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

第8章 机械能守恒定律 章末练习题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达的D点时，速度为0。重力加速度为g，在这个过程中，重力做功为(　　) A. B. C.mgh D.0 2、如图所示： 用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则(　　) A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N 3、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是(　　) A．当物体向下运动时，重力对物体做负功 B．当物体向下运动时，重力势能增大 C．当物体向上运动时，重力势能增大 D．当物体向上运动时，重力对物体做正功 4、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 (　　) A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零 C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体的加速度可能为零 5、如图所示，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中木块机械能守恒的是(　　) 6、（双选）一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上出现一个深度为h的坑，如图所示，不计空气阻力，对从抛出到落至坑底的过程中，以下说法正确的是(　　) A．外力对小球做的总功为mg(H＋h)＋mv B．小球的机械能减小量为mg(H＋h)＋mv C．路基对小球做的功为－ D．路基对小球做的功为－ 7、（双选）在验证机械能守恒定律实验中，有几个注意的事项，下列正确的是（ ） A．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，应该与纸带在同一竖直线上 B．可以选用质量很大的物体，先用手托住，等计时器通电之后再释放 C．实验操作如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减少量 D．只有选第1、2两点之间的间隔约等于2mm的纸带才代表第1点的速度为0 8、一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是(　　) 9、如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　) A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少 B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多 C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgH D．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h) 10、关于动能定理，下列说法中正确的是(　　) A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和 B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变 C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用 D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程 11、在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，如图所示，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W(不计空气阻力，足球视为质点)(　　) A.等于mgh＋mv2 B.大于mgh＋mv2 C.小于mgh＋mv2 D.因为球入球门过程中的曲线的形状不确定，所以球员对足球做功的大小无法确定 12、（双选）如图甲所示，斜面AB与水平面BC是由同种材料制成的．质量相等的可视为质点的a、b两物块，从斜面上的同一位置A由静止开始下滑，经B点在水平面上滑行一段时间后停止．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度－时间图象如图乙所示，则由上述信息判断下列说法正确的是 (　　) 甲　　　　　　　乙 A．在斜面上滑行的加速度物块a比物块b的小 B．在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大 C．与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小 D．在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a比物块b多 二、填空与实验题。 13、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。 A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度 C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度 14、用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获得的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则：(结果保留两位有效数字) 甲 乙 (1)从纸带上打下计数点5时的速度v＝ m/s。 (2)从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量ΔEk＝ J，系统势能的减少量ΔEp＝ J。(当地的重力加速度g取10 m/s2.) (3)若某同学作出v2­h图象如图所示，则当地的重力加速度g＝ m/s2。 三、计算题。 15、如图所示，质量为m＝2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10 N的拉力作用，物体移动了l＝2 m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)弹力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W。 16、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45 m，有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g＝10 m/s2)，求： (1)物体到达B点时的速度大小； (2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功． 17、如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的粗糙水平轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g. (1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力； (2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求： ①滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm； ②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x. 第8章 机械能守恒定律 章末练习题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达的D点时，速度为0。重力加速度为g，在这个过程中，重力做功为(　　) A. B. C.mgh D.0 【答案】B 2、如图所示： 用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则(　　) A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N 【答案】B　 3、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是(　　) A．当物体向下运动时，重力对物体做负功 B．当物体向下运动时，重力势能增大 C．当物体向上运动时，重力势能增大 D．当物体向上运动时，重力对物体做正功 【答案】C　 4、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 (　　) A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零 C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体的加速度可能为零 【答案】B　 5、如图所示，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中木块机械能守恒的是(　　) 【答案】C 6、（双选）一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上出现一个深度为h的坑，如图所示，不计空气阻力，对从抛出到落至坑底的过程中，以下说法正确的是(　　) A．外力对小球做的总功为mg(H＋h)＋mv B．小球的机械能减小量为mg(H＋h)＋mv C．路基对小球做的功为－ D．路基对小球做的功为－ 【答案】BC　 7、（双选）在验证机械能守恒定律实验中，有几个注意的事项，下列正确的是（ ） A．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，应该与纸带在同一竖直线上 B．可以选用质量很大的物体，先用手托住，等计时器通电之后再释放 C．实验操作如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减少量 D．只有选第1、2两点之间的间隔约等于2mm的纸带才代表第1点的速度为0 【答案】AD 8、一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是(　　) 【答案】A　 9、如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　) A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少 B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多 C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgH D．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h) 【答案】C　 10、关于动能定理，下列说法中正确的是(　　) A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和 B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变 C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用 D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程 【答案】B　 11、在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，如图所示，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W(不计空气阻力，足球视为质点)(　　) A.等于mgh＋mv2 B.大于mgh＋mv2 C.小于mgh＋mv2 D.因为球入球门过程中的曲线的形状不确定，所以球员对足球做功的大小无法确定 【答案】A 12、（双选）如图甲所示，斜面AB与水平面BC是由同种材料制成的．质量相等的可视为质点的a、b两物块，从斜面上的同一位置A由静止开始下滑，经B点在水平面上滑行一段时间后停止．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度－时间图象如图乙所示，则由上述信息判断下列说法正确的是 (　　) 甲　　　　　　　乙 A．在斜面上滑行的加速度物块a比物块b的小 B．在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大 C．与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小 D．在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a比物块b多 【答案】BC　 二、填空与实验题。 13、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。 A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度 C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度 【答案】(1)AB　 (2)BC 14、用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获得的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则：(结果保留两位有效数字) 甲 乙 (1)从纸带上打下计数点5时的速度v＝ m/s。 (2)从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量ΔEk＝ J，系统势能的减少量ΔEp＝ J。(当地的重力加速度g取10 m/s2.) (3)若某同学作出v2­h图象如图所示，则当地的重力加速度g＝ m/s2。 【答案】(1)2.4　 (2)0.58　0.60　 (3)9.7 三、计算题。 15、如图所示，质量为m＝2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10 N的拉力作用，物体移动了l＝2 m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)弹力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W。 【答案】(1)16 J　(2)－8.4 J　(3)0　(4)0　(5)7.6 J 【解析】(1)对物体进行受力分析，如图所示． W1＝Flcos θ＝10×2×0.8 J＝16 J。 (2)FN＝G－Fsin θ＝20 N－10×0.6 N＝14 N Ff＝μFN＝0.3×14 N＝4.2 N W2＝Fflcos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J。 (3)W3＝Glcos 90°＝0。 (4)W4＝FNlcos 90°＝0。 (5)W＝W1＋W2＋W3＋W4＝7.6 J 也可由合力求总功 F合＝Fcos θ－Ff＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N F合与l方向相同，所以W＝F合l＝3.8×2 J＝7.6 J。 16、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45 m，有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g＝10 m/s2)，求： (1)物体到达B点时的速度大小； (2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功． 【答案】(1)2 m/s　(2)0.5 J 【解析】(1)物体从B运动到C的过程，由动能定理得：－μmgx＝0－mv 解得：vB＝2 m/s. (2)物体从A运动到B的过程，由动能定理得： mgR－Wf＝mv－0 解得：Wf＝0.5 J 17、如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的粗糙水平轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g. (1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力； (2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求： ①滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm； ②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x. 【答案】(1)3mg　(2)① 　② 【解析】(1)滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒 mgR＝mv ① 滑块在B点处，由牛顿第二定律得 N－mg＝m ② 解得N＝3mg ③ 由牛顿第三定律得N′＝3mg.④ (2)①滑块下滑到达B点时，小车速度最大．由机械能守恒得 mgR＝Mv＋m(2vm)2 ⑤ 解得vm＝ . ⑥ ②设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系得 mgR－μmgL＝Mv＋m(2vC)2⑦ 设滑块从B到C过程中，小车运动加速度大小为a，由牛顿第二定律得 μmg＝Ma ⑧ 由运动学规律得 v－v＝－2ax ⑨ 解得x＝. ⑩ 学科网（北京）股份有限公司 $