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)(24)

一、选择题

1．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻质弹簧系O′点。O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上，则（ ）

A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大 C．两球到达各自悬点的正下方时，A、B两球机械能相等 D．两球到达各自悬点的正下方时，A球机械能较大

2．小球在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么下面说法错误的是（ ）

A．物体在c点的动能比在a点时大

B．若选抛出点为零势点，物体在a点的重力势能比在c点时小 C．物体在a、b、c三点的机械能相等 D．物体在a点时重力的瞬时功率比c点时小

3．在高处的某同一点将甲、乙两个质量相同的小球以相同的速率v0分别竖直上抛、平抛。从抛出到落地过程忽略空气阻力，那么以下说法正确的是（ ） A．因物体的轨迹不同，重力做功不相等 B．落地时重力的功率P甲P乙 C．落地时，甲的动能大于乙的动能

D．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功不相等 4．关于静摩擦力做功和滑动摩擦力做功，下列说法正确的是（ ） A．静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功

B．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体可能不做功 C．静摩擦力对物体可能做功，滑动摩擦力对物体一定做功

D．静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功

5．桌面的高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面为参考面，则小球落到地面前瞬间的机械能为（ ） A．0

B．mgh

C．mgH

D．mg（H＋h）

6．在倾角为30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向上推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为3，g取10m/s2，则在这个过程中（ ） 3

A．物体机械能增加41J C．合外力对物体做功1J

B．摩擦力对物体做功20J D．物体重力势能增加40J

7．如图，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法不正确的是（ ）

A．在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大 B．在轨道Ⅰ上P点的加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的加速度小 C．在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大 D．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期

8．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 29．如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（ ）

2(v12v22)A．

32(v12v22)B． 32v12v22C． 322v2v2 D．1310．下列叙述中正确的是（ ） A．做曲线运动的物体一定受到变力作用 B．物体动能不变，其所受合力一定为零 C．物体做圆周运动，其所受合力一定指向圆心

D．物体做斜抛运动，其相等时间内速度的变化量一定相同

11．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为（ ）

A．h

B．1.5h

C．1.6h

D．2h

12．“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

13．如图为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度—时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，bc段是与ab段相切的水平直线，设汽车受到的阻力大小不变，则下述说法正确的是（ ）

A．0~t1时间内，汽车受到的牵引力为mv1 t1B．汽车所受的恒定阻力大小为

P v2v1v2(t2t1) 2C．t1~t2时间内，汽车的位移大小为

D．汽车做变速运动，无法求出0~t3时间内的位移

14．物体静止在水平面上，在竖直向上拉力F作用下向上运动，不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度x的大小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，x2~x3段的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是（ ）

A．在x2处物体的动能最大 B．在x1处物体所受的拉力最大 C．0~x2过程中拉力F先做正功再做负功 D．x2~x3过程中合外力做功为零

15．1925年物理学家霍曼提出了霍曼转移轨道，该轨道可消耗最小的能量来发射地球静止轨道卫星。发射时首先让卫星进入停泊轨道，在D点点火使卫星进入GTO轨道，在F点再次点火使卫星进入GEO轨道，忽略因火箭点火产生的质量变化，则下列说法正确的是（ ）

A．卫星在停泊轨道的运行周期大于在GEO轨道的运行周期 B．卫星在停泊轨道的加速度小于在GEO轨道的加速度 C．卫星在GTO轨道上D点时速率大于在F点时的速率 D．卫星在停泊轨道的机械能大于在GEO轨道的机械能

二、填空题

16．实验小组利用竖直轨道和压力传感器验证机械能守恒定律，半径可调的光滑竖直轨道与光滑水平轨道连接，在轨道最低点A和最高点B各安装一个压力传感器，压力传感器与计算机相连，如图所示，将质量为m的小球（可视为质点）以某一速度进入轨道最低点，通过计算机读出两个传感器的读数，重力加速度为g，则

（1）设轨道半径为R，小球能运动到最高点B，小球在最低点入射速度不得小于___________。

（2）实验中压力传感器的读数之差ΔF___________时，小球的机械能守恒。 （3）初速度一定的前提下，小球在做圆周运动过程中，压力传感器的读数之差与轨道半径___________（填“有关”或“无关”），压力传感器的读数之比与轨道半径___________（填“有关”或“无关”）。

17．如图，一质量为m小球系于细绳的一端，细绳的另端悬于O点，绳长为L现将小球拉至细绳水平的位置，并由静止释放，则摆动到细绳与水平方向的夹角θ=___________时，小球的动能等于势能，此时重力做功的功率为___________。（以小球摆动的最低点为零势能点）

18．如图所示，一根轻绳左端固定在水平天花板上的M点，依次穿过不计质量和摩擦的动滑轮和定滑轮，绳与水平方向夹角图中已标出，悬挂重物A的重量为G，则悬挂重物B的重量为________，如果用外力将绳左端由M缓慢地向左移到N点，M、N间距离为3s，则该过程中B上升的距离为_____，外力F做的功为_______。

19．水平地面上有一车厢以恒定速度v0向右运动，车厢内的单摆开始时在外力的作用下相对车厢静止，摆线与竖直方向的夹角为0，其方位如图所示，设摆线长为l，摆球的质量为m，撤去外力后，摆球从初始位置开始运动到第一次到达最低点位置时，相对地面参考系水平向右的速度是________；在地面参考系中，此过程摆线张力对摆球在水平方向上做的功为________。

20．如图，三块完全相同的磁铁A、B、C套在固定的光滑竖直杆上，相邻磁铁间同名磁极相对。平衡后A、B均悬浮在空中，C在桌面上，则相邻两块磁铁间的距离h1______h2（选填“>”、“<\"或“=”）。若缓慢下压磁铁A，则磁铁之间因为相互作用力而具有的势能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

21．在一次测试中，质量为1.6×103kg的汽车沿平直公路行驶，其发动机的输出功率恒为100kW。汽车的速度由10m/s增加到16m/s，用时1.7s，行驶距离22.6m。若在这个过程中汽车所受的阻力恒定，则汽车的速度为10m/s时牵引力的大小为_______N，此时汽车加速度的大小为________m/s2。

22．汽车发动机的功率为150 kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为5.0×103N，求：

(1)汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是 _______m/s；

(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速启动，这一过程能持续时间为______s。 23．如图，光滑斜面固定在地面上，底端有小物块P，在沿斜面向上的拉力F的作用下由静止开始沿斜面向上运动，经过时间t，拉力做功30J，此时将F反向，又经过2t时间物块P回到出发点，设地面为重力势能零势能面，则物块回到地面时的机械能为__J，当物块动能为8J时，重力势能为__J。

24．如图所示，BOD是半圆的水平直径，OC为竖直半径，半圆半径为R。现有质量相同的A、B小球分别从A、B两点以一定的初速度水平抛出，分别击中半圆轨道上的D点和C点，已知B球击中C点时动能为Ek，不计空气阻力，则A球击中D点时动能为__；A、B小球与轨道碰撞前瞬间，重力的瞬时功率之比为__。

25．某人从12.5m高的楼顶抛出一小球，不计空气阻力，小球落到地面时的动能是抛出时的11倍．小球的质量为0.6kg．g取10m/s2，则人对物体做的功为_______J． 26．以v0的速度竖直向上抛出一物体，忽略空气阻力影响，则物体上升的最大高度

hmax________；物体的重力势能为动能的一半时，物体离抛出点的高度h1_______hmax；物体的重力势能和动能相等时，物体离抛出点的高度h2________hmax；物体的动能是势能的一半时，物体离抛出点的高度

1h3_________hmax；物体的速度减为v0时，物体离抛出点的高度

2h4_________hmax． 三、解答题

27．动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m8104kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是P1210W和P2110W（第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢），车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍。g取10m/s2） （1）求该动车组的最大行驶速度；

（2）若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，求t10s时，第一节和第二节车厢之间拉力的值。

28．小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑，坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ。物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g。将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示。物块A从坡顶由静止滑下，求： (1)物块滑到O点时的速度大小。 (2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能。 (3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度。

77

29．如图所示，装置的左边是光滑的水平面，一轻质短弹簧左端固定，右端与质量为1kg的小物块接触而不连接，光滑水平面的右边是一段长度为L=2m的水平静止的传送带，水平面、传送带和水平台面BC等高，水平台面BC的长度为S=1m，右边是半径R=0.5m的光滑半圆轨道CDE，现在外力作用下，使小物块压缩弹簧至弹簧的弹性势能为EP=20J，然后撤去外力后小物块沿光滑水平面滑到传送带A点继续向右运动，小物块与传送带及水平台面BC之间的动摩擦因数均为µ=0.5，则（g取10m/s2）求： (1)小物块离开弹簧后刚滑到传送带A点的速度多大； (2)小物块达到圆轨道最低点C对轨道的压力大小； (3)通过计算分析，小物块最后停在何处；

(4)若传送带可以顺时针转动，要使小物块恰好到达最高点E，试计算传送带的速度多大。

30．如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，圆弧轨道半径R=0.75m，物块与长木板间动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小物块在B点时的速度大小；

（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小；

（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。