高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试卷(含答案解析)(8)

一、选择题

1．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

1mv2 2A．运动员踢球时对足球做功B．足球上升过程重力做功mgh D．足球上升过程克服重力做功mgh+

C．运动员踢球时对足球做功mgh+

1mv2 21mv2 22．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落，不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中（ ）

A．小球的动能一直减小 C．弹簧的弹性势能先增加后减小 同一高度平抛。小球a、b（ ）

B．小球的机械能守恒 D．小球的重力势能一直减小

3．如图所示，两个相同的小球a、b，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时，b从

A．落地时的速度相同 C．运动到地面时动能相等 等

4．关于功和能，下列说法不正确的是（ ） A．滑动摩擦力对物体可以做正功

B．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功

C．一对互为作用力和反作用力的滑动摩擦力，做功之和一定为零 D．只有重力做功的物体，在运动过程中机械能一定守恒

5．质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从最低点转过角，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中( )

B．落地时重力的瞬时功率PaPb D．从运动到落地的过程中重力的平均功率相

A．小球受到的合力做功为mgl(1cos) B．拉力F的功为Flsin

C．重力势能的变化大于mgl(1cos)

D．水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能增加了mgl(1cos)

6．2020年11月28日，嫦娥五号在距月面约200公里的A处成功实施变轨进入环月椭圆轨道Ⅰ。绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅱ，如图所示，则嫦娥五号（ ）

A．在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期 B．在轨道Ⅱ上的速度小于月球的第一宇宙速度 C．在轨道Ⅰ上A点的加速度小于轨道Ⅱ上B点的加速度 D．在轨道Ⅱ上B点的机械能大于轨道Ⅰ上C点的机械能

7．地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h，h＜H，重力加速度为g。上升过程中物体加速度的最大值为（ ）

A．

hg HhB．

hg

2HhC．

2hg HhD．

hg Hh8．如图甲所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为0.1kg的木块A相连，质量也为0.1kg的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动，力F大小与移动距离x的关系如图乙所示，整个过程弹簧都处于

弹性限度内。下列说法正确的是( )

A．木块下移0.1m过程中，弹簧的弹性势能增加2.5J B．弹簧的劲度系数为520N/m

C．木块下移0.1m时，若撤去F，则此后B能达到的最大速度为5m/s D．木块下移0.1m时，若撤去F，则A、B分离时的速度为5m/s

9．质量为m的跳水运动员，从高出水面h的跳台上以某速度斜向上跳起，跳起高度离跳台为H，最后以速度v进入水中，不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功为（ ） A．mgH C．

B．mgh D．

12mvmgh 212mvmgh 210．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（ ）

A．1.5倍

B．（1.5）2倍

C．（1.5）3倍

D．（1.5）4倍

11．用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度－时间图像如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是（ ）

A．W1=W2，F>2Ff C．P1＜P2，F>2Ff

B．W1>W2，F=2Ff D．P1=P2，F=2Ff

12．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量

为m0，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（ ）

A．货箱向上运动的速度等于vsinθ B．货物对货箱底部的压力等于mg C．货箱和货物正在向上做加速运动 D．货车对缆绳拉力做功的功率P=(m+m0）gv

13．一个木块静止在光滑水平面上，一个飞来的子弹水平射入木块并深入2cm而相对木块静止，同时木块被带动前移了3cm，此后木块与子弹一起匀速运动。则在子弹进入木块的过程中，子弹损失的动能与木块获得的动能以及子弹和木块组成的系统损失的动能三者之比为（ ） A．3：2：5

B．5：3：2

C．2：1：3

D．3：5：2

14．一轻弹簧上端固定，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4m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．2gh B．3gh 2C．6gh D．4gh 315．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为零势能面，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取

g10m/s2。由图中数据可得（ ）

A．物体的质量为2kg

B．h0时，物体的速率为20m/s C．h2m时，物体的动能Ek40J D．从地面到h4m，物体的动能减少18J

二、填空题

16．将弹簧拉长或压缩时，通过对弹簧做功，其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸6cm，拉力做功1.8 J，此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩4cm，弹力做功0.8 J，这时弹簧具有的弹性势能为________ J。 17．我国“玉兔号”月球车利用太阳能电池产生的电能进行驱动。月球车总质量为140 kg，所安装的太阳能电池的电动势为45 V，内阻为10Ω，正常工作时电池的输出功率为45.0 W。月球车在某次正常工作时，从静止出发沿直线行驶，经过5.0s后速度达到最大为0.50 m/s。假设此过程中月球车所受阻力恒定，电池输出功率的80%转化为用于牵引月球车前进的机械功率。在此运动过程中，月球车所受阻力大小为___N，前进的距离约为___m。 18．从静止开始，沿着光滑的固定斜面下滑的物体，在开始下滑的一段时间t内，物体获得动能Ek，在紧接着的一段时间t内，物体动能的增量为_，在这2t时间内，重力对物体做功的平均功率为________。

19．质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假定运动中所受阻力恒定，它在平直的路上匀速行驶的最大速度为__________。

20．质量为1 kg的物体从高处自由下落，经过4秒钟，（g = 10 m/s2）则物体在4秒内重力对物体做功的平均功率为________W，在4秒末重力做功的瞬时功率为________W。 21．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m的物块A，轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为2m的物块B，开始时物块A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当物块B向右运动的位移为L时，物块A的速度大小为__________，物块A减少的机械能为___________。

22．足够长的固定光滑斜面倾角为30°，质量为m=1kg的物体在斜面上由静止开始下滑，则：

(1)第2秒内重力做功的功率为__________W； (2)2秒末重力做功的功率为________W。（g=10m/s2）

23．如图，一直角斜面体固定在水平地面上，两侧斜面倾角分别为α=60º，β=30º。A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端，置于斜面上，两物体重心位于同一高度并保持静止。不计所有的摩擦，滑轮两边的轻绳都平行于斜面。若剪断轻绳，两物体从静止开始沿斜面下滑，则它们加速度大小之比为____，着地瞬间机械能之比为_____。

24．如图所示，将内壁光滑的金属细管制成半径为R的圆环，竖直放置，轻轻扰动静止于圆环最高点A处的小球，小球开始沿细管做圆周运动。已知小球的质量为m。则小球到达最低点时的向心加速度大小为___________；小球回到A点时受到的向心力为_____________。

25．如图所示，一个半径R、质量m的均匀薄圆盘处在竖直方向上，可绕过其圆心O的水平转动轴无摩擦转动，现在其右侧挖去圆心与转轴O等高、直径为R的一个圆，然后从图示位置将其静止释放，则剩余部分________（填“能”或“不能”）绕O点作360°转动，在转动过程中具有的最大动能为_________。

26．如图所示是一个钟摆的示意图．当摆锤下降时，__________能逐渐增加，__________能逐渐减小．假如没有阻力，则钟摆摆动时每次上升到相同的高度，这说明摆锤的__________总量保持不变．

三、解答题

27．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。若舰载机总质量为3.0104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105N，弹射器有效作用长度为100m，推力恒定，要求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和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，求： （1）弹射器对舰载机所做的功； （2）弹射器对舰载机做功的平均功率。

28．汽车发动机的额定功率P60kW，若其总质量为m=5000kg，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为f5.010N。

(1)若汽车启动时保持额定功率不变，求汽车所能达到的最大速度vm； (2)若汽车启动时保持额定功率不变，汽车加速度为2m/s2时，求速度大小v； (3)若汽车以恒定加速度1m/s2做匀加速启动，求匀加速运动持续的时间t。

29．如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端系住质量m=1.0kg的小球（可视为质点），A点与O点位于同一水平高度。小球从A点由静止释放后在竖直平面内做圆周运动，到达O点正下方的B点时绳子突然断裂，小球从B点开始做平抛运动并落在水平面上的C点，B点与水平面的高度差h=1.8m，B，C间的水平距离s=2.4m，O、A、B、C在同一竖直面内，重力加速度g取10 m/s2，不计一切阻力。求： （1）小球由B点运动到C点的时间t； （2）小球在B点的速度大小vB；

（3）小球在A点的重力势能EpA（取地面的重力势能为零）。

3

30．如图（a）所示，在倾角30的光滑固定斜面上有一劲度系数k100N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量m2kg的物体，初始时物体处于静止状态。取g10m/s2。 （1）求此时弹簧的形变量x0；

（2）现对物体施加沿斜面向上的拉力F，拉力F的大小与物体位移x的关系如图（b）所示，设斜面足够长，弹簧始终在弹性限度内；

①分析说明物体的运动性质并求出物体的位移是0.1m时的速度v的值；

②若物体位移为0.1m时撤去拉力F，在图（c）中定性做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量的函数图像；并且求出此后物体运动的最大速度vm的值。