第七章 机械能守恒定律 章末复习题-2025-2026学年高一下学期物理沪科版必修第二册

**基本信息** 沪科版（2019）必修第二册第七章机械能守恒定律单元卷，以能量观念为核心，通过科技情境（如神舟飞船）、实验探究（气垫导轨验证）及综合应用（弹簧与圆周运动），实现知识覆盖与科学思维、科学探究素养的融合，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|重力做功、动能定理、功率、机械能守恒条件|双选题考查辨析能力，结合神舟飞船情境（第10题）| |填空与实验题|2题|机械能守恒实验验证|气垫导轨（第13题）、纸带分析（第14题），注重科学探究| |计算题|3题|动能定理、功率应用、系统机械能守恒|综合弹簧弹力功与圆周运动（第16题），节能车情境（第15题）|

第七章 机械能守恒定律 章末复习题-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是(　　) A.沿AB面滑下时，重力做功最多 B.沿AC面滑下时，重力做功最多 C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多 D.三种情况下运动时，重力做的功相等 2、（双选）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为2.0 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示．设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则(　　) A．P1>P2>P3 B．P1<P2<P3 C．0～2 s内力F对滑块做功为4 J D．0～2 s内摩擦力对滑块做功为4 J 3、（双选）关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是(　　) A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量 B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体减少的重力势能一定相等 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和 4、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块(　　) A.加速度先增大后减小 B.经过O点时的速度最大 C.所受弹簧弹力始终做正功 D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 5、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(　　) A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 6、（双选）一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上出现一个深度为h的坑，如图所示，不计空气阻力，从抛出到落至坑底的过程中，以下说法正确的是(　　) A．外力对小球做的总功为mg(H＋h)＋mv B．小球的机械能减小量为mg(H＋h)＋mv C．路基对小球做的功为－ D．路基对小球做的功为－ 7、（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6×104 W B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103 N 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 8、（双选）如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量△Ep1、△Ep2、△Ep3的关系，以下正确的是(　　) A．W1>W2>W3 B．W1＝W2＝W3 C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3 9、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)(　　) A. B. C. D. 10、(双选)神舟号载人飞船从发射至返回的过程中，以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的(　　) A．飞船升空的阶段 B．只在地球引力作用下，返回舱沿椭圆轨道绕地球运行的阶段 C．只在地球引力作用下，返回舱飞向地球的阶段 D．临近地面时返回舱减速下降的阶段 11、（双选）如图甲所示，斜面AB与水平面BC是由同种材料制成的．质量相等的可视为质点的a、b两物块，从斜面上的同一位置A由静止开始下滑，经B点在水平面上滑行一段时间后停止．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度－时间图象如图乙所示，则由上述信息判断下列说法正确的是 (　　) 甲　　　　　　　乙 A．在斜面上滑行的加速度物块a比物块b的小 B．在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大 C．与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小 D．在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a比物块b多 12、如图所示，用力先后三次将一个质量为m的物体沿同一光滑斜面从底端由静止拉到顶端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向与斜面成α角，物体三次运动的加速度相同．设力F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，下列判断正确的是(　　) A．P1＝P2＝P3 B．P1>P2>P3 C．P2>P1>P3 D．P3>P2>P1 二、填空与实验题。 13、利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 (1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为________； (2)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒。 14、某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中，单位是cm.打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2. (1)重物在2点的速度v2＝ ，在5点的速度v5＝ ，此过程中动能增加量ΔEk＝ ，重力势能减少量ΔEp＝ .由以上可得出实验结论是 。 (2)重物获得的动能往往 (A.大于　B．小于　C．等于)减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是 。 (3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk表示重物动能的变化量，Δh表示物体下落的高度) ． A　 　 B　　 　C　 　　 D 三、计算题。 15、某汽车公司举行了一场别开生面的节能车竞赛，40支车队以各家独门绝技挑战1升汽油行驶里程的最高纪录。某公司研制开发的某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为m＝2 000 kg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N，求： (1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度大小； (2)汽车在额定功率下行驶，速度为20 m/s时的加速度大小。 16、如图所示，光滑水平面AB与一半圆形轨道在B点相连，半圆形轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下由静止获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g。求： (1)弹簧弹力对物块做的功； (2)物块从B到C克服阻力所做的功； (3)物块离开C点后，再落回到水平面上时的动能。 17、如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面。一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，重力加速度为g。由图示位置从静止开始释放物体A，当物体B到达圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功。 第七章 机械能守恒定律 章末复习题-2025-2026学年物理沪科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是(　　) A.沿AB面滑下时，重力做功最多 B.沿AC面滑下时，重力做功最多 C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多 D.三种情况下运动时，重力做的功相等 【答案】D 2、（双选）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为2.0 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示．设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则(　　) A．P1>P2>P3 B．P1<P2<P3 C．0～2 s内力F对滑块做功为4 J D．0～2 s内摩擦力对滑块做功为4 J 【答案】BC 3、（双选）关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是(　　) A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量 B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体减少的重力势能一定相等 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和 【答案】AB 4、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块(　　) A.加速度先增大后减小 B.经过O点时的速度最大 C.所受弹簧弹力始终做正功 D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】D 5、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(　　) A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 【答案】C　 6、（双选）一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上出现一个深度为h的坑，如图所示，不计空气阻力，从抛出到落至坑底的过程中，以下说法正确的是(　　) A．外力对小球做的总功为mg(H＋h)＋mv B．小球的机械能减小量为mg(H＋h)＋mv C．路基对小球做的功为－ D．路基对小球做的功为－ 【答案】BC　 7、（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6×104 W B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103 N 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 8、（双选）如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量△Ep1、△Ep2、△Ep3的关系，以下正确的是(　　) A．W1>W2>W3 B．W1＝W2＝W3 C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3 【答案】BC 9、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)(　　) A. B. C. D. 【答案】B 10、(双选)神舟号载人飞船从发射至返回的过程中，以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的(　　) A．飞船升空的阶段 B．只在地球引力作用下，返回舱沿椭圆轨道绕地球运行的阶段 C．只在地球引力作用下，返回舱飞向地球的阶段 D．临近地面时返回舱减速下降的阶段 【答案】BC　 11、（双选）如图甲所示，斜面AB与水平面BC是由同种材料制成的．质量相等的可视为质点的a、b两物块，从斜面上的同一位置A由静止开始下滑，经B点在水平面上滑行一段时间后停止．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度－时间图象如图乙所示，则由上述信息判断下列说法正确的是 (　　) 甲　　　　　　　乙 A．在斜面上滑行的加速度物块a比物块b的小 B．在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大 C．与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小 D．在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a比物块b多 【答案】BC　 12、如图所示，用力先后三次将一个质量为m的物体沿同一光滑斜面从底端由静止拉到顶端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向与斜面成α角，物体三次运动的加速度相同．设力F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，下列判断正确的是(　　) A．P1＝P2＝P3 B．P1>P2>P3 C．P2>P1>P3 D．P3>P2>P1 【答案】A 二、填空与实验题。 13、利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 (1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为________； (2)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒。 【答案】(1)　 (2)　gd 14、某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中，单位是cm.打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2. (1)重物在2点的速度v2＝ ，在5点的速度v5＝ ，此过程中动能增加量ΔEk＝ ，重力势能减少量ΔEp＝ .由以上可得出实验结论是 。 (2)重物获得的动能往往 (A.大于　B．小于　C．等于)减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是 。 (3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk表示重物动能的变化量，Δh表示物体下落的高度) ． A　 　 B　　 　C　 　　 D 【答案】(1)1.50 m/s　2.075 m/s　1.03m J　1.06m J　 在误差允许的范围内，机械能守恒 (2)B　 纸带受到摩擦力作用　 (3)C 三、计算题。 15、某汽车公司举行了一场别开生面的节能车竞赛，40支车队以各家独门绝技挑战1升汽油行驶里程的最高纪录。某公司研制开发的某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为m＝2 000 kg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N，求： (1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度大小； (2)汽车在额定功率下行驶，速度为20 m/s时的加速度大小。 【答案】(1)30 m/s　 (2)0.2 m/s2 【解析】(1)汽车匀速行驶时，牵引力F等于阻力Ff， 即F＝Ff，又P＝Fv 代入数据得v＝30 m/s (2)设v1＝20 m/s时汽车牵引力为F1，则P＝F1v1 根据牛顿第二定律F1－Ff＝ma 代入数据得：a＝0.2 m/s2 16、如图所示，光滑水平面AB与一半圆形轨道在B点相连，半圆形轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下由静止获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g。求： (1)弹簧弹力对物块做的功； (2)物块从B到C克服阻力所做的功； (3)物块离开C点后，再落回到水平面上时的动能。 【答案】(1)3mgR 　(2)mgR　 (3)mgR 【解析】(1)由动能定理得W＝mv－0 在B点由牛顿第二定律得7mg－mg＝m 解得W＝3mgR。 (2)物块从B到C由动能定理得 Wf－2mgR＝mv－mv 物块在C点时mg＝m 解得Wf＝－mgR， 即物块从B到C克服阻力做功为mgR。 (3)物块从C点平抛到水平面的过程中，由动能定理得 2mgR＝Ek－mv，解得Ek＝mgR。 17、如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面。一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，重力加速度为g。由图示位置从静止开始释放物体A，当物体B到达圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功。 【答案】mBgR 【解析】由于圆柱面是光滑的，故系统的机械能守恒。系统重力势能的减少量ΔEp减＝mAg－mBgR， 系统动能的增加量 ΔEk增＝(mA＋mB)v2， 由ΔEp减＝ΔEk增，得 mAg－mBgR＝(mA＋mB)v2， 又mA＝2mB， 联立以上两式得 v2＝(π－1)gR， 对物体B应用动能定理得，绳的张力对物体B做的功 W＝mBv2＋mBgR＝mBgR。 学科网（北京）股份有限公司 $