第八章 机械能守恒定律 单元测试 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 《机械能守恒定律》单元卷，通过生活情境（如“打水漂”“传送带”）与多过程综合问题设计，适配高中物理单元复习，强化能量观念与科学推理。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/48分|动能定理、功率、重力势能等|结合“足球运动”“电梯加速”等情境，考查能量转化分析| |实验题|1题/14分|验证机械能守恒定律|含误差计算（相对误差公式应用），注重科学探究能力| |计算题|4题/38分|多过程能量守恒、弹簧弹性势能等|如“汽车匀加速与额定功率运动”“圆轨道不脱离条件”，突出科学论证与模型建构|

《机械能守恒定律》单元测试 一、选择题（每道小题4分，共计48分） 1.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 运动员踢球时对足球做功 B. 运动员对足球做功 C. 克服重力做功 D. 足球上升过程人对足球做功 2.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 3.一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是（g=10m/s2）（ ） A. 重力做功为1.8J B. 重力做了0.55J的负功 C. 物体的重力势能一定减少0.55J D. 物体的重力势能一定增加1.25J 4.如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 如果h和一定，越大，x越大 B. 如果h和一定，越大，x越小 C. 摩擦力对木块做功为 D. 重力对木块做功为 5.如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（　　） A. 对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功 B. 对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功 C. 对物体，动能定理的表达式为 D. 对电梯，其所受合力做功为 6.如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC水平，其长度d=0.50 m，盆边缘的高度为h=0.30 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停止的地点到B的距离为（　　） A. 0.50 m B. 0.25 m C. 0.10 m D. 0 7.如图所示，水平传送带以速度v的匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为（ ） A. B. C. D. 8.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（　　） A. 若F为恒力，则F力做功为 B. 若F为恒力，则F力做功为 C. 若小球被缓慢移动，则F力做功为 D. 若小球被缓慢移动，则F力做功为 9.一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于高度和时的重力势能分别为和（）。若物块位于时速度为0，则位于时其速度大小为（　　） A. B. C. D. 10.如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，重力加速度为g，现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面，则这一过程中弹性势能的变化量ΔEp和力F做的功W分别为（　　） A. B. C. D. 11.“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度v抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为-mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 12.如图所示，两个质量相等可视为质点的小球a、b通过铰链用长为的刚性轻杆连接，a球套在竖直杆M上，b球套在水平杆N上，最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根足够长的细杆M、N不接触（a、b球均可无碰撞通过O点），且两杆间的距离忽略不计，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. a、b两球组成系统机械能不守恒 B. a球到达与b球等高位置时速度大小为 C. a球运动到最低点时，b球速度最大 D. a球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球的弹力一直做负功 二、实验题（共计14分） 13.实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：　　　　　　　　（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为　　　　　　　　m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应　　　　　　　　（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为　　　　　　　　（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率　　　　　　　　（保留3位有效数字）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为　　　　　　　　（用字母k和g表示）；当地重力加速度大小取m/s2，则　　　　　　　　（保留2位有效数字），若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 三、计算题（共计38分） 14.一辆重5t的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a＝1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍．(g取10 m/s2)求： (1)汽车做匀加速直线运动的最长时间； (2)汽车开始运动后，5s末和15s末的瞬时功率． 15.如图所示，粗糙水平地面与半径m的光滑半圆轨道相连接，且在同一竖直平面内，是的圆心，在同一竖直线上。质量kg的小物块在N的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为，当小物块运动到点时撤去力，取重力加速度m/s2求： （1）小物块到达点时速度的大小； （2）小物块运动到点时，轨道对小物块作用力的大小。 16.如图所示一足够长的斜面，倾角为，斜面与水平面平滑连接，质量kg的物体静止于水平面上的点，点与点之间的距离m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现物体受到一水平向右的恒力N作用，运动至点时撤去该力，（，，取m/s2则： (1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？ (2)物体到达点时的速度是多大？ (3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？ 17.如图所示，水平面右端放一大小可忽略的小物块，质量kg，以m/s向左运动，运动至距出发点m处将弹簧压缩至最短，反弹回到出发点时速度大小m/s。水平面与水平传送带理想连接，传送带长度m，以m/s顺时针匀速转动。传送带右端与一竖直面内光滑圆轨道理想连接，圆轨道半径m，物块进入轨道时触发闭合装置将圆轨道封闭。（m/s2），求： （1）物体与水平面间的动摩擦因数； （2）弹簧具有的最大弹性势能； （3）要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数应满足的条件。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D C D C A A D 题号 11 12 答案 C C 13.（1）.④①⑥⑤ （2）1.79 （3）①通过 ② ③19.0 （4）.① ②3.1 14.(1)10 s　(2)40 kW　80 kW 15.(1)；(2)150N 16.(1)；(2)；(3) 17.（1）；（2）；（3）或 学科网（北京）股份有限公司 $