物从与悬点О在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（　　） A．重力做正功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变 B．重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加 C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功 D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功 二、多选题 11．空降兵在某次跳伞训练中，打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动，其加速度为a，下降的高度为h，伞兵和装备系统的总质量为m，重力加速度为g。则下降h的过程中，伞兵和装备系统的（　　） A．重力势能减少了mah B．重力势能减少了mgh C．动能增加了mah D．动能增加了mgh 12．如图所示，竖直的墙壁上存在一圆心为O半径为R的光滑凹槽，槽内嵌入一质量为m的小球，小球与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在轨道圆心正上方的O´处，弹簧原长等于O´到轨道圆心O的距离，劲度系数为k．小球在凹槽最高点A处受轻轻扰动后向最低点B运动（圆轨道与弹簧无接触），则（　　） A．系统的弹性势能先减小后增大 B．小球的机械能保持不变 C．小球的动能可能先增大后减小 D．小球在B处受到轨道的弹力大小为 13．物体放在粗糙水平面上，第一次用与水平方向成角斜向上力F拉物体，第二次用与水平面成角斜向下大小也为F的力推物体，两次都从静止开始，在水平面上移动同样的距离，在两个过程中，力F做的功分别是W1和W2，两个力的平均功率分别为P1和P2则（　　） A． B． C． D． 14．利用功能关系研究重力势能过程中，我们用到了如图所示的情景：物体沿任意坡面从A运动到B。下列说法正确的是（    ） A．这个过程可以用来证明重力做功跟运动路径无关 B．物体沿光滑坡面下滑时重力做功小于沿粗糙坡面下滑重力所做的功 C．物体下滑过程中重力做正功，重力势能增加 D．重力势能的单位用基本单位可表示为 15．运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示。已知冰壶质量为19kg，g取10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A．μ=0.05 B．μ=0.01 C．滑行时间t=5s D．滑行时间t=10s 16．某同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的原因可能是（　　） A．重锤的质量测量错误 B．该同学自编了实验数据 C．交流电源的频率不等于50 Hz D．重锤下落时受到的阻力过大 三、填空题 17．关于“验证机械能守恒定律”的实验中，若正确的操作完成实验，正确的选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)，当地重力加速度的值为9.8m/s2，那么(结果均保留两位有效数字) ①纸带的________端与重物相连(选填“左”或“右”)； ②打下计数点B时，重物的速度________m/s(结果均保留两位有效数字)； 18．质量为1kg的物体自足够高处由静止自由落下（不计空气阻力），g取10m/s2，在下落3s的时间内物体下落的高度h=_____m。在下落3s的时间内重力对物体所做的功WG=_____J。 19．汽车在行驶过程中一定要注意控制车速及与前车保持安全距离以避免紧急制动时出现追尾事故。假设制动时路面阻力大小恒定，汽车以速率v行驶时制动距离为s；则汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为_____。 20．质量的小球系于弹簧的一端，套在光滑竖直圆环上，弹簧的另一端固定在环上的A点，环半径，弹簧原长。当球从图中位置C滑至最低点B时，测得，则在B点时弹簧的弹性势能______。 四、解答题 21．如图所示，水平雪面上的雪橇在与水平方向成角的拉力F=20N的作用下，沿直线匀速运动5m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）拉力F做的功； （2）雪橇克服地面摩擦力做的功。 22．现有一质量为m=0.2kg的小球，将其从离地H=45m处静止释放，忽略空气阻力。取地面为参考平面，。求： (1)第1s末小球的重力势能； (2)前2s内小球重力势能的变化量； (3)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 23．有一种峡谷荡秋千的娱乐活动项目，游客A乘坐于秋千板，摆下之际，工作人员B拉住秋千板下挂钩，利用其重力使游客加速，且工作人员通过手上的动作在不额外做功的情况下，使自己落在低处台阶时速度恰好为零。假设游客和工作人员的质量都为m，绳长为L，把人简化为两个小球，其质心连线开始和结束均在竖直方向。出发时秋千绳子和竖直方向夹角为60°，工作人员放手的位置秋千绳子和竖直方向夹角为45°，空气阻力不计。求： （1）游客到达最底处C时，人对座板的压力； （2）游客向右摆动时绳子和竖直方向最大夹角α的余弦。    24．如图所示，质量的小球由A点以速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入竖直放置的光滑圆轨道BC，随后沿直线轨道CD上升到最高点。已知BC两点高度相同，小球经过这两点时的速度大小相等。O为圆轨道的圆心，圆轨道半径，OB与竖直方向的夹角。直线轨道CD接触面粗糙，动摩擦因数，与圆轨道在C点相切。不计空气阻力，取重力加速度。求 （1）A、B之间的水平距离； （2）小球进入圆轨道最低点时，对轨道压力的大小； （3）小球在CD轨道上升过程中，克服摩擦力做的功。    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 《第八章 机械能守恒定律 单元基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D B D D D B B C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BC AC BD AD BD BC 1．B 【详解】此过程中拉力做的功为 故选B。 2．D 【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为 整个过程中小球的重力做正功，故重力势能减少，重力势能的减少量为 故选D。 3．D 【详解】由于小明匀速的走到一层，所以此过程动能不变，故AB错误；据重力做功与重力势能的关系可知，重力做了的功，则重力势能减少了，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误． 4．B 【详解】B球下落的过程中，由A、B两球及绳子组成的系统机械能守恒 解得 故选B。 5．D 【详解】A．先打开电源，再释放纸带，故A错误； B．计时器的两个限位孔在一条直线上，以减小摩擦，故B错误； C．为了减小空气阻力影响，重物应该选择体积较小、质量较大的物体，故C错误； D．电磁打点计时器应该接在 4~6 V的交流电源上，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．公式 是比值定义法，在相同时间内，力做功越多，功率越大，做相等的功，所用时间越少，功率越大，故A错误； B．重力势能的变化与初末位置高度差有关，与零势能面的选取无关，故B错误； C．某物体所受合力做功为零，但每个力做功不一定为零，故C错误； D．重力做负功，则重力势能一定增大，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】AC．设斜面夹角为，滑块沿斜面下滑过程中 根据速度公式 滑块的动能 故AC错误； BD．滑块下滑的高度 设斜面的高度为H，重力势能与运动时间t的关系为 故B错误，D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．在弹簧恢复原长过程中弹簧对小球做正功，则小球的机械能不守恒，故A错误； B．对于小球和弹簧组成的系统来说，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则弹簧减少的弹性势能等于小球增加的机械能，故B正确； C．当弹力等于重力时，小球的动能最大，此时弹簧处于压缩状态，故C错误； D．对小球从开始到最高点由动能定理可知，小球克服重力所做的功等于弹簧弹力对小球做的功，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】A．前2s内的位移为 前2s内绳子拉力对轮胎所做的功为 故A错误； B．根据速度时间关系 解得加速度为 第2s内的位移为 第2s内运动员克服绳子拉力所做的功为 故B正确； C．前2s内绳子拉力对轮胎做功的平均功率为 故C错误； D．第2s末绳子拉力对轮胎做功的瞬时功率 故D错误。 故选B。 10．C 【详解】AB．重物由A点摆向最低点B的运动中，重力做正功，弹簧伸长，弹力对重物做负功，弹簧弹性势能增加，AB错误； C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，由于细绳不可伸长，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，C正确； D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，由于细绳不可伸长，重物下落的高度变小，重力做功变小，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，D错误。 故选C。 11．BC 【详解】AB．系统的高度下降了h，重力做功为mgh，所以重力势能减小了mgh，故B正确，A错误； CD．系统做匀加速直线运动，速度增大，动能增加，由牛顿第二定律知，系统所受的合力 F=ma 由动能定理知动能的增加量等于合力做功，为mah，故C正确，D错误。 故选BC。 12．AC 【详解】A．对于系统，弹簧从压缩状态到伸长状态，则弹性势能先减小后增大，选项A正确； B．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，由于弹簧的弹性势能发生变化，所以小球的机械能发生变化，选项B错误； C．由于无法判断弹力与小球重力的关系，故无法具体判断出小球动能的变化情况，小球的动能有可能先增大后减小，也有可能一直增大，选项C正确； D．由于有弹簧弹力大于重力及弹簧弹力小于重力的两种情况，因此轨道对小球的弹力不唯一，选项D错误。 故选AC。 13．BD 【详解】AB．根据功的定义式 可知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，所以力F两种情况下对物体做功一样多，故A错误，B正确； CD．两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可以知道：当斜向上拉时 当斜下推时 可得 根据 可知第一次所用的时间短，根据 可知 故D正确，C错误。 故选BD。 14．AD 【详解】AB．物体沿任意坡面从A运动到B，重力做功为 可知重力做功跟运动路径无关，物体沿光滑坡面下滑时重力做功等于沿粗糙坡面下滑重力所做的功，故A正确，B错误； C．物体下滑过程中重力做正功，重力势能减少，故C错误； D．根据重力势能表达式 可知重力势能的单位用基本单位可表示为，故D正确。 故选AD。 15．BD 【详解】AB．由动能定理得 由图知x=5m，EK0=9.5J，代入得 解得 故A错误，B正确； CD．设冰壶的初速度为v，则有 得 由 得 滑行时间 故C错误，D正确。 故选BD。 16．BC 【详解】A．由可知重锤的质量测量是否准确不影响实验结果，故A不符合题意； B．该同学自编了实验数据可能会导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，故B符合题意； C．若交流电的频率f＜50 Hz，由于速度值仍按频率为50 Hz计算，频率的计算值比实际值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，动能值也就偏大，则可能出现的结果。故C符合题意。 D．重锤下落时受到的阻力过大则会导致重锤增加的动能明显小于重锤减少的重力势能。故D不符合题意。 故选BC。 17． 左 0.98 【详解】①[1]由于纸带的速度越来越大，则相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连。 ②[2]打下计数点B时，重物的速度为 18． 45 450 【详解】[1]有自由落体公式3s内物体的位移为 [2]则下落3s的时间内重力对物体做的功为 19．4s 【详解】制动时路面阻力大小恒定设为F，根据动能定理 汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为 解得 20．15J 【详解】[1]从C到B过程，据机械能守恒可得 代入数据解得。 21．（1）80J；（2）80J 【详解】（1）根据功的定义式可知，拉力F做的功为 WF=Fxcos37°=80J （2）雪橇在水平雪面上沿直线匀速运动，根据平衡条件可知，摩擦力大小为 f=Fcos37° 根据功的定义式可知，雪橇克服地面摩擦力做的功为 Wf=fx=80J 22．(1)80J；(2)40J；(3)30W 【详解】(1)小球第1s内下落距离为 第1s末小球的重力势能 (2)前两秒内的下落距离为 重力势能变化量为 (3)下落过程中所用时间满足 解得 下落过程中的平均功率为 23．（1）；（2） 【详解】（1）根据机械能守恒定律得 解得 根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律得 （2）根据机械能守恒定律得 解得 24．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）小球恰好进入圆轨道BC，设竖直分速度为，则 设平抛运动时间为t，则 水平位移 带入数据解得 （2）进入圆轨道B点，设速度为v，则 解得 根据牛顿第三定律，小球对轨道压力大小为28N。 （3）小球在CD轨道匀减速运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律，有 设小球上升位移为L，根据运动学公式，可得 小球克服摩擦力做功 带入数据解得 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 $