第八章 机械能守恒定律 章末质检 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）必修 第二册 一、单选题 1．如图所示，质量为 M 的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为 m 的 光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力 F 作用下从 A 点沿着圆弧匀速运 动到最高点 B，整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为 g，则（　　） A．物块克服重力做功的功率先增大后减小 B．拉力 F 的功率还渐减小 C．当物块在 A 点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力 D．当物块运动到 B 点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g 2．如图所示，在倾角 θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为 1kg 和 2kg 的可 视为质点的小球 A 和 B，两球之间用一根长 L=0.2m 的轻杆相连，小球 B 距水平面的高 度 h=0.1m。两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失， g 取 10m/s2 则下列说法中正确的是（　　） A．整个下滑过程中 A 球机械能守恒 B．整个下滑过程中 B 球机械能守恒 C．整个下滑过程中 A 球机械能的增加量为 2 J 3 D．整个下滑过程中 B 球机械能的增加量为 2 J 3 3．“愤怒的小鸟”曾是一款非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走 鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒，该 游戏完全按照实际的抛体运动规律设计，设支架高度为 h，支架到肥猪堡垒的水平距 离为 l，不计空气阻力，设某次小鸟被弹弓沿水平方向弹出，模拟图如图乙所示， g  10m/s2 。关于小鸟从弹弓上由静止开始到击中肥猪堡垒的运动过程中，下列说法 正确的是（　　） A．整个过程弹弓的弹力一直对小鸟做正功 B．整个过程弹弓的弹力一直对小鸟不做功 C．整个过程弹弓的弹力一直对小鸟做负功 D．小鸟离开弹弓后速度增加量的方向一直是竖直向下的 4．弹簧发生形变时，其弹性势能的表达式为 Ep  1 2 kx ，其中 k 是弹簧的劲度系数，x 2 是形变量。如图所示，一质量为 m 的物体位于一直立的轻弹簧上方 h 高度处，该物体 从静止开始落向弹簧。设弹簧的劲度系数为 k，则物块的最大动能为（弹簧形变在弹性 限度内）（　　） A． C． mgh  m2 g 2 k mgh  m2 g 2 k 5．如图所示， B． D． AB mgh  m2 g 2 2k mgh  m2 g 2 2k 1 是固定在竖直面内的 光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低点 B 的切线水 6 平，最高点 A 到水平地面的高度为 h。现使一小球（视为质点）从 A 点由静止释放。 不计空气阻力，小球落地点到 B 点的最大水平距离为（　　） h A． 2 3 h B． 2 C．h D． 2h 6．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速 度 v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离 与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为（重力加速度为 g）（　　） v2 A． 16 g v2 B． 8 g v2 C． 4 g v2 D． 2 g � 7．如图所示，具有一定初速度 v 的物块，在沿倾角为 30 的粗糙斜面向上运动的过程 中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力 F 作用，这时物块的加速度大小为 5m/s2，方向沿 斜面向下，g 取 10m/s2，那么在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块的机械能一定增加 B．物块的机械能一定减少 C．物块的机械能不变 D．物块的机械能可能增加，也可能减少 8．如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为 37°，物体 A 放在斜面底端挡 板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体 B 相连接，B 的质量 M＝1kg， 绳绷直时 B 离地面有一定高度。在 t＝0 时刻，无初速度释放 B，由固定在 A 上的速度 传感器得到的数据绘出的 A 沿斜面向上运动的 v－t 图象如图乙所示，若 B 落地后不反 弹，g 取 10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（　　） A．B 下落的加速度大小 a＝10m/s2 B．A 沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对 A 做的功 W＝3J C．A 的质量 M＝0.5kg，A 与斜面间的动摩擦因数   0.5 D．0~0.75s 内摩擦力对 A 做的功 0.75J 二、多选题 9．在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送 带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将 m=1kg 的货物放在传送带上的 A 端，经 过 1.2s 到达传送带的 B 端。用速度传感器测得货物与传送带的速度 v 随时间 t 变化的图 象如图乙所示。已知重力加速度 g=10m／s2，则可知（　　） A．货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5 B．A、B 两点的距离为 2.4m C．货物从 A 运动到 B 过程中，传送带对货物做功的大小为 12.8J D．货物从 A 运动到 B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8J 10．如图所示，在水平底座上沿竖直方向固定一光滑杆，构成总质量为 3m 的支架，轻 弹簧套在光滑杆上。一质量为 m 的圆环从距弹簧上端 H 处由静止释放，在 O 点接触弹 1 2 簧后，将弹簧压缩。已知弹簧的劲度系数为 k，弹性势能的表达式为 E p  2 kx （x 为 弹簧形变量），重力加速度为 g，若弹簧的形变始终在弹性限度内且不计空气阻力， 则下列说法正确的是（　　） A．在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力先增大后减小 B．圆环下落过程中的最大速度为 vm  mg 2  2 gH k C．当圆环运动到最低点时，底座对水平地面的压力大于 4mg D．圆环下落到最低点后反弹到最高点的过程中，圆环的机械能先增大后保持不变 11．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，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，劲度系数为 k＝ 2 3mg 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 3 mgL C．圆环下滑到最大距离时，所受合力最大 D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 12．运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位 移变化的图线如图所示。已知冰壶质量为 19kg，g 取 10m/s2，则以下说法正确的是（ ） A．μ=0.05 B．μ=0.01 C．滑行时间 t=5s D．滑行时间 t=10s 13．如图(a)所示，甲、乙两个小球均可视为质点，甲球沿倾角为 30°的光滑且足够长 的固定斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系 图像如图(b)所示。下列说法正确的是（　　） A．甲球和乙球运动到地面上时的速度相同 B．甲、乙两球的质量之比为 m 甲∶m 乙＝4∶1 C．甲、乙两球的动能均为 Ek0 时，两球重力的瞬时功率之比为 P 甲∶P 乙＝1∶1 D．甲、乙两球的动能均为 Ek0 时，两球下降高度相同 14．如图所示，物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体 B 的质量为 2m，放置在倾角为 30°的光滑斜面上，物体 A 的质量为 m，用手托着物体 A 使弹簧处 于原长，细绳伸直且 B 与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜面平行，A 与地面的距离为 h， 物体 B 静止在斜面上挡板 P 处。放手后物体 A 下落，与地面即将接触时速度大小为 v， 此时物体 B 对挡板恰好无压力，不计空气阻力，重力加速度为 g，则下列说法正确的 是（ ） A．弹簧的劲度系数为 mg h B．此时弹簧的弹性势能等于 mgh - 1 2 mv2 C．此时物体 A 的加速度大小为 g，方向竖直向上 D．此后物体 B 可能离开挡板沿斜面向上运动 15．如图甲所示，物体以一定的初速度 v0 从倾角为 α=37°的斜面底端沿斜面向上运动， 上升的最大高度为 3m，选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能 E 机随高度 h 的变化如图乙所示。g 取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（　 ） A．物体的质量 m=1kg B．物体与斜面间的动摩擦因数 μ=0.4 C．物体上升过程的加速度大小 a=10m/s2 D．物体回到斜面底端时的动能 Ek=10J 16．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为 3.0 �104 kg ， 3 设起飞过程中发动机的推力恒为 1.0 �10 N ；弹射器有效作用长度为 100m，推力恒定。 舰载机在水平弹射结束时速度大小达到 80m/s 弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器 2 和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的 20%，g 取 10m / s ，则（　　） 6 A．弹射器的推力大小为1.1�10 N 8 B．弹射器对舰机所做的功为 1.1�10 J 7 C．弹射器对舰载机做功的平均功率为 8.8 �10 W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为 32m / s 2 三、实验题 17．小华利用如图所示装置做“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，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连 续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC。已知当地重力 加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T，重物的质量为 m，从打Ｏ点打Ｂ点的过程中， 重物的重力势能减少量 Ep =______，动能增加量 Ek =______； (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，可能的原因是_ _____。 18．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图所示的实验装置， 其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为 h，O1、O2、A、B、C 点在同一水平直线上。已知重力加速度为 g，空气阻力可忽略不 计。 实验过程一：挡板固定在 O1 点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到 A 处，测量 O1A