第四章 机械能及其守恒定律 单元练习题 -2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册

**基本信息** 本卷为粤教版（2019）必修第二册第四章“机械能及其守恒定律”单元复习卷，通过苹果下落、蹦极等生活情境与实验探究，覆盖重力势能、动能定理等核心知识，适配单元复习中物理观念与科学思维的巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|重力势能计算（题1）、动能理解（题4）、汽车功率（题2）|双选题考查科学推理，结合魔方翻倒（题8）等文化情境| |填空与实验题|2题|机械能守恒验证（题14）|实验设计含误差分析（选铁球题14(3)），体现科学探究| |计算题|3题|动能定理应用（题16）、滑板运动机械能守恒（题17）|综合真实运动情境，考查问题解决能力与科学态度|

第四章 机械能及其守恒定律 练习题-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、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先落到地面C最后滚入沟底D。已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3 m，以地面C为零势能面，g＝10 m/s2，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。算出该苹果从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 2、（双选）如图所示是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，若汽车质量为2×103 kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则以下说法正确的是(　　) A．汽车的额定功率为6×104W B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103N C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D．汽车做匀加速运动的时间是5 s 3、物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(　　) A　　　　　 B　　　　　C　　　　 D 4、（双选）关于动能的理解，下列说法正确的是(　　) A．一般情况下，Ek＝mv2中的v是相对于地面的速度 B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关 C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反 D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化 5、如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（　　） A． B． C． D． 6、质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上，用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为4m的B物体相连，如图所示。当绳拉直时让B无初速落下h高度时(h小于桌面高度H，B物体没有落地)，A物体在桌面上运动的速率是(　　) A. B. C. D. 7、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是(　　) A．F1对B做负功，F2对A做正功 B．F1对B做正功，F2对A不做功 C．F2对A做正功，F1对B不做功 D．F2对A不做功，F1对A做正功 8、魔方，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为(　　) A.mga B. C. D. 9、（双选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　) A．力F对甲物体做功多 B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C．甲物体获得的动能比乙大 D．甲、乙两个物体获得的动能相同 10、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点．下列说法正确的是(　　) A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大 B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒 C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小 D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大 11、（双选）质量为2×103 kg、发动机的额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确的有(　　) A．汽车的最大速度是10 m/s B．汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2 s末发动机的实际功率是32 kW C．汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10 s D．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5 m/s时，加速度为6 m/s2 12、在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为(　　) A．几十瓦左右　　　 B．一千瓦左右 C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右 二、填空与实验题。 13、如图是滑道压力测试的示意图，光滑斜面与半径为R滑圆弧轨道, 在滑圆弧轨道弧的最低点B处平滑相连接，某质量为的滑块从斜面上高h处由静止下滑，重力加速度为g则： （1）滑块运动到斜面底端的B点时的速度大小为________； （2）滑块进入圆弧轨道的B对轨道的压力_________。 14、某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律,P1处与P2处的光电门间的高度差为h．直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P1、P2光电门．重力加速度大小为g． （1）若小球中心通过P1、P2光电门时遮光时间分别为t1、t2,则小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为__________、__________． （2）若该实验中等式gh=__________成立,即可验证机械能守恒定律． （3）实验室可提供的小球有木球和铁球,为了尽可能减小测量误差,下列做法正确的是（_______）(填对应的字母序号) A．释放小球时,只要P1、P2处光电门在同竖直线上即可 B．选用铁球,且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 C．选用木球,且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 三、计算题。 15、如图所示，雪橇在与水平方向成α角的拉力F的作用下，在水平雪面上沿直线匀速前进了s的距离。 (1)试求作用在雪橇上的各个力所做的功； (2)外力对雪橇做的总功是多少？ 16、如图所示，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点后撤去力F，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，A、B间的距离为x，重力加速度为g。求： (1)从A到B的过程中力F做的功W； (2)物体在运动过程中的最大动能； (3)物体的最大滑行距离。 17、滑板是年轻人十分喜欢的极限运动，现有一场地规格如图，是用钢制作的，阻力非常小，可以忽略。取重力加速度g＝10 m/s2。 (1)一人以6 m/s的速度从4 m的高台滑下，求滑到2 m高台处其速度的大小； (2)在(1)的条件下，求他所能到达的离地最大高度为多少？ (3)若他从2 m高台开始下滑，为能到达4 m高台，求下滑最小速度是多少？ 第四章 机械能及其守恒定律 练习题-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、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先落到地面C最后滚入沟底D。已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3 m，以地面C为零势能面，g＝10 m/s2，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。算出该苹果从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 2、（双选）如图所示是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，若汽车质量为2×103 kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则以下说法正确的是(　　) A．汽车的额定功率为6×104W B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103N C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D．汽车做匀加速运动的时间是5 s 【答案】AD　 3、物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(　　) A　　　　　 B　　　　　C　　　　 D 【答案】B　 4、（双选）关于动能的理解，下列说法正确的是(　　) A．一般情况下，Ek＝mv2中的v是相对于地面的速度 B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关 C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反 D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化 【答案】AB　 5、如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 6、质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上，用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为4m的B物体相连，如图所示。当绳拉直时让B无初速落下h高度时(h小于桌面高度H，B物体没有落地)，A物体在桌面上运动的速率是(　　) A. B. C. D. 【答案】D　 7、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是(　　) A．F1对B做负功，F2对A做正功 B．F1对B做正功，F2对A不做功 C．F2对A做正功，F1对B不做功 D．F2对A不做功，F1对A做正功 【答案】A　 8、魔方，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为(　　) A.mga B. C. D. 【答案】D　 9、（双选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　) A．力F对甲物体做功多 B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C．甲物体获得的动能比乙大 D．甲、乙两个物体获得的动能相同 【答案】BC 　 10、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点．下列说法正确的是(　　) A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大 B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒 C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小 D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大 【答案】D 11、（双选）质量为2×103 kg、发动机的额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确的有(　　) A．汽车的最大速度是10 m/s B．汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2 s末发动机的实际功率是32 kW C．汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10 s D．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5 m/s时，加速度为6 m/s2 【答案】BD　 12、在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为(　　) A．几十瓦左右　　　 B．一千瓦左右 C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右 【答案】B　 二、填空与实验题。 13、如图是滑道压力测试的示意图，光滑斜面与半径为R滑圆弧轨道, 在滑圆弧轨道弧的最低点B处平滑相连接，某质量为的滑块从斜面上高h处由静止下滑，重力加速度为g则： （1）滑块运动到斜面底端的B点时的速度大小为________； （2）滑块进入圆弧轨道的B对轨道的压力_________。 【答案】 14、某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律,P1处与P2处的光电门间的高度差为h．直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P1、P2光电门．重力加速度大小为g． （1）若小球中心通过P1、P2光电门时遮光时间分别为t1、t2,则小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为__________、__________． （2）若该实验中等式gh=__________成立,即可验证机械能守恒定律． （3）实验室可提供的小球有木球和铁球,为了尽可能减小测量误差,下列做法正确的是（_______）(填对应的字母序号) A．释放小球时,只要P1、P2处光电门在同竖直线上即可 B．选用铁球,且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 C．选用木球,且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 【答案】(1) (2) (3)B 三、计算题。 15、如图所示，雪橇在与水平方向成α角的拉力F的作用下，在水平雪面上沿直线匀速前进了s的距离。 (1)试求作用在雪橇上的各个力所做的功； (2)外力对雪橇做的总功是多少？ 【答案】(1)WG＝0　WFN＝0　WF＝Fscos α　WFf＝－Fscos α (2)0 【解析】如图所示，雪橇受到重力G、支持力FN、拉力F和摩擦力Ff的作用。 (1)由于雪橇做匀速直线运动，所以摩擦力Ff＝Fcos α， 则重力做功为WG＝Gscos 90°＝0， 支持力做功为WFN＝FNscos 90°＝0， 拉力F做功为WF＝Fscos α， 摩擦力做功为 WFf＝Ffscos 180°＝－Fscos α。 (2)外力做的总功为W总＝WG＋WFN＋WF＋WFf＝0。 16、如图所示，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点后撤去力F，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，A、B间的距离为x，重力加速度为g。求： (1)从A到B的过程中力F做的功W； (2)物体在运动过程中的最大动能； (3)物体的最大滑行距离。 【答案】(1)Fxcos θ　(2)Fx(cos θ＋μsin θ)－μmgx (3) 【解析】(1)由功的公式可求得W＝Fxcos θ。 (2)由题意知：物体在AB段做加速运动，在B点有最大动能，在AB段Ff＝μFN＝μ(mg－Fsin θ)， 对物体从A点到B点的过程应用动能定理 Fxcos θ－μ(mg－Fsin θ)x＝Ek－0， 即物体在运动过程中的最大动能 Ek＝Fx(cos θ＋μsin θ)－μmgx。 (3)撤去力F后，物体所受摩擦力变为μmg，设物体从B点到停止运动的位移为l，则－μmgl＝0－Ek 物体的最大滑行距离 x总＝l＋x＝。 17、滑板是年轻人十分喜欢的极限运动，现有一场地规格如图，是用钢制作的，阻力非常小，可以忽略。取重力加速度g＝10 m/s2。 (1)一人以6 m/s的速度从4 m的高台滑下，求滑到2 m高台处其速度的大小； (2)在(1)的条件下，求他所能到达的离地最大高度为多少？ (3)若他从2 m高台开始下滑，为能到达4 m高台，求下滑最小速度是多少？ 【答案】(1)8.72 m/s　(2)5.8 m　(3)6.32 m/s 【解析】(1)人从4 m的高台滑到2 m高台的过程，根据动能定理得： mg(h0－h1)＝mv12－mv02 代入数据解得： v1＝ m/s≈8.72 m/s。 (2)设上升离地的最大高度为H，对全过程运用动能定理得： －mg(H－h0)＝0－mv02 代入数据解得：H＝5.8 m。 (3)设下滑的最小速度为vx，根据动能定理得： －mg(h0－h1)＝0－mvx2 代入数据解得：vx≈6.32 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $