2017-2018学年度高一物理人教版必修2第七章机械能守恒定律单元
练习
一、单选题
1. 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍，该质点
的加速度为（ ）
A. B. C. D.
2. 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（ ）
A. 运动员踢球时对足球做功mv2 B. 足球上升过程重力做功mgh C. 运动员踢球时对足球做功mgh+mv2 D. 足球上升过程克服重力做功mgh+mv2
3. 在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜下推，
两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则（ ）
A. 力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同 B. 力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同 C. 力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同 D. 力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同
4. 关于功的概念，下列说法中正确的是（ ）
A. 因为功有正负，所以功是矢量
B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移 C. 滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
D. 若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功
5. 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）（ ）
A. B. C. D.
6. 如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（ ）
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A. 0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B. 0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变 C. t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D. t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
7. 将一辆小车分别放在光滑水平面和粗糙水平面上，施加相同的水平拉力，发生相同的位移．比较两种
情况下拉力对小车做功的多少，可知（ ） A. 在光滑水平面上较多 B. 在粗糙水平面上较多 C. 一样多 D. 小车运动时间未知，无法比较 8. 滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，物体克服阻力做功100J．则物体的（ ）
A. 机械能减小了100J B. 动能增加了2100J C. 重力势能减小了1900J D. 重力势能增加了2000J
9. 如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，
桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是（ ） A. 小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少 B. 小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多 C. 以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mgh
D. 以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg（H+h）
10. 如图所示，用与水平方向成α角的轻绳拉小物体，小物体水平向右做匀速直线运
动，运动的距离为L，绳中拉力大小恒为F，则拉力做的功为（ ） A. FL B. FLsinα C. FLcosα D. FLtanα 11. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，
不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（ ）
A. mgh，减少mg（H-h） B. mgh，增加mg（H+h） C. -mgh，增加mg（H-h） D. -mgh，减少mg（H+h）
12. 如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面
向左以速度v匀速运动时，以下说法中正确的是（ ）
A. 小球的重力不做功
C. 挡板对球的弹力做正功 B. 斜面对球的弹力不做功 D. 合外力做正功
二、多选题
13. 对重力做功、重力势能的理解，下列正确的是（ ）
A. 物体受拉力作用竖直向上运动，若拉力做功是1J，则物体的重力势能一定增加1J
B. 物体受拉力作用竖直向上匀速运动，不计空气阻力，若拉力做功是1J，则物体的重力势能一定增加1J
C. 物体运动，重力做功-1J．则物体的重力势能增加lJ
D. 若没有摩擦时，物体由A沿直线运动到B，克服重力做功1J．则有摩擦时，物体由A沿曲线运动到B，克服重力做的功大于1J
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14. 如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，
磁感应强度为B．一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出．下列说法正确的是（ ） A. 微粒受到的电场力的方向一定竖直向上
B. 微粒做圆周运动的半径为
C. 从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
D. 从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之 和在最低点C最小
15. 某人在倾角为30°的斜面上用平行于斜面的力，把静止在斜面上质量为
2kg的物体，沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，
已知斜面体始终未动，物体与斜面间的动摩擦因数为
，g取10m/s，
2
则在这个过程中（ ） A. 支持力做功为20J
B. 当物体速度为1m/s时，物体重力做功的瞬时功率为10W
C. 物体克服摩擦力做功D. 物体重力势能减小20J
J
16. 如图所示，质量相等的两物体A、B（均可视为质点）处于同一高度。A自由下落，B沿固定的光滑斜
面从静止开始下滑，在A、B运动到水平地面的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力对两物体做功不同
B. 重力对两物体做功的平均功率不同 C. 刚要接触地面时两物体的动能相同
D. 刚要接触地面时重力对两物体做功的瞬时功率相同
17. 一质量为1kg的物体在平行斜面向上的力F作用下，沿粗糙斜面由静止上滑2m，斜面倾角30°，这
2
时物体的速度是2m/s，因摩擦生热2J，则下列说法正确的是（g取10m/s）（ ） A. 合外力对物体做功2 J B. 物体的机械能增加了12J C. 力F对物体做功12 J D. 物体重力势能增加了20 J 三、实验题探究题
18. 如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸
带、带铁夹的重物、天平．
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（1）为完成实验，还需要的器材有______．
A．米尺 B．0～6V直流电源 C．秒表 D．0～6V交流电源
（2）某同学用图1所示装置打出的一条纸带如图2所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为______m/s．（结果保留三位有效数字）
（3）采用重物下落的方法，根据公式mv=mgh验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是______，为验证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______．
（4）该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2-h图象如图3所示，则图线斜率的物理意义是______． 四、计算题
19. 某起重机用钢绳吊起一重为m=100kg的物体，匀速向上提升h=10m，求：
（1）物体重力势能的改变量△Ep； （2）钢绳的拉力对物体所做的功W．
20. 如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是
BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动．已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2．当小物块运动到B点时撤去力F．取重力加速度g=10m/s2．求： （1）小物块到达B点时速度的大小； （2）小物块运动到D点时的速度；
（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离．
2
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21. 一汽车的质量为m=5×103 kg，其发动机的额定功率为P0=60kW．该汽车在水平路面上行驶时，所受
2
阻力是车的重力的0.05倍，重力加速度g取10m/s．若汽车始终保持额定的功率不变从静止启动，求：
（1）汽车所能达到的最大速度是多少？
（2）当汽车的速度为8m/s时，加速度大小为多少？
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答案和解析
【答案】 1. A 2. C 3. B 4. C 5. B 6. C 7. C 8. A 9. C 10. C 11. D 12. A 13. BC 14. ABC 15. BD 16. BC 17. AB
18. AD；1.75；重物的初速度为零；2mm；当地重力加速度的2倍 19. 解：（1）物体上升，故重力势能增加，改变量为： △Ep=mgh=100×10×10=1.0×104J；
（2）由于物体匀速上升，故拉力F=mg； 拉力的功W=Fh=100×10×10=1.0×104J；
4
答：（1）物体重力势能的改变量△Ep为 1.0×10J；
4
（2）钢绳的拉力对物体所做的功W为1.0×10J； 20. 解：（1）从A到B，根据动能定理有： （F-μmg）x=
代入数据得：
vB=5m/s
（2）从B到D，根据机械能守恒定律有：
=
+mg•2R
代入数据解得：
vD=3m/s
（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有 2R=得t=2
=2×
=0.4s
水平面上落点与B点之间的距离为：x=vDt=3×0.4=1.2m 答：（1）小物块到达B点时速度的大小是5m/s （2）小物块运动到D点时的速度是3m/s
（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离是1.2m．
21. 解：（1）汽车保持额定功率不变，那么随着速度v的增大，牵引力F牵变小，当牵引力大小减至与阻力Ff大小相同时，汽车速度v达到最大值vm． P额=Ff•vm 解得：vm=
=24 m/s （2）由瞬时功率与速度的关系可知：P=Fv 根据牛顿第二定律可知：a=
则有：F牵=ma+Ff 联立可得：a=1 m/s2
答：（1）汽车所能达到的最大速度是24m/s （2）当汽车的速度为8m/s时，加速度大小为1m/s2．
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