【物理】机械能守恒定律重难点检测卷-2023-2024学年高一下学期物理人教版.docx

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1、第八章机械能守恒定律重难点检测卷-2023-2024学年高一下学期物理人教版一、单选题1以下说法正确的是（）A机械效率高表示做功快B的功大于的功C功的正、负表示方向D若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移2如图所示，两个质量相同小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O是O在地面上的竖直投影，且OA：OB=1：2，若不计空气阻力，则两小球（）A下落时间之比为1：2B落地速度大小之比为1：2C落地时重力的瞬时功率之比1：2D落地速度与水平夹角的正切值之比为2：13有关功与能的下列说法中正确的是（）A功是能量转化的量度，功的正负表示大小B

2、重力势能具有相对性和系统性，势能的正负表示大小C沿竖直方向用手加速向上提水桶时，拉力做的功等于水桶重力势能的增加量D坐升降电梯上楼时，电梯对人做的功等于人动能的增加量4质量为的汽车，起动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的阻力一定，汽车速度能够达到的最大值为，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（）ABCD5一个质量为的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加速度大小为，如图此物体在斜面上上升的最大高度为，则此过程中正确的是（）物体动能增加了物体克服重力做功合力对物体做功物体克服摩擦力做功ABCD6一端固定的轻质弹簧处于原长，第一次用互成角度的两个力F1

3、、F2拉弹簧的另一端至O点，如图所示，在此过程F1、F2分别做了4J、8J的功，；第二次换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是（）A4JB8JC10JD12J二、多选题7在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法正确的是（）A要用天平称重锤质量B选用质量大的重锤可减小实验误差C为使实验结果准确，应选择1、2两点间距离接近2mm的纸带进行分析D实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少8如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。不计空气阻力，小球下降阶段下列

4、说法中正确的是（）A在B位置小球动能最大B在C位置小球动能最大C从AC位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D从AD位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加9如图，可视为质点的小球能沿着固定的竖直光滑圆轨道内侧做完整的圆周运动，以圆环的最低点为重力势能的零位置。在最高点时，小球的动能为，重力势能为，机械能为。下列关系式可能正确的是（）ABCD10如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上A点，光滑定滑轮与直杆的距离为d、A点与定滑轮等高，B点在距A点正下方d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（）A环从

5、A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能B环到达B处时，重物上升的高度C环从A点能下降的最大高度为D当环下降的速度最大时，轻绳与竖直方向的夹角为三、实验题11某小组进行验证机械能守恒定律的实验。(1)图中操作合理的是 。(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_。AOA、AD和EG的长度BOC、BC和CD的长度CBD、CF和EG的长度D

6、AC、BD和EG的长度(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请分析该同学的判断 （填“合理”或“不合理”），理由： 。四、解答题12央视加油向未来栏目曾测试穿甲弹贯穿钢板的能力，测试中穿甲弹贯穿10块竖直放置的钢板后速度恰好减为零。已知测试用穿甲弹的质量，穿甲弹离开炮筒时的速度，方向沿水平方向，钢板的厚度。穿甲弹在空气中运动时速度的变化忽略不计，假设穿甲弹在钢板中运动时受到钢板的阻力恒定。结果可包含根式。求：（1）穿甲弹穿透

7、第一块钢板时速度的大小；（2）穿甲弹对钢板的平均冲击力大小。13如图所示，倾角=30的光滑斜面固定，跨过光滑定滑轮的细线一端连接B物体，另一端连接A物体，A物体另一端连接轻弹簧，轻弹簧下端固定连接在斜面底部。开始时B受到向上外力F静止，细线刚好伸直无张力。现撤去外力F，物块B下落未碰到地面。已知mA=mB=1kg，弹簧劲度系数k=1000N/m，弹性势能大小为，为弹簧的形变量，重力加速度为g，两物块均可视为质点。求：（1）撤去外力F后B物块的最大速度；（2）撤去外力F后B下降的最大距离。14如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为，质量为m的铁块由弹簧的正上方h高处自由

8、下落，与弹簧接触后压缩弹簧，弹簧的形变始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，以上过程中：（1）求铁块下落过程中动能最大时离地面的高度H；（2）请定性画出弹簧弹力大小F随压缩量x变化的图像，并根据图像确定弹簧形变量为x过程中弹力做功的表达式。15如图所示，ABCD是光滑轨道，其中竖直圆轨道的半径为，最低点B处入、出口不重合，C点是最高点，BD部分水平，D点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率逆时针匀速转动，水平部分长度。质量为的小物块从轨道上高处的P位置由静止释放，在竖直圆轨道内通过最高点C后经B点进入水平轨道，小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。（1）小物块经过最高点

9、C处时所受轨道的压力N的大小；（2）小物块在传送带上运动的时间t及摩擦力对小物块做的功。试卷第5页，共6页学科网（北京）股份有限公司参考答案：1B【详解】A机械效率高表示做功的过程中有用功占的比例较大，与做功的快慢无关，故A错误；B功的正负不表示功的大小，的功大于的功，故B正确；C功是标量，正、负表示动力做功还是阻力做功，故C错误；D如果某一个力对物体不做功，物体可能有位移发生，只是该力与物体运动的方向垂直，故D错误。故选B。2D【详解】AB平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的时间取决于下落的高度，而题中两种情况下落的高度相同，故所用时间相同，在水平方向上

10、有，故初速度大小之比为12，竖直分速度相等，所以落地时速度大小之比不是1：2，故AB错误；C落地时重力的瞬时功率相同，故C错误；D落地速度与水平地面夹角的正切值因为竖直方向上的速度相同，所以落地速度与水平地面夹角的正切值之比为21，故D正确。故选D。3B【详解】A功是能量转化的量度，功的正负表示动力做功还是阻力做功，故A错误；B重力势能具有相对性和系统性，势能的正负表示大小，故B正确；C竖直方向用手加速向上提水桶时，根据能量守恒可知，拉力做的功等于水桶重力势能的增加量和动能增加量之和，故C错误；D坐升降电梯上楼时，电梯对人做的功等于人动能的增加量和重力势能增加量之和，故D错误。故选B。4A【详

11、解】汽车行驶过程中受到的阻力为当汽车的车速为时，汽车的牵引力为根据牛顿第二定律有则当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为故选A。5D【详解】物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力为方向沿斜面向下，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h，物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功为根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得合力做负功，则动能减小了，故错误，正确；根据功的定义式得重力做功为所以物体克服重力做功为mgh，故正确；根据牛顿第二定律有可得，物体受到的摩擦力为则摩擦力对物体做功为即物体克服摩擦力做功，故错误。故选D。6D【详解】、拉弹簧的作用效果与力拉弹簧的作用效果相同，故力拉

12、弹簧做的功等于力、拉弹簧做功之和故为。故选D。7BCD【详解】A由于在比较动能变化量和势能变化量的大小情况时，式中所带的质量相等，可以约去，故无需秤质量，故A错误；B为了减小阻力对实验的影响，选用重锤时，应该选用质量大、体积小的重锤进行实验，故B正确；C物体自由下落时根据公式其中打点周期T=0.02s= t解得h=2mm由此可知，开始所打两个点之间的距离约等于2mm，故C正确；D由于重锤下落过程中克服阻力做功，因此系统动能的增加量总小于重力势能的减小量，故D正确。故选BCD。8BCD【详解】AB小球与弹簧接触后继续加速运动，在C位置小球所受弹力大小等于重力，此时小球的加速度为零，动能最大，A错

13、误，B正确；C从AC位置，小球的重力势能转化为小球动能和弹簧弹性势能，则小球重力势能的减少大于小球动能的增加，C正确；D从AD位置，小球的重力势能转化为弹簧弹性势能，则小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加，D正确。故选BCD。9BC【详解】CD设小球质量为m，圆轨道的半径为R，依题意，小球在最高点的重力势能小球在最高点的速度在最高点的动能C正确，D错误；AB在最高点的机械能则有A错误，B正确。故选BC。10AC【详解】A不计一切摩擦阻力，则环与重物组成的系统机械能守恒，所以环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能，故A正确；B环到达B处时，由几何知识可得故B错误；C设环从A点能下降的

14、最大高度为H，则根据机械能守恒有解得故C正确；D当环下降的速度最大时，绳子与杆的夹角为，环和重物的加速度为0，设绳子上的拉力为，则有联立解得即当环下降的速度最大时，轻绳与竖直方向的夹角为，故D错误。故选AC。11(1)A(2)BC(3) 不合理 还必须看图象的斜率是否接近2g【详解】（1）为充分利用纸带，纸带应在靠近打点计时器处释放，为减小纸带与打点计时器间的阻力，纸带应竖直。故选A。（2）本实验中，需要测出某点的瞬时速度和从起始点到该点的距离，或者两点的瞬时速度以其间距，故能完成验证机械能守恒定律的选项有BC。故选BC。（3）12重物下落过程中机械能守恒，有整理得可知图象是一条过原点的直线，

15、且图象的斜率接近2g，故该同学的判断不合理，还必须看图象的斜率是否接近2g。12（1）；（2）【详解】（1）穿甲弹贯穿10块竖直放置的钢板的过程根据动能定理穿甲弹贯穿第一块竖直放置的钢板的过程根据动能定理解得（2）穿甲弹对钢板的平均冲击力为根据牛顿第三定律可得穿甲弹对钢板的平均冲击力大小为。13（1）；（2）0.02m【详解】（1）A静止有解得当A、B加速度为零时速度最大，有此时弹簧伸长量A、B及弹簧组成的系统下落机械能守恒可得（2）A上升到最大高度时速度为零，弹簧和A、B组成的系统机械能守恒，设弹簧伸长量为，有解得B下降的最大距离为14（1）；（2），【详解】（1）铁块下落的过程中当加速度为

16、零时动能最大，即即此时铁块离地面的高度为（2）弹簧弹力大小F随压缩量x变化的图像如下图线与坐标轴围成图形的面积表示弹簧弹力做的功，即15（1）10N；（2），-4J【详解】（1）小物块从P到C的过程根据功能关系可知解得在C点，根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律得小物块经过最高点C处时所受轨道的压力（2）小物块从P到D的过程根据功能关系得解得小物块滑上传送带后相对传送带向右减速，减速的时间为t，根据牛顿第二定律可知解得当小滑块速度减为零滑行的距离为x，则解得所以滑块到达E点时速度还未减为零，小滑块到达E的速度为vE，根据匀变速直线运动规律得得小物块在传送带上运动的时间t为摩擦力对小物块做的功为答案第9页，共9页学科网（北京）股份有限公司