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

**基本信息** 本试卷为粤教版（2019）必修第二册第四章“机械能及其守恒定律”单元复习卷，通过生活情境（如引体向上、滑雪运动）和实验探究（验证机械能守恒），全面覆盖功、功率、机械能守恒等核心知识点，注重物理观念与科学思维的融合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|重力势能变化（第1题）、功率计算（第2题）、机械能守恒条件（第7题）|结合快递配送、滑雪等真实情境，考查能量观念| |填空与实验题|2题|验证机械能守恒实验（第14题）、功率与运动分析（第13题）|注重实验数据处理与科学探究能力| |计算题|3题|功与能量转化（第15题）、弹簧弹性势能（第16题）|综合应用动能定理，体现科学推理与模型建构|

第四章 机械能及其守恒定律 同步习题-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、一个100 g的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(　　) A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功 C.物体的重力势能一定减少0.55 J D.物体的重力势能一定增加1.25 J 2、高二某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)(　　) A．0 B．150 W C．450 W D．750 W 3、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 4、如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为(　　) A. B. C. D. 5、把质量相同的两小球A、B从同一高度以相同的速度大小分别沿水平与竖直方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球落地时的动能相同 B．从抛出开始到落地，B球重力做的功大于A球重力做的功 C．从抛出开始到落地，两球的重力平均功率 D．落地时，两球的重力瞬时功率 6、关于功和功率的计算，下列说法中正确的是(　　) A．用W＝Fxcos θ可以计算变力做功 B．用W合＝Ek2－Ek1可以计算变力做功 C．用W＝Pt只能计算恒力做功 D．用P＝可以计算瞬时功率 7、滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( ) A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变 C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变 8、如图所示： 用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则(　　) A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N 9、质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为(　　) A．600 J、0　　 B．0、600 J C．1 200 J、0 D．0、1 200 J 10、在水平路面上，有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是(　　) A．500 J　　 B．200 J C．450 J D．900 J 11、如图甲，在倾角为的斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在B点，小物快在A点由静止释放，从开始运动的一段时间内的v-t图像如图乙所示。小物块在0.8s时运动到B点，在1.0s时到达C点（图中未标出），在1.3s时到达D点，经过一段时间后又回到B点，且速度不为零。取。由图知（　　） A．小物块从A点运动到D点的过程中，小物块在C点时，弹簧的弹性势能最小 B．小物块从A点运动到D点的过程中，小物块机械能不变 C．小物块从D点运动到B点的过程中，加速度不断减小 D．小物块第一次经过B点的加速度值小于第二次经过B点的加速度值 12、A、B两物体的质量之比mA∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦力之比FA∶FB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WA∶WB分别为(　　) A．2∶1,4∶1　　 B．4∶1,2∶1 C．1∶4,1∶2 D．1∶2,1∶4 二、填空与实验题。 13、快递员驾驶电动车配送货物，人和车的质量为250kg，货物的质量为50kg，送货和返回过程电 动车的v-t图像如图所示，两过程中电动车都是先匀加速启动，后保持额定功率行驶。已知电动车受到的阻力与其总重力成正比，匀加速的最大速度均为2.4m/s,则送货过程电动车匀加速运动的加速度为_______m/s2，电动车的额定功率为_______W. （g取10m/s2） 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、质量为m的木块从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h′，最终木块停止在水面上，若木块在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ。求： (1)木块释放后的全部运动过程重力做的功是多少？ (2)木块的重力势能变化了多少？ 16、如图所示，轻弹簧一端与墙相连处于自然状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧，求： (1)弹簧的最大弹性势能； (2)木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能。 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？ 第四章 机械能及其守恒定律 同步习题-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、一个100 g的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(　　) A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功 C.物体的重力势能一定减少0.55 J D.物体的重力势能一定增加1.25 J 【答案】C 2、高二某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)(　　) A．0 B．150 W C．450 W D．750 W 【答案】B　 3、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　 4、如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为(　　) A. B. C. D. 【答案】B　 5、把质量相同的两小球A、B从同一高度以相同的速度大小分别沿水平与竖直方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球落地时的动能相同 B．从抛出开始到落地，B球重力做的功大于A球重力做的功 C．从抛出开始到落地，两球的重力平均功率 D．落地时，两球的重力瞬时功率 【答案】A 6、关于功和功率的计算，下列说法中正确的是(　　) A．用W＝Fxcos θ可以计算变力做功 B．用W合＝Ek2－Ek1可以计算变力做功 C．用W＝Pt只能计算恒力做功 D．用P＝可以计算瞬时功率 【答案】B　 7、滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( ) A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变 C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变 【答案】C 8、如图所示： 用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则(　　) A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N 【答案】B　 9、质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为(　　) A．600 J、0　　 B．0、600 J C．1 200 J、0 D．0、1 200 J 【答案】B　 10、在水平路面上，有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是(　　) A．500 J　　 B．200 J C．450 J D．900 J 【答案】C　 11、如图甲，在倾角为的斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在B点，小物快在A点由静止释放，从开始运动的一段时间内的v-t图像如图乙所示。小物块在0.8s时运动到B点，在1.0s时到达C点（图中未标出），在1.3s时到达D点，经过一段时间后又回到B点，且速度不为零。取。由图知（　　） A．小物块从A点运动到D点的过程中，小物块在C点时，弹簧的弹性势能最小 B．小物块从A点运动到D点的过程中，小物块机械能不变 C．小物块从D点运动到B点的过程中，加速度不断减小 D．小物块第一次经过B点的加速度值小于第二次经过B点的加速度值 【答案】D 12、A、B两物体的质量之比mA∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦力之比FA∶FB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WA∶WB分别为(　　) A．2∶1,4∶1　　 B．4∶1,2∶1 C．1∶4,1∶2 D．1∶2,1∶4 【答案】B　 二、填空与实验题。 13、快递员驾驶电动车配送货物，人和车的质量为250kg，货物的质量为50kg，送货和返回过程电 动车的v-t图像如图所示，两过程中电动车都是先匀加速启动，后保持额定功率行驶。已知电动车受到的阻力与其总重力成正比，匀加速的最大速度均为2.4m/s,则送货过程电动车匀加速运动的加速度为_______m/s2，电动车的额定功率为_______W. （g取10m/s2） 【答案】0.4     720 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、质量为m的木块从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h′，最终木块停止在水面上，若木块在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ。求： (1)木块释放后的全部运动过程重力做的功是多少？ (2)木块的重力势能变化了多少？ 【答案】(1)mgh　 (2)减少了mgh 16、如图所示，轻弹簧一端与墙相连处于自然状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧，求： (1)弹簧的最大弹性势能； (2)木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能。 【答案】(1)50 J　 (2)32 J 【解析】(1)由机械能守恒有 Epm＝mv＝×4×52 J＝50 J。 (2)由机械能守恒得 mv＝mv＋Ep1， 所以Ep1＝mv－mv＝32 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 $