第七章 机械能守恒定律 单元测试-2025-2026学年高一下学期物理沪科版必修第二册

**基本信息** 本单元卷聚焦机械能守恒定律，通过基础辨析、实验验证与综合应用，全面覆盖功、能、机械能守恒等核心知识，适配高中物理必修第二册第七章复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|12|弹力做功与势能、功的判断、动能定理、机械能守恒条件|双选题（如第1题）辨析概念，结合生活情境（如第2题提书包）| |填空与实验题|2|动滑轮系统机械能、验证机械能守恒实验|实验题（第14题）含纸带数据处理，强化科学探究| |计算题|3|受力做功分析、动能定理综合、轨道运动模型|第17题结合凹/凸轨道，融合机械能守恒与圆周运动，体现模型建构|

第七章 机械能守恒定律 复习-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、（双选）有一劲度系数为k的弹簧，当弹簧从原长伸长Δl时弹力做功为W0。若规定弹簧处于原长时弹性势能为零，则下列叙述正确的是(　　) A.使弹簧从原长伸长Δl时，弹力做正功W0，弹性势能Ep＜0 B.使弹簧从原长压缩Δl时，弹力做负功W0，弹性势能Ep＞0 C.使弹簧从伸长Δl变化到缩短Δl的过程中，弹力做2W0的正功 D.使弹簧从伸长Δl变化到缩短Δl的过程中，弹力做功为零 2、下列过程中人对物体做了功的是(　　) A．小华用力推石头，但没有推动 B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中 C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中 D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中 3、如图所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h.如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么工人至少做功(　　) A．n(n－1)mgh　　　B.n(n－1)mgh C．n(n＋1)mgh D.n(n＋1)mgh 4、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　) A.合外力为零，则合外力做功一定为零 B.合外力做功为零，则合外力一定为零 C.合外力做功越多，则动能一定越大 D.动能不变，则物体合外力一定为零 5、如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员（可视为质点），甲站于地面上，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为（　　） A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 6、（双选）)如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦地转动．现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O点沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中(不计空气阻力)(　　) A．B球的动能增加，机械能增加 B．A球的重力势能和动能都增加 C．A球的重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量 D．A球和B球的总机械能守恒 7、如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中(　　) A．摩擦力做的功为fscos θ　 B．力F做的功为Fscos θ C．力F做的功为Fssin θ D．重力做的功为mgs 8、关于重力势能的说法正确的是(　　) A．重力势能仅由重物本身的因素决定 B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量 C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能 D．重力做功引起重力势能变化 9、(双选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则(　　) A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍 C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功 D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍 10、下列几种运动中，机械能一定守恒的是(　　) A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体 C．做平抛运动的物体 D．做匀速圆周运动的物体 11、如图所示，一匀质杆长为r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的圆弧，BD为水平面．则当杆滑到BD位置时的速度大小为(　　) A.　　　 B. C. D．2 12、如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F＝2 N．木箱从静止开始运动，4 s末拉力的瞬时功率为 (　　) A．0.2 W　　　B．0.4 W C．0.8 W D．1.6 W 二、填空与实验题。 13、如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m的物块A，轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为的物块B，开始时物块A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当物块B向右运动的位移为L时，物块A的速度大小为__________，物块A减少的机械能为___________。 14、用如图1所示的实验装置验证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。如图2给出的是实验中获取的一条纸带：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)，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图2所示。已知m1＝50g、m2＝150g，则：（结果均保留两位有效数字） (1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝______m/s； (2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量ΔEk＝____J，系统重力势能的减少量ΔEp＝______J；（取当地的重力加速度g＝10m/s2） (3)若某同学作出v2－h图象如图3所示，则当地的重力加速度g＝________m/s2。 三、计算题。 15、如图所示，一位质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的斜坡顶端自由滑下(初速度为零)。斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面间动摩擦因数μ＝0.1。则运动员滑至坡底的过程中： (1)各个力所做的功分别是多少？ (2)合力做了多少功？(不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 16、如图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑2 cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小。(g取10 m/s2) 17、素有“陆地冲浪”之称的滑板运动已深受广大青少年喜爱．如图所示是由足够长的斜直轨道，半径R1＝2 m的凹形圆弧轨道和半径R2＝3.6 m的凸形圆弧轨道三部分组成的模拟滑板组合轨道．这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一竖直平面内．其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上，一可视为质点、质量为m＝1 kg的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经M点滑向N点，P点距水平面的高度h＝3.2 m，不计一切阻力，g取10 m/s2。求： (1)滑板滑至M点时的速度大小； (2)滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力大小； (3)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，求滑板的下滑点P距水平面的高度． 第七章 机械能守恒定律 复习-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、（双选）有一劲度系数为k的弹簧，当弹簧从原长伸长Δl时弹力做功为W0。若规定弹簧处于原长时弹性势能为零，则下列叙述正确的是(　　) A.使弹簧从原长伸长Δl时，弹力做正功W0，弹性势能Ep＜0 B.使弹簧从原长压缩Δl时，弹力做负功W0，弹性势能Ep＞0 C.使弹簧从伸长Δl变化到缩短Δl的过程中，弹力做2W0的正功 D.使弹簧从伸长Δl变化到缩短Δl的过程中，弹力做功为零 【答案】BD 2、下列过程中人对物体做了功的是(　　) A．小华用力推石头，但没有推动 B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中 C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中 D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中 【答案】C　 3、如图所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h.如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么工人至少做功(　　) A．n(n－1)mgh　　　B.n(n－1)mgh C．n(n＋1)mgh D.n(n＋1)mgh 【答案】B　 4、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　) A.合外力为零，则合外力做功一定为零 B.合外力做功为零，则合外力一定为零 C.合外力做功越多，则动能一定越大 D.动能不变，则物体合外力一定为零 【答案】A 5、如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员（可视为质点），甲站于地面上，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为（　　） A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 【答案】B 6、（双选）)如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦地转动．现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O点沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中(不计空气阻力)(　　) A．B球的动能增加，机械能增加 B．A球的重力势能和动能都增加 C．A球的重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量 D．A球和B球的总机械能守恒 【答案】BD　 7、如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中(　　) A．摩擦力做的功为fscos θ　 B．力F做的功为Fscos θ C．力F做的功为Fssin θ D．重力做的功为mgs 【答案】C　 8、关于重力势能的说法正确的是(　　) A．重力势能仅由重物本身的因素决定 B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量 C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能 D．重力做功引起重力势能变化 【答案】D　 9、(双选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则(　　) A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍 C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功 D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍 【答案】AB 10、下列几种运动中，机械能一定守恒的是(　　) A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体 C．做平抛运动的物体 D．做匀速圆周运动的物体 【答案】C 11、如图所示，一匀质杆长为r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的圆弧，BD为水平面．则当杆滑到BD位置时的速度大小为(　　) A.　　　 B. C. D．2 【答案】B　 12、如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F＝2 N．木箱从静止开始运动，4 s末拉力的瞬时功率为 (　　) A．0.2 W　　　B．0.4 W C．0.8 W D．1.6 W 【答案】B　 二、填空与实验题。 13、如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m的物块A，轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为的物块B，开始时物块A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当物块B向右运动的位移为L时，物块A的速度大小为__________，物块A减少的机械能为___________。 【答案】     14、用如图1所示的实验装置验证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。如图2给出的是实验中获取的一条纸带：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)，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图2所示。已知m1＝50g、m2＝150g，则：（结果均保留两位有效数字） (1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝______m/s； (2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量ΔEk＝____J，系统重力势能的减少量ΔEp＝______J；（取当地的重力加速度g＝10m/s2） (3)若某同学作出v2－h图象如图3所示，则当地的重力加速度g＝________m/s2。 【答案】2.4 0.58 0.60 9.7 三、计算题。 15、如图所示，一位质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的斜坡顶端自由滑下(初速度为零)。斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面间动摩擦因数μ＝0.1。则运动员滑至坡底的过程中： (1)各个力所做的功分别是多少？ (2)合力做了多少功？(不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 【答案】(1)重力做功1.5×104 J，支持力做功为零，摩擦力做功－2×103 J　 (2)1.3×104 J核心要点三　公式P＝和P＝Fv的理解 【解析】(1)重力做的功为 WG＝mgh＝50×10×30 J＝1.5×104 J 因支持力与速度始终垂直，所以支持力做功为WFN＝0 摩擦力做功为 WFf＝－Ffl＝－μmgcos 37°×＝－2×103 J。 (2)合力做的功为 W合＝WG＋WFf＋WFN＝(1.5×104－2×103) J＝1.3×104 J。 16、如图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑2 cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小。(g取10 m/s2) 【答案】2 020 N 【解法一】应用牛顿第二定律与运动学公式求解。 设铅球做自由落体运动到沙面时的速度为v，则有 v2＝2gH。 在沙坑中的运动阶段，设铅球做匀减速运动的加速度大小为a，则有v2＝2ah。 联立以上两式解得a＝g。 设铅球在沙坑中运动时受到的平均阻力大小为Ff，由牛顿第二定律得Ff－mg＝ma，所以Ff＝mg＋ma＝·mg＝×2×10 N＝2 020 N。 【解法二】应用动能定理分段求解。 设铅球自由下落到沙面时的速度为v，由动能定理得mgH＝mv2－0，设铅球在沙中受到的平均阻力大小为Ff，由动能定理得mgh－Ffh＝0－mv2，联立以上两式得Ff＝mg＝2 020 N。 【解法三】应用动能定理全程求解。 铅球下落全过程都受重力，只有进入沙中铅球才受阻力Ff，重力做功WG＝mg(H＋h)，阻力做功Wf＝－Ffh。由动能定理得mg(H＋h)－Ffh＝0－0，代入数据得Ff＝2 020 N。 17、素有“陆地冲浪”之称的滑板运动已深受广大青少年喜爱．如图所示是由足够长的斜直轨道，半径R1＝2 m的凹形圆弧轨道和半径R2＝3.6 m的凸形圆弧轨道三部分组成的模拟滑板组合轨道．这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一竖直平面内．其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上，一可视为质点、质量为m＝1 kg的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经M点滑向N点，P点距水平面的高度h＝3.2 m，不计一切阻力，g取10 m/s2。求： (1)滑板滑至M点时的速度大小； (2)滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力大小； (3)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，求滑板的下滑点P距水平面的高度． 【答案】(1)8 m/s　 (2)42 N 　(3)5.4 m 【解析】(1)对滑板由P点滑至M点，由机械能守恒得mgh＝mv，得：vM＝8 m/s. (2)对滑板滑至M点时受力分析，由牛顿第二定律得 FN－mg＝m，得：FN＝42 N. (3)滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，则有 mg＝m，则vN＝6 m/s 滑板从P点到N点机械能守恒，则有 mgh′＝mgR2＋mv，解得h′＝5.4 m。 学科网（北京）股份有限公司 $