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1 20232023 人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版真题人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版真题 单选题 1、如图，一位质量为m的滑雪运动员从高h的斜坡加速下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力f，斜坡倾角，则下列说法正确的是（）A阻力做功为f=fsinB重力做功为G=C阻力做功为f=fD人所受外力的总功为零 答案：B AC阻力做功为 f=fsin 故 AC 错误；B重力做功为 G=故 B 正确；D人加速下滑，动能增加，则根据动能定理可知，人所受外力的总功不为零，故 D 错误。故选 B。2 2、如图甲所示，质量 0.5kg 的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的 03s 段为抛物线，34.5s 段为直线，（t1=3s 时x1=3m）（t2=4.5s 时x2=0）下列说法正确的是（）A传送带沿逆时针方向转动 B传送带速度大小为 1m/s C物块刚滑上传送带时的速度大小为 2m/s D04.5s 内摩擦力对物块所做的功为-3J 答案：D AB根据位移时间图象的斜率表示速度，可知：前 2s 物体向左匀减速运动，第 3s 内向右匀加速运动。3-4.5s 内x-t图象为一次函数，说明小物块已与传送带保持相对静止，即与传送带一起向右匀速运动，因此传送带沿顺时针方向转动，且速度为 =34.5 3m/s=2m/s 故 AB 错误；C由图象可知，在第 3s 内小物块向右做初速度为零的匀加速运动，则 =122 其中 x=1m 3 t=1s 解得 =2m/s2 根据牛顿第二定律 =解得 =0.2 在 0-2s 内，对物块有 2 02=2 解得物块的初速度为 0=4m/s 故 C 错误；D对物块在 04.5s 内，根据动能定理 f=1221202 解得摩擦力对物块所做的功为 f=3J 故 D 正确。故选 D。3、一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示。若汽车的质量为1.2103kg，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（）4 A汽车的最大功率为 5104W B汽车匀加速运动阶段的加速度为256（m/s2）C汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D汽车从静止开始运动 12s 内位移是 60m 答案：A ABC由图可知，汽车在前 4s 内的牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，412s 内汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值，以后做匀速直线运动，可知在4s 末汽车的功率达到最大值；汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力 =2 103N 前 4s 内汽车的牵引力为 =5 103N 由牛顿第二定律 =可得 =2.5m/s2 4s 末汽车的速度 1=1=2.5 4m/s=10m/s 所以汽车的最大功率 5 =1=5 103 10W=5 104W A 正确，BC 错误；D汽车在前 4s 内的位移 1=1212=12 2.5 42m=20m 汽车的最大速度为=5 1042 103m/s=25m/s 汽车在 412s 内的位移设为x2，根据动能定理可得 2=1221212 代入数据可得 2=42.5m 所以汽车的总位移 =1+2=20m+42.5m=62.5m D 错误；故选 A。4、如图所示，用细绳系住小球，让小球从M点无初速度释放若忽略空气阻力，则小球从M到N的过程中（）A线速度不变 B角速度增大 C向心加速度减小 D机械能增大 6 答案：B ABC小球运动过程中，重力做正功，则动能增大，故线速度增大，根据 =，=2 可知，角速度和向心加速度也变大，AC 错误，B 正确；D忽略空气阻力，只有重力做功，则小球的机械能守恒，D 错误。故选 B。5、质量为m的赛车在水平直线赛道上以恒定功率P加速，受到的阻力f不变，其加速度a与速度的倒数1的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A赛车速度随时间均匀增大 B赛车加速度随时间均匀增大 C赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动 D图中纵轴截距=、横轴截距=f 答案：C A由题图可知，加速度是变化的，故赛车做变加速直线运动，故 A 错误；BC根据题意，设汽车的牵引力为，由公式=可得 =7 由牛顿第二定律有 f=可得 =1f 可知，随着速度增大，加速度减小，即赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动，故 B 错误 C 正确；D由 C 分析，结合 1图像可得，斜率为 =纵轴截距为 =f 横轴截距为 =f 故 D 错误。故选 C。6、如图所示，在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下，物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。已知质量m1W2BW1m）的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A两滑块组成的系统机械能守恒 18 B重力对M做的功等于M动能的增加 C轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 答案：CD AD两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减少，减少的机械能等于M克服摩擦力做的功。故 A 错误；D 正确；B除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功。故 B 错误。C绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功。故 C 正确。故选 CD。17、宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为 31，则（）A星球A与星球B所受引力大小之比为 11 B星球A与星球B的线速度大小之比为 13 C星球A与星球B的质量之比为 31 D星球A与星球B的动能之比为 31 答案：AD A星球A所受的引力与星球B所受的引力均为二者之间的万有引力，大小是相等的，故 A 正确；B双星系统中，星球A与星球B转动的角速度相等，根据vr，则线速度大小之比为 31，故 B 错误；CA、B两星球做匀速圆周运动的向心力由二者之间的万有引力提供，可得 19 G2mA2rAmB2rB 则星球A与星球B的质量之比为 mAmBrBrA13 故 C 错误；D星球A与星球B的动能之比为=122122=()2()2=31 故 D 正确。故选 AD。18、如图所示直角边长为R的光滑等腰直角三角形和半径为R的光滑圆柱的一部分无缝相接，质量分别为 2m和m的物体 A 和小球 B 通过一根不可伸长的细线相连，小球 B 恰好位于桌面上。小球 B 可视为质点，若从静止释放小球 B，当其运动到圆柱顶点时，则（）A物体 A 的速度大小为 23 B物体 A 的速度大小为(+2)3 C绳的张力对物体 B 所做的功为(+86)D绳的张力对物体 B 所做的功为23mgR 答案：BC 20 A B以 A、B 和绳为研究对象，由机械能守恒得 12(+2)2=2(4+)解得 =(+2)3 B 正确，A 错误；C D以 B 为研究对象，根据动能定理得 =122 解得 =(+86)C 正确，D 错误。故选 BC。19、将一质量为 2kg 的物块从距地面某高处由静止释放，物块下落过程中的机械能机、动能k和重力势能p随下落高度h变化的图线如图所示，取地面为零势能面。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A物块的释放点距地面的高度为 10m B直线分别表示物块机械能机与重力势能p的变化 C物块下落的时间为2s 21 D物块下落过程中重力做功的平均功率为 130W 答案：AD AB物块下落过程中，动能k增加，重力势能p减小，机械能机=k+p，所以图线表示机械能机的变化，表示重力势能p的变化，表示动能k的变化，由题图可知物块在运动过程中受阻力作用，物块释放位置处 p=200J 物块质量m2kg，物块下落的高度 h10m A 正确，B 错误；CD物块落地时 k=122=169J 所以 =13m/s 根据动能定理可得 k=()所以 =3.1N 对物块受力分析可得 =解得 =8.45m/s2 由 22 =得 =2013s 物块重力做功的平均功率为 =2002013W=130W C 错误，D 正确。故选 AD。小提示：求阻力时也可以由=p k=31J得，f3.1N。20、如图甲所示，一等腰直角斜面ABC，其斜面BC是由CD和DB两段不同材料构成的面，且sCDsDB，先将直角边AB固定于水平面上，将一滑块从C点由静止释放，滑块能够滑到底端。现将直角边AC固定于水平面上，再让同一滑块从斜面顶端由静止释放，滑块也能够滑到底端，如图乙所示。滑块两次运动中从顶端由静止释放后运动到D点的时间相同。下列说法正确的是（）A滑块在两次运动中到达底端的动能相同 B两次运动过程中滑块损失的机械能相同 C滑块两次通过D点的速度相同 D滑块与CD段间的动摩擦因数大于它与BD段间的动摩擦因数 答案：AB AB滑块第一次从斜面顶端滑到底端，由动能定理得 23 mghmgcos（1sCD2sDB）=12120 滑块第二次从斜面顶端滑到底端，由动能定理得 mghmgcos（1sCD2sDB）=12220 由此可见滑块两次到达斜面底端的动能相同；两次运动过程中损失的机械能相同，AB 正确；C由=122可得 2=2 由于两次运动过程中滑块到达D点的时间相等tCD=tBD，又sCDsBD，因此有aCDaBD，即两次滑块从顶端滑到D点的加速度不相同，由=可知，时间相同，速度不相同，C 错误；D因aCDaBD，所以滑块与BD段间的动摩擦因数大于它与CD段间的动摩擦因数，D 错误。故选 AB。21、一辆汽车在水平路面上的启动过程的v-t图像如图所示，其中Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，若汽车的质量为m，行驶过程中所受阻力恒为F阻，则下列说法正确的是（）A汽车在t1时刻的牵引力和功率都是最大值，t2t3时间内其牵引力等于F阻 B0t1时间内汽车做变加速运动 C0t2时间内汽车的平均速度等于22 Dt1t2时间内汽车克服阻力所做的功为P（t2-t1）[phone] 答案：AD 24 A由题图可知，Oa段为匀加速直线运动，ab段以恒定功率运动，且加速度在逐渐减小，所以t1时刻牵引力和功率最大，bc段是匀速直线运动，t2t3时间内其牵引力等于F阻，故 A 正确；B在 0t1时间内，由v-t图像知汽车做匀加速直线运动，故 B 错误；C在 0t2时间内，由v-t图像可知，汽车先做匀加速运动再做变加速运动，故此段时间内平均速度大于22，故C 错误；D设时间t1t2内汽车克服阻力所做的功为Wf，由动能定理有 P（t2-t1）-Wf=12221212 克服阻力所做的功为 Wf=P（t2-t1）[phone] 故 D 正确。故选 AD。22、水平地面上质量为m=7kg 的物体，在水平拉力F作用下开始做直线运动，力F随位移x的变化关系如图所示，当x=10m 时拉力为零，物体恰好停下，g取 10m/s2，下列说法正确的是（）A物体与地面间的动摩擦因数为 0.2 B加速阶段克服摩擦力做的功为 81.2J C加速阶段拉力做的功为 8J D全过程摩擦力做的功为-14J 答案：AB 25 A设恒力作用下物体运动位移为x1，变力作用下运动位移为x2，动摩擦因数为，全过程由动能定理得 1+22(1+2)=0 解得=0.2 故 A 正确；B当 F=Ff=14N 速度最大，此后物体将做减速运动，由图像结合几何关系可得此时x=5.8m，故加速阶段克服摩擦力做的功为 Wf=mgx=81.2J 故 B 正确；C匀加速阶段F做的功为 W=Fx1=80J 故加速阶段F做的功大于 8J，故 C 错误；D全过程摩擦力做的功 Wf=-mg（x1+x2）=-140J 故 D 错误。故选 AB。23、某地利用无人机空投药品，假设无人机在离地面高度为 12m 处悬停后将药品由静止释放，药品匀加速竖直下落了 2s 后落地，若药品质量为 0.5kg，重力加速度g取 10m/s2，则药品从释放到刚接触地面的过程中（）A机械能守恒 B机械能减少了 24J 26 C动能增加了 36J D所受的合力做了 60J 的功 答案：BC A根据运动学公式可得 =122 解得 =6m/s2 10m/s2 可知药品下落过程中有空气阻力做功，机械能不守恒。故 A 错误；B.根据牛顿第二定律可得 =解得 =2N 下落过程克服空气阻力做功为 f=24J 可知机械能减少了24J，故 B 正确；CD药品在下落过程中，根据动能定理可得 合=122 0=36J 可知所受的合力做了36J的功，动能增加了36J，故 C 正确，D 错误。故选 BC。24、下列各图是反映汽车（额定功率为额）从静止开始匀加速启动，最后做匀速直线运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是（）27 AB CD 答案：ACD 汽车从静止开始匀加速启动，根据牛顿第二定律可得 0 =可知牵引力在匀加速阶段保持不变，由公式 =0 可知在匀加速阶段，功率与速度成正比，随着速度的增大而增大，当=额时，功率保持不变，设此时的速度为1，则有 1=额0=额+之后牵引力减小，加速度减小，速度继续增加，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力=时，加速度为零，汽车速度m达到最大，汽车做匀速直线运动，则有 m=额=额 由以上分析可知，ACD 正确，B 错误；故选 ACD。28 25、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为 的斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面体水平向左以速度v匀速移动距离l（重力加速度大小为g，物体与斜面体相对静止）。以下说法正确的是（）A斜面体对物体做的总功是 0 B重力对物体做的功为 0 C摩擦力对物体做的功为 mglcos D斜面对物体的支持力做功的功率为mgvcos 答案：AB A由于匀速运动，斜面体对物体作用力的合力方向与速度方向垂直，则作用力做的总功为零，故 A 正确；B重力方向竖直向下，与速度方向垂直，重力不做功，故 B 正确；C由题意可知，物体处于平衡状态，如下图，对物体受力分析可得，在竖直方向上有 =Ncos+sin 在水平方向上有 Nsin=cos 联立两式，解得 N=cos =sin 则摩擦力做功为=cos =sincos 29 故 C 错误；D根据选项 C 中的分析可知，支持力做功功率为 N=Nsin =sincos 故 D 错误。故选 AB。填空题 26、物体自由下落过程中，速度由 0 增加到 5m/s 和由 5m/s 增加到 10m/s 的两段时间内，重力做功的平均功率之比为_；质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为2时，汽车的瞬时加速度的大小为_。答案：13 =1由 =可得，两段时间内的平均功率之比为 30 12=0+121+22=13 2汽车以速度v匀速行驶时，受到的阻力为 =当汽车速度为2时，由牛顿第二定律可得 2 =解得 =27、质量为 0.1kg 的小球从高处由静止落下，最初 2s 内小球动能Ek随时间的二次方t2变化的图像如图所示，g取 10m/s2。根据图像可确定小球下落的运动_自由落体运动（选填“是”或“不是”），理由是_。答案：不是 根据图像可求得小球下落的加速度大小为 8m/s2，不是重力加速度 12根据 k=122=12()2=122 2 由图像可知 122=12.84=3.2 解得 31 a=8m/s2 则小球下落的运动不是自由落体运动，理由是小球下落的加速度大小为 8m/s2，不是重力加速度。28、树上有一个质量=0.3kg的苹果下落，在由C落至D的过程中。若=10m/s2，=3.0m，则重力所做的功为_J，重力势能的变化量为_ J。答案：9.0 -9.0 1重力所做的功为=0.3 10 3.0J=9.0J 2由=p 可知重力势能的变化量为 p=9.0J 29、如图，篮球比赛的某次快攻中，球员甲将回球斜向上传给前方队友，球传出瞬间离地面高h1，速度大小为v；对方球员乙原地竖直起跳拦截，其跃起后乙手离地面的最大高度为h2，球越过乙时的速度恰好沿水平方向，且恰好未被拦截。球可视为质点，重力加速度取g，忽略空气阻力，试估算篮球在空中运动时间为_，球刚斜抛出时的水平分速度为_。（用h1、h2、v、g表示）32 答案：2(21)[phone]由题知球越过乙时的速度恰好沿水平方向，则设球越过乙时的速度为vx，则根据动能定理，有(2 1)=122122 解得=2 2(2 1)则竖直方向的分速度有=2 2 解得=2(2 1)根据逆向思维法可知，球从抛出到越过乙时的时间 1=2(2 1)球再从越过乙时到落地的时间为 2=22 则篮球在空中运动时间为 33 =1+2=2(2 1)+22 30、质量为 50kg 的攀岩者，花了 500s 的时间登上一峭壁，此时攀岩者位于出发点上方 20m 处。这一过程中该攀岩者克服重力做的功为_J，攀岩者克服重力做功的平均功率为_W。（g取 10m/s2）答案：10000#1104 20 1这一过程中该攀岩者克服重力做的功为 =10000J 2攀岩者克服重力做功的平均功率为 =20W