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

**基本信息** 人教版（2019）必修第二册第8章“机械能守恒定律”单元复习卷，通过选择、实验、计算题型，覆盖重力势能、功率、机械能守恒等核心知识，注重物理观念建构与科学思维训练，适配单元复习巩固与能力提升。 **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（第1题）、功率（第2题）、机械能守恒（第6题）|结合生活情境（汽车行驶、卫星运动），辨析概念本质，强化物理观念| |填空与实验题|2题|验证机械能守恒（第13、14题）|考查实验操作（打点计时器使用）与数据处理，培养科学探究能力| |计算题|3题|动能定理（第15题）、能量守恒（第17题）|综合受力分析与过程推理，体现科学思维中的模型建构与论证|

第8章 机械能守恒定律 章末复习-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A.重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量 B.只要物体在水平面以下，其重力势能就为负值 C.卫星绕地球做椭圆轨道运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小 D.重力势能是地球与物体所组成的系统共有的 2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为(　　) A. B. C. D. 3、一根长L＝2 m、重力G＝200 N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面抬高0.5 m，另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为(　　) A．400 J B．200 J C．100 J D．50 J 4、如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，重力加速度为g，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为(　　) A.μmgR B.mgR C.mgR D.(1－μ)mgR 5、竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H1，如图所示。现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面的距离为H2，则此时弹簧的弹性势能Ep为(　　) A．mgH1 B．mgH2 C．mg(H1－H2) D．mg(H1＋H2) 6、如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中(　　) A．圆环的机械能守恒 B．弹簧弹性势能变化了mgL C．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 7、从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为(　　) A．300 W B．400 W C．500 W D．700 W 8、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则(　　) A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 9、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为(　　) A.mglcos θ B.Flsin θ C.mgl(1－cos θ) D.Fl(1－sin θ) 10、（双选）如图所示，在地面上以速度v0斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是(　　) A．物体落到海平面时的势能为mgh B．重力对物体做的功为mgh C．物体即将到达海平面时的动能为mv02－mgh D．物体即将到达海平面时的机械能为mv02 11、如图所示，一根橡皮筋两端固定在A、B两点，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，将弹丸放在橡皮筋内C处并由C处竖直向下拉至D点释放，C、D两点均在AB连线的中垂线上．橡皮筋的质量忽略不计，不计空气阻力，弹丸由D运动到C的过程中(　　) A．橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大 B．橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功 C．弹丸的机械能守恒 D．弹丸的动能一直在增大 12、一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动．假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是(　　) 二、填空与实验题。 13、利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律：质量m＝0.20 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图乙所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝10 m/s2。(计算结果均取3位有效数字) (1)下列实验操作步骤中错误的是(　　) A.把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源上 B.将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度 C.先释放纸带，再接通电源 D.更换纸带，重复实验，根据记录处理数据 (2)根据图乙所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律，那么打下该点时重物的瞬时速度大小为________ m/s。 (3)从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp＝________ J，动能增加量ΔEp________ J，从而验证了在误差允许范围内机械能守恒。 甲　　　　　　　　　　　乙 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、一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)各个力对物体所做的功； (2)合外力对物体所做的功； (3)各个力对物体所做的功的代数和。 16、一个人站在距地面20 m的高处，将质量为0.2 kg的石块以v0＝12 m/s的速度斜向上抛出，石块的初速度方向与水平方向之间的夹角为30°，g取10 m/s2，则： (1)人抛石块过程中对石块做了多少功？ (2)若不计空气阻力，石块落地时的速度大小是多少？ (3)若落地时的速度大小为22 m/s，石块在空中运动过程中克服阻力做了多少功？ 17、如图所示，粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点吻接(即水平面是弯曲轨道的切面)，一小物块从水平面上的D点以初速度v0＝8 m/s出发向B点滑行，DB长为12 m，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，则： (1)小物块滑到B点时的速度为多少？ (2)小物块沿弯曲轨道上滑的最大高度为多少？ 第8章 机械能守恒定律 章末复习-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A.重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量 B.只要物体在水平面以下，其重力势能就为负值 C.卫星绕地球做椭圆轨道运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小 D.重力势能是地球与物体所组成的系统共有的 【答案】D 2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为(　　) A. B. C. D. 【答案】B 3、一根长L＝2 m、重力G＝200 N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面抬高0.5 m，另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为(　　) A．400 J B．200 J C．100 J D．50 J 【答案】D 4、如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，重力加速度为g，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为(　　) A.μmgR B.mgR C.mgR D.(1－μ)mgR 【答案】D 5、竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H1，如图所示。现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面的距离为H2，则此时弹簧的弹性势能Ep为(　　) A．mgH1 B．mgH2 C．mg(H1－H2) D．mg(H1＋H2) 【答案】C　 6、如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中(　　) A．圆环的机械能守恒 B．弹簧弹性势能变化了mgL C．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 【答案】B　 7、从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为(　　) A．300 W B．400 W C．500 W D．700 W 【答案】A 8、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则(　　) A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 【答案】C 9、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为(　　) A.mglcos θ B.Flsin θ C.mgl(1－cos θ) D.Fl(1－sin θ) 【答案】C 10、（双选）如图所示，在地面上以速度v0斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是(　　) A．物体落到海平面时的势能为mgh B．重力对物体做的功为mgh C．物体即将到达海平面时的动能为mv02－mgh D．物体即将到达海平面时的机械能为mv02 【答案】BD　 11、如图所示，一根橡皮筋两端固定在A、B两点，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，将弹丸放在橡皮筋内C处并由C处竖直向下拉至D点释放，C、D两点均在AB连线的中垂线上．橡皮筋的质量忽略不计，不计空气阻力，弹丸由D运动到C的过程中(　　) A．橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大 B．橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功 C．弹丸的机械能守恒 D．弹丸的动能一直在增大 【答案】B　 12、一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动．假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是(　　) 【答案】C 二、填空与实验题。 13、利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律：质量m＝0.20 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图乙所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝10 m/s2。(计算结果均取3位有效数字) (1)下列实验操作步骤中错误的是(　　) A.把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源上 B.将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度 C.先释放纸带，再接通电源 D.更换纸带，重复实验，根据记录处理数据 (2)根据图乙所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律，那么打下该点时重物的瞬时速度大小为________ m/s。 (3)从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp＝________ J，动能增加量ΔEp________ J，从而验证了在误差允许范围内机械能守恒。 甲　　　　　　　　　　　乙 【答案】(1)C　 (2)B　1.92　 (3)0.384　0.369 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、一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)各个力对物体所做的功； (2)合外力对物体所做的功； (3)各个力对物体所做的功的代数和。 【答案】(1)WF＝16 J　Wf＝－8.4 J　WG＝0　WN＝0　(2)7.6 J　(3)7.6 J 【解析】(1)物体的受力情况如图所示： 根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为 WF＝Fscos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J Wf＝fscos 180°＝4.2×2×(－1)J＝－8.4 J WG＝0 WN＝0。 (2)物体所受的合外力为 F合＝Fcos 37°－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N 故合外力所做的功为 W合＝F合scos 0°＝3.8×2×1 J＝7.6 J。 (3)物体所受的各个力所做的功的代数和为 W总＝WF＋Wf＋WG＋WN＝16 J＋(－8.4 J)＋0＋0＝7.6 J。 16、一个人站在距地面20 m的高处，将质量为0.2 kg的石块以v0＝12 m/s的速度斜向上抛出，石块的初速度方向与水平方向之间的夹角为30°，g取10 m/s2，则： (1)人抛石块过程中对石块做了多少功？ (2)若不计空气阻力，石块落地时的速度大小是多少？ (3)若落地时的速度大小为22 m/s，石块在空中运动过程中克服阻力做了多少功？ 【答案】(1)14.4 J　 (2)23.32 m/s 　 (3)6 J 【解析】(1)人抛石块的过程中，根据动能定理得 W＝mv－0＝14.4 J。 (2)不计空气阻力，石块从抛出至落地过程中，根据动能定理得mgh＝mv－mv 解得v1≈23.32 m/s。 (3)从抛出至落地过程中，由动能定理得 mgh－Wf＝－， 解得Wf＝mgh－＝6 J。 17、如图所示，粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点吻接(即水平面是弯曲轨道的切面)，一小物块从水平面上的D点以初速度v0＝8 m/s出发向B点滑行，DB长为12 m，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，则： (1)小物块滑到B点时的速度为多少？ (2)小物块沿弯曲轨道上滑的最大高度为多少？ 【答案】　(1)4 m/s　 (2)0.8 m 【解析】　(1)在水平面上运动，只有滑动摩擦力Ff对物块做功。从D到B运动的过程运用动能定理，设物块在B点时的速度为v，则 －Ff·DB＝mv2－mv， 又Ff＝μmg， 联立以上两式解得v＝4 m/s。 (2)设物块能够上滑的最大高度为h，物块沿弯曲轨道上滑的过程中，只有重力对物块做功，运用机械能守恒定律得mgh＝mv2，解得h＝0.8 m。 学科网（北京）股份有限公司 $