第8章 机械能守恒定律 单元复习-2025-2026学年高一物理人教版（2019）必修第二册

**基本信息** 本单元卷聚焦人教版必修第二册第8章机械能守恒定律，通过选择、实验、计算题型全面覆盖重力势能、功率、动能定理等核心知识点，梯度设计强化能量观念与科学推理，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|12题|重力势能变化（题1）、功率计算（题2）、动能定理（题4）|结合软绳对折、平抛运动等情境，考查物理观念应用| |填空与实验题|2题|机械能守恒验证（题14）|实验题含器材选择、误差分析（空气阻力影响），体现科学探究| |计算题|3题|功率综合（题15）、动能定理应用（题16）、赛车缓冲模型（题17）|题17以赛车安全为情境，融合牵引力、摩擦与弹簧作用，渗透科学态度与责任|

第8章 机械能守恒定律 课后复习-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点，重力加速度为g，若将其下端向上提起使其对折，则软绳重力势能变化量为(　　) A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl 2、如图所示，质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出，经过2 s落地．取g＝10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是(　　) A．下落过程中重力的平均功率是400 W B．下落过程中重力的平均功率是100 W C．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 W D．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W 3、质量为m的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t(s)时重力势能减少量为(　　) A.mg2t2sin α　　　B.mg2t2 C．mg2t2 D.mg2t2sin2 α 4、下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是(　　) A．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0 B．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0 C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D．物体的动能不变，所受合力一定为0 5、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个过程中，物体机械能随时间变化关系正确的是(　　) 6、如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力(　　) A．一直不做功 B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心 7、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是(　　) A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5　 B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5 C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5 D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3 8、一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高处，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取10 m/s2)(　　) A．重力做功为1.8 J B．重力做了0.55 J的负功 C．物体的重力势能一定减少0.55 J D．物体的重力势能一定增加1.25 J 9、有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是(　　) A．木块所受的合力为零 B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零 C．重力和摩擦力的合力做的功为零 D．重力和摩擦力的合力为零 10、如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是(　　) A.2R B. C. D. 11、一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则(　　) A．铁棒的重力势能增加了300 J B．铁棒的重力势能增加了150 J C．铁棒的重力势能增加量为0 D．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定 12、（双选）如图所示是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知(　　) A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大 C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 二、填空与实验题。 13、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”） 14、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。 (3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 (4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。 三、计算题。 15、质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止而下滑。求： (1)前n秒内重力对物体做功的平均功率； (2)第n秒内重力对物体做功的平均功率； (3)第n秒末重力对物体做功的瞬时功率。 16、如图所示，物体从斜坡上A处由静止开始下滑，滑到B处后又沿水平面前进到C处停下。如果物体从A处以一定的初速度v0滑下，求物体停下处D距C多远？(设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g) 17、在赛车场上，安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用，如图甲所示。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图乙所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始时赛车在A处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为L1＝1 m。当赛车启动时，产生水平向左的恒为F＝24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为m＝2 kg，A、B之间的距离为L2＝3 m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v＝4 m/s，方向水平向右。g取10 m/s2。 (1)赛车和地面间的动摩擦因数； (2)弹簧被压缩的最大距离是多少？试从加速度和速度变化的角度分析赛车关闭发动机后的运动性质； (3)试分析赛车速度过大时，存在什么安全隐患。 第8章 机械能守恒定律 课后复习-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点，重力加速度为g，若将其下端向上提起使其对折，则软绳重力势能变化量为(　　) A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl 【答案】D 2、如图所示，质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出，经过2 s落地．取g＝10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是(　　) A．下落过程中重力的平均功率是400 W B．下落过程中重力的平均功率是100 W C．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 W D．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W 【答案】C　 3、质量为m的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t(s)时重力势能减少量为(　　) A.mg2t2sin α　　　B.mg2t2 C．mg2t2 D.mg2t2sin2 α 【答案】D 4、下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是(　　) A．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0 B．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0 C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D．物体的动能不变，所受合力一定为0 【答案】A　 5、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个过程中，物体机械能随时间变化关系正确的是(　　) 【答案】C 6、如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力(　　) A．一直不做功 B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心 【答案】A　 7、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是(　　) A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5　 B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5 C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5 D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3 【答案】D　 8、一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高处，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取10 m/s2)(　　) A．重力做功为1.8 J B．重力做了0.55 J的负功 C．物体的重力势能一定减少0.55 J D．物体的重力势能一定增加1.25 J 【答案】C　 9、有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是(　　) A．木块所受的合力为零 B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零 C．重力和摩擦力的合力做的功为零 D．重力和摩擦力的合力为零 【答案】C　 10、如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是(　　) A.2R B. C. D. 【答案】C 11、一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则(　　) A．铁棒的重力势能增加了300 J B．铁棒的重力势能增加了150 J C．铁棒的重力势能增加量为0 D．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定 【答案】B　 12、（双选）如图所示是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知(　　) A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大 C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 【答案】BC　 二、填空与实验题。 13、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】等于 等于 14、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。 (3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 (4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。 【答案】AB mghB C 2g 三、计算题。 15、质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止而下滑。求： (1)前n秒内重力对物体做功的平均功率； (2)第n秒内重力对物体做功的平均功率； (3)第n秒末重力对物体做功的瞬时功率。 【答案】(1)； (2) ； (3) 【详解】 由牛顿第二定律可知，物体的加速度为 所以第n秒末的速度 前n秒的位移为        (1)前n秒内重力对物体做功的平均功率 (2)第n秒内重力的平均功率 (3)第n秒末重力对物体做功的瞬时功率 16、如图所示，物体从斜坡上A处由静止开始下滑，滑到B处后又沿水平面前进到C处停下。如果物体从A处以一定的初速度v0滑下，求物体停下处D距C多远？(设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g) 【答案】 【解析】物体沿斜面下滑过程中，重力和摩擦力做功，物体沿水平面运动时只有摩擦力做功。 物体从A由静止运动到C处停止的过程中，设摩擦力在AB段、BC段做的功分别为W1、W2，由动能定理得 mghAB＋W1＋W2＝0① 物体从A处以初速度v0滑下到D停止的过程中，设CD段摩擦力做的功为W3 由动能定理得mghAB＋W1＋W2＋W3＝0－mv② 由①②式得W3＝－mv，即－μmgsCD＝－mv sCD＝。 17、在赛车场上，安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用，如图甲所示。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图乙所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始时赛车在A处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为L1＝1 m。当赛车启动时，产生水平向左的恒为F＝24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为m＝2 kg，A、B之间的距离为L2＝3 m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v＝4 m/s，方向水平向右。g取10 m/s2。 (1)赛车和地面间的动摩擦因数； (2)弹簧被压缩的最大距离是多少？试从加速度和速度变化的角度分析赛车关闭发动机后的运动性质； (3)试分析赛车速度过大时，存在什么安全隐患。 【答案】(1)0.2　 (2)0.5 m　赛车的运动性质见解析　 (3)见解析。 【解析】(1)从赛车离开弹簧到B点静止，由动能定理得： －μmg(L1＋L2)＝0－mv2 解得μ＝0.2。 (2)设弹簧被压缩的最大距离为L，从赛车加速到离开弹簧，由动能定理得 FL1－μmg(L1＋2L)＝mv2－0 解得L＝0.5 m。 赛车接触弹簧后立即关闭发动机，牵引力消失，水平方向摩擦力不变，弹簧弹力增大，由牛顿第二定律知赛车做加速度增大的减速运动，当弹簧被压缩至最短时，赛车速度减为零，然后赛车在弹簧弹力作用下被反向弹回，赛车被反向弹回时摩擦力大小不变，方向向左，弹簧弹力逐渐减小，赛车脱离弹簧时弹力为0，赛车先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动。赛车脱离弹簧后，做匀减速直线运动至速度减为0。 (3)若赛车速度过大，撞击时超过弹簧的弹性限度，就会冲出围栏，发生安全事故。 学科网（北京）股份有限公司 $