第八章机械能守恒定律测试-2021-2022 学年高一下学期物理人教版 （2019）必修第二册 一、单选题 1．在体能测试跳绳时，质量为 50kg 的某同学一分钟跳了 150 次，若他每次跳起时，重心上升的高度约为 5cm ，则 他一分钟内克服重力做功的大小约为（　　） A．2500J B．3675J C．7500J D．375000J 2．放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了 3J 和 4J 的功， 则该物体的动能增加了（　　） A．12J B．5J C．7J D．1J 3．在光滑的水平面上建立 xOy 平面直角坐标系，t=0 时质量为 1kg 的小球从坐标原点由静止开始运动，其沿 x 方向 的 vx-t 图像和沿 y 方向的 ay-t 图像分别如图所示。则小球在 t=2s 时的动能为（　　） A．20J B．10J C．8J D．4J 4．如图所示，光滑水平面上放有质量为 M＝2kg 的足够长的木板 B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块 A 叠 放在 B 上，A 的质量为 m＝1kg，弹簧的劲度系数 k＝100N/m。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长。现用一水平 向右的拉力 F＝10N 作用在 B 上，已知 A、B 间动摩擦因数 μ＝0.2，g 取 10m/s2。则（　　） A．A 受到的摩擦力逐渐变大 B．A 向右运动的最大距离为 4cm C．B 做加速度减小的加速运动 D．B 对 A 的摩擦力一直对 A 做正功 5．从地面以相同的初动能竖直上抛两个物体，它们的质量分别为 m1 和 m2，且 m1>m2，不计空气阻力，它们上升的 最大高度分别为 h1 和 h2，它们的最大重力势能分别为 Ep1、Ep2（以地面为零势面），则（ A．Ep1＞Ep2 B．Ep1＝Ep2 C．h1＝h2 ） D．h1＞h2 6．传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，例如在港口用传送带装卸货物，在机场用传送带装卸行李 等，都为人们的生活带来了很多的便利．如图甲所示，为一传送带输送机的简化模型，长为 L 的传送带与水平面 夹角为 θ，传送带以速度 v0 逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小物块，小物块与传送带 之间的动摩擦因数为 μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．图乙所示为小物块运动的 vt 图象．根据以上信息可以判 断出（　　） A．小物块开始运动时的加速度大小为 gsin θ－μgcos θ B．小物块与传送带之间的动摩擦因数 μ≤tan θ C．t0 时刻，小物块的速度大小为 v0 D．传送带始终对小物块做正功 7．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（　　） A．卫星的动能逐渐减少 B．由于地球引力做正功，引力势能一定增加 C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减少量 8．一质量为 m 的物块置于倾角为 37°的固定斜面顶端，由静止释放后物块以 0.2g(g 为当地重力加速度）的加速度 匀加速下滑 s 的距离到达斜面底端(已知 sin 37°=0.6.cos 37°=0.8) 下列分析正确的是 A．斜面可能光滑 B．下滑过程中物块动能增加 0.2mgs C．下滑过程中物块重力势能减少 mgs D．下滑过程中物块重力势能减少，动能增加，机械能守恒 9．固定滚轮训练是飞行员为提高空间定向能力而特有的一种训练手段。如图所示，固定滚轮是转轴固定可在竖直 面内绕轴自由转动的轮子，训练时飞行员手脚支撑在轮子上做圆周运动。已知飞行员质量为 m，滚轮半径为 R，滚 轮质量可忽略，某次训练中飞行员双臂间的夹角为 120°，飞行员恰好能在竖直面内做完整圆周运动，当其头部转 动到最低点时，踏板对脚无作用力，此时（　　） A．飞行员脚的线速度大小为 2 gR C．每个手臂的支持力大小为 5mg B．飞行员重心的线速度大小为 2 gR D．飞行员身体的最大向心加速度大小为 5g 10．汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，到 t1 时刻关闭发动机做匀减速运动，直到 t2 时刻静止，此过 程中汽车的速度—时间图象如图所示，α＜β，若汽车牵引力做功为 W，做功的平均功率为 P 汽车加速和减速过程 中克服摩擦力做功分别是 W1 和 W2，平均功率的大小分别为 P1 和 P2，则下列表达式中正确的是（已知发动机关闭 前后汽车所受阻力恒定） A．W>W1+W2 B．W1=W2 C．P=P1+P2 D．P1=P2 11．从距地面相同高度处以同一速率分别沿水平方向、竖直向下、斜向上抛出质量相同的 a、b、c 三个小球，不计 空气阻力，从抛出到落回地面的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球 b 在空中运动的时间最短 B．小球 c 的落地速度最小 C．小球 b 和小球 c 的位移相等 D．三个小球落地时的速度相等 二、填空题 12．伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示 将小球由斜面 A 上某位置由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面 B 上速度变为 0（即到达 最高点）时的高度与它出发时的高度_____，不会更高一点，也不会更低一点，这说明某种“东西”在小球运动的过 程中是_____的。 13．从高为 30m 空中以 40m/s 的初速度沿着水平方向抛出一个重为 10N 的物体，不计空气阻力，取 g=10m/s2，则： 在抛出后 2s 内重力的功率是______；在抛出后 2s 时重力的功率是______。 14．如图为竖直固定在水平地面上半径为 R 的四分之三圆弧形细管，细管内壁光滑，开口 B 端切线水平。一小球直 径略小于细管的内径（可忽略不计），该小球自细管开口 A 端的正上方 P 点由静止释放，小球经细管 B 端飞出并 落在地面的 C 点（未画出），小球通过 B 端时恰好对管壁没有压力，则 P 点距地面的高度为__________， C 点到 A 端的的水平距离为____________。 15．如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加 一水平推力 F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力大小为 20N 时，弹簧被压缩 5 厘米，弹簧的弹力做功_________J，以 弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为_________J。 16．物体从离地 45m 的高处作自由落体运动（g 取 10 米/秒 2）。它的动能和重力势能相等时，物体离地的高度是_ __________m；当它的动能为重力势能的 2 倍时，物体的速度大小为___________m/s。 三、解答题 6 17．电子显像管内电子的速度约为 10 m / s ，从放射性物质原子核内发出 β 射线（即高速电子流）的速度为 2.99 �108 m / s ，电子的质量为 9.1�1031 kg ，试计算它们的动能各为多少？ 18．某同学想要估测太阳每秒辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积为 S=3.2dm2 的保温圆筒，内装质量为 m=0.4kg 的水，让太阳光垂直照射 3min，水升高的温度 Δt=2.2℃。已知水的比热容 c=4.2×103J/(kg·℃)，地球半径 为 R=6400km，试求出太阳光向地球表面辐射能量的功率。 19．如图所示，水平传送带足够长，顺时针运动的速度 v=4m/s，与倾角为 37°的斜面的底端 P 平滑连接，将一质量 m=2kg 的小物块从 A 点静止释放。已知 A、P 的距离 L=9m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为 2  0.1 ，取重力加速度 g  10m/s 2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求物块： v1 （1）第 1 次滑过 P 点时的速度大小 ； （2）第 1 次在传送带上往返运动的时间 t； （3）从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量 Q。 1  0.5 、 20．如图所示，质量为 m 的小物块，从半径为 R1 的 1 光滑圆弧轨道顶端 A 点由静止开始下滑，经最低点 B 后沿水 4 平地面 BC 运动，然后进入另一个半径为 R2 的光滑圆形轨道，并且小物块恰好能经过轨道最高点 D .已知 m=0.2kg，R1=0.8m，R2=0.2m，BC 段长为 LBC=2.5m，g 取 10m/s2 . 求： （1）运动到 B 处时小物块对轨道的压力 （2）小物块在 C 点时的速度大小 （3）水平面的动摩擦因数参考答案： 1．B 2．C 3．B 4．B 5．B 6．C 7．D 8．B 9．C 10．D 11．A 12． 相同 不变 13． 100W 200W 14． 2.5R R 15． －0.5J 0.5J 22.5 10 6 16． 17． 4.6 �10 19 J ； 4.1 �10 14 J 18．8.2×1016W 19．（1）6m/s；（2）12.5s；（3）88J 20．（1）T′=3mg=6N（2）vc= 10 m/s（3.16m/s）（3）μ=0.12