第七章 机械能守恒定律 练习题-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册

**基本信息** 聚焦机械能守恒定律单元核心，通过多样化题型系统覆盖能量转化、功与功率计算等考点，强化能量观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择1/3/8题|重力势能变化、弹性势能比较|从势能定义到机械能守恒条件的概念生成| |功与功率|选择2/7/11题|变力做功、斜面做功、汽车启动|功的计算方法与功率公式的推导应用| |实验验证|填空14题|光电门测速度验证机械能守恒|实验原理与误差分析的科学探究过程| |综合应用|计算15/16/17题|动力学与能量观点结合|牛顿定律与动能定理的综合推导应用|

第七章 机械能守恒定律 练习题-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放(不计空气阻力)，h1＞h2，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是(　　) A.ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2　　 B.ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2 C.ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2　　 D.ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2 2、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为(　　) A．0　　 B．FR C.πFR　　　D．2πFR 3、一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示．以地面C为零势能面，g取10 m/s2，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(　　) A．15.6 J和9 J B．9 J和－9 J C．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J 4、如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定(　　) A．小于拉力所做的功 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 5、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g。 。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(　　) A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.运动员获得的动能为mgh C.运动员克服摩擦力做功为mgh D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh 6、物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。则以下各图像中，能正确反映这一过程的是(　　) 7、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则(　　) A．沿着AB用的拉力最小，做功最多 B．沿着AC用的拉力最小，做功最多 C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少 D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多 8、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则 (　　) A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值 B．两小球到达C点和D点时，重力做功相等 C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等 D．两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 9、某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)(　　) A．14 m/s　　 B．12 m/s C．28 m/s D．20 m/s 10、如图所示，有一条长为的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为，另一半长度竖直下垂在空中，链条由静止释放后开始滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为（取）（　　） A． B． C． D． 11、一汽车的额定功率为P，设其在水平公路上行驶时所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm，则在水平公路上(　　) A．若汽车以额定功率启动，则速度达到vm之前做匀加速直线运动 B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vm C．无论汽车以哪种方式启动，加速度都与牵引力成正比 D．汽车以速度vm匀速直线行驶，若要减速，则要减小牵引力 12、如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)(　　) A．物体加速度大小为2 m/s2 B．4 s末F的功率大小为42 W C．F的大小为21 N D．4 s内F做功的平均功率为42 W 二、填空与实验题。 13、在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_____ ，落地时的动能为______；在空中运动的时间为_______。 14、某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么 (1)小铁球通过光电门的速度v=_______（用d、t表示）； (2)验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式_____________； (3)考虑小铁球在运动过程中受到阻力的因素，其重力势能减少量____动能的增加量（选填 “大于”，“等于”或“小于”） 三、计算题。 15、如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用N的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角，小孩与冰车的总质量kg，冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度m/s2，，。求： （1）小孩与冰车所受支持力的大小； （2）小孩与冰车加速度的大小a； （3）s内合力所做的功W。 16、半径R＝1 m 的圆弧轨道下端与一光滑水平轨道连接，水平轨道离地面高度h＝1 m，如图所示，有一质量m＝1.0 kg的小滑块自圆弧轨道最高点A由静止开始下滑，经过水平轨道末端B时速度为4 m/s，滑块最终落在地面上(g取10 m/s2)，试求： (1)不计空气阻力，滑块落在地面时速度的大小； (2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功。 17、如图所示，小滑块(可视为质点)从斜面顶端A由静止滑至水平部分上C点停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设滑块在转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块间的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数。 第七章 机械能守恒定律 练习题-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放(不计空气阻力)，h1＞h2，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是(　　) A.ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2　　 B.ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2 C.ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2　　 D.ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2 【答案】B 2、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为(　　) A．0　　 B．FR C.πFR　　　D．2πFR 【答案】C　 3、一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示．以地面C为零势能面，g取10 m/s2，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(　　) A．15.6 J和9 J B．9 J和－9 J C．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J 【答案】C　 4、如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定(　　) A．小于拉力所做的功 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 【答案】A　 5、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g。 。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(　　) A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.运动员获得的动能为mgh C.运动员克服摩擦力做功为mgh D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh 【答案】D 6、物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。则以下各图像中，能正确反映这一过程的是(　　) 【答案】C　 7、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则(　　) A．沿着AB用的拉力最小，做功最多 B．沿着AC用的拉力最小，做功最多 C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少 D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多 【答案】D　 8、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则 (　　) A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值 B．两小球到达C点和D点时，重力做功相等 C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等 D．两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 【答案】D 9、某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)(　　) A．14 m/s　　 B．12 m/s C．28 m/s D．20 m/s 【答案】A　 10、如图所示，有一条长为的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为，另一半长度竖直下垂在空中，链条由静止释放后开始滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为（取）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 11、一汽车的额定功率为P，设其在水平公路上行驶时所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm，则在水平公路上(　　) A．若汽车以额定功率启动，则速度达到vm之前做匀加速直线运动 B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vm C．无论汽车以哪种方式启动，加速度都与牵引力成正比 D．汽车以速度vm匀速直线行驶，若要减速，则要减小牵引力 【答案】D　 12、如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)(　　) A．物体加速度大小为2 m/s2 B．4 s末F的功率大小为42 W C．F的大小为21 N D．4 s内F做功的平均功率为42 W 【答案】B　 二、填空与实验题。 13、在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_____ ，落地时的动能为______；在空中运动的时间为_______。 【答案】250 250 2 14、某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么 (1)小铁球通过光电门的速度v=_______（用d、t表示）； (2)验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式_____________； (3)考虑小铁球在运动过程中受到阻力的因素，其重力势能减少量____动能的增加量（选填 “大于”，“等于”或“小于”） 【答案】 大于 三、计算题。 15、如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用N的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角，小孩与冰车的总质量kg，冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度m/s2，，。求： （1）小孩与冰车所受支持力的大小； （2）小孩与冰车加速度的大小a； （3）s内合力所做的功W。 【答案】（1）N； （2）m/s2； （3）J 【详解】 （1）冰车和小孩受力如图所示， 竖直方向合力为零 解得N （2）水平方向根据牛顿第二定律 由滑动摩擦力公式 联立得m/s2 （3）由牛顿第二定律有 由功的定义式得 由位移公式得 联立解得J 16、半径R＝1 m 的圆弧轨道下端与一光滑水平轨道连接，水平轨道离地面高度h＝1 m，如图所示，有一质量m＝1.0 kg的小滑块自圆弧轨道最高点A由静止开始下滑，经过水平轨道末端B时速度为4 m/s，滑块最终落在地面上(g取10 m/s2)，试求： (1)不计空气阻力，滑块落在地面时速度的大小； (2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功。 【答案】(1)6 m/s　 (2)2 J 【解析】(1)从B点到地面这一过程，只有重力做功，根据动能定理有 mgh＝mv2－mv， 代入数据解得v＝6 m/s。 (2)设滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功为WFf，对滑块从A到B这一过程运用动能定理有 mgR－WFf＝mv－0， 解得WFf＝2 J。 17、如图所示，小滑块(可视为质点)从斜面顶端A由静止滑至水平部分上C点停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设滑块在转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块间的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数。 【答案】 【解析】如图所示： 滑块从A处滑到C处的过程，只有重力和摩擦力做功，设滑块质量为m，动摩擦因数为μ，斜面倾角为α；斜面底边长s1，水平部分长s2，由动能定理得 mgh－μmgcos α·－μmgs2＝0－0， 又s＝s1＋s2，解得μ＝。 学科网（北京）股份有限公司 $