第8章 机械能守恒定律 复习训练 -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）必修第二册物理第8章机械能守恒定律单元复习卷，通过选择、实验、计算等题型覆盖重力势能、动能定理等核心知识，强化物理观念与科学思维，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、动能定理、机械能守恒条件|双选设计区分概念辨析，如第2题功的计算与合力关系| |填空与实验题|2题|验证机械能守恒定律（误差分析、数据处理）|突出科学探究，如第14题v²-h图像验证守恒条件| |计算题|3题|能量转化（水箱注水、竖直上抛、皮带传动）|结合真实情境，如第15题水箱注水对比不同路径做功，体现科学思维|

第8章 机械能守恒定律 复习训练-2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理 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、（双选）下列说法正确的是(　　) A.合力对物体不做功，说明物体的位移一定为零 B.合力对物体做功越多，说明物体所受的合力越大 C.把重1 N的物体匀速举高1 m，物体所受的重力做的功为－1 J D.把重1 N的物体匀速举高1 m，物体所受的支持力做功为1 J 3、关于重力势能，下列说法正确的是(　　) A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的 B．处在同一高度的物体，具有的重力势能相同 C．重力势能是标量，不可能有正、负值 D．浮在海面上的小船的重力势能一定为零 4、（双选）物体沿直线运动的v ­t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则(　　) A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W 5、如图所示，压缩的轻质弹簧将一物块沿光滑轨道由静止弹出，物块的质量为0.2 kg，上升到0.1 m的高度时速度为1 m/s，g取10 m/s2，弹簧的最大弹性势能是(　　) A．0.1 J　　　B．0.2 J C．0.3 J D．0.4 J 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、一端固定的轻质弹簧处于原长，现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，如图，在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功；换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是(　　) A.14 J B.10 J C.2 J D.－2 J 8、质量为m的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t(s)时重力势能减少量为(　　) A.mg2t2sin α　　　B.mg2t2 C．mg2t2 D.mg2t2sin2 α 9、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 (　　) A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零 C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体的加速度可能为零 10、如图所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面．若以桌面为零势能面，则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力)(　　) A.mv＋mgh B.mv－mgh C.mv D.mv＋mg(H－h) 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、关于平均功率的概念,以下说法正确的是（ ） A.平均功率大说明物体做功多 B.平均功率小说明物体做功少 C.机器做功越多,其平均功率越大 D.机器做功越快,其平均功率越大 二、填空与实验题。 13、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。 A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度 C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度 14、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。 (3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 (4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。 三、计算题。 15、如图所示，圆柱形水箱高为5 m，容积为50 m3，水箱底部接通水管A，顶部接通水管B，开始时箱中无水，若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入，直到箱中水满为止，g取10 m/s2.试计算两种情况下外界各需做多少功？(设需注入的水开始时均与箱底等高) 16、将质量为m的物体以初速度v0＝10 m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，则： (1)物体上升的最大高度是多少？ (2)上升过程中，何处重力势能与动能相等？(以地面为零势能面) 17、如图所示，皮带的速度是3 m/s，两圆心的距离s＝4.5 m，现将m＝1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(g取10 m/s2) (1)小物体获得的动能Ek； (2)这一过程摩擦产生的热量Q； (3)这一过程电动机消耗的电能E. 第8章 机械能守恒定律 复习训练-2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理 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、（双选）下列说法正确的是(　　) A.合力对物体不做功，说明物体的位移一定为零 B.合力对物体做功越多，说明物体所受的合力越大 C.把重1 N的物体匀速举高1 m，物体所受的重力做的功为－1 J D.把重1 N的物体匀速举高1 m，物体所受的支持力做功为1 J 【答案】CD 3、关于重力势能，下列说法正确的是(　　) A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的 B．处在同一高度的物体，具有的重力势能相同 C．重力势能是标量，不可能有正、负值 D．浮在海面上的小船的重力势能一定为零 【答案】A　 4、（双选）物体沿直线运动的v ­t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则(　　) A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W 【答案】CD　 5、如图所示，压缩的轻质弹簧将一物块沿光滑轨道由静止弹出，物块的质量为0.2 kg，上升到0.1 m的高度时速度为1 m/s，g取10 m/s2，弹簧的最大弹性势能是(　　) A．0.1 J　　　B．0.2 J C．0.3 J D．0.4 J 【答案】C　 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、一端固定的轻质弹簧处于原长，现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，如图，在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功；换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是(　　) A.14 J B.10 J C.2 J D.－2 J 【答案】A 8、质量为m的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t(s)时重力势能减少量为(　　) A.mg2t2sin α　　　B.mg2t2 C．mg2t2 D.mg2t2sin2 α 【答案】D 　 9、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 (　　) A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零 C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体的加速度可能为零 【答案】B　 10、如图所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面．若以桌面为零势能面，则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力)(　　) A.mv＋mgh B.mv－mgh C.mv D.mv＋mg(H－h) 【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、关于平均功率的概念,以下说法正确的是（ ） A.平均功率大说明物体做功多 B.平均功率小说明物体做功少 C.机器做功越多,其平均功率越大 D.机器做功越快,其平均功率越大 【答案】D 二、填空与实验题。 13、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。 A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度 C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度 【答案】(1)AB　 (2)BC 14、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。 (3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 (4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。 【答案】AB mghB C 2g 三、计算题。 15、如图所示，圆柱形水箱高为5 m，容积为50 m3，水箱底部接通水管A，顶部接通水管B，开始时箱中无水，若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入，直到箱中水满为止，g取10 m/s2.试计算两种情况下外界各需做多少功？(设需注入的水开始时均与箱底等高) 【答案】1.25×106 J　2.5×106 J 【解析】以H表示水箱的高度，水若从A管注入，整箱水的重心被升高，外界做功W1＝mg·＝ρVg·＝1.0×103×50×10× J＝1.25×106 J. 若水从B管注入，整箱水应先升高到箱顶处后再下落， 故外界做的功W2＝mgH＝2W1＝2.5×106 J. 16、将质量为m的物体以初速度v0＝10 m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，则： (1)物体上升的最大高度是多少？ (2)上升过程中，何处重力势能与动能相等？(以地面为零势能面) 【答案】(1)5 m　 (2)2.5 m高处 【解析】(1)物体上升的过程中机械能守恒，则有 mghmax＝mv 解得hmax＝5 m。 (2)设物体在h高处，物体的重力势能与动能相等， 即mgh＝Ek ① 又由机械能守恒定律得mgh＋Ek＝mv ② 联立①②式解得 h＝＝ m＝2.5 m。 17、如图所示，皮带的速度是3 m/s，两圆心的距离s＝4.5 m，现将m＝1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(g取10 m/s2) (1)小物体获得的动能Ek； (2)这一过程摩擦产生的热量Q； (3)这一过程电动机消耗的电能E. 【答案】　(1)4.5 J　 (2)4.5 J　 (3)9 J 【解析】(1)设小物体与皮带达到共同速度时，物体相对地面的位移为s′. μmgs′＝mv2，解得s′＝3 m＜4.5 m， 即物体可与皮带达到共同速度，此时 Ek＝mv2＝×1×32 J＝4.5 J. (2)由μmg＝ma得a＝1.5 m/s2， 由v＝at得t＝2 s， 得Q＝μmg(vt－s′)＝0.15×1×10×(6－3) J＝4.5 J. (3)由能量守恒知 E电＝Ek＋Q＝4.5 J＋4.5 J＝9 J。 学科网（北京）股份有限公司 $