2023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易错题集锦.pdf

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易错题集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易错题集锦锦 单选题 1、如图所示，将一可视为质点的物块从固定斜面顶端由静止释放后沿斜面加速下滑，设物块质量为m、物块与斜面间的动摩擦因数为，斜面高度h和底边长度x均可独立调节（斜面长度随之改变），下列说法正确的是（）A若只增大x，物块滑到斜面底端时的动能增大 B若只增大h，物块滑到斜面底端时的动能减小 C若只增大，物块滑到斜面底端时的动能增大 D若只改变x，物块最终在水平面上停止的位置不会改变 答案：D ABC对物块运用动能定理可得 mghWf=Ek0 其中Ek为物块滑到斜面底端时的动能，Wf为下滑过程物块克服摩擦力所做的功，而 Wf=fs=FNs=mgcoss=mgx 其中f为物块受到的摩擦力，s为斜面斜边长，FN为斜面对物块的支持力，则 2 mghmgx=Ek0 故 ABC 错误；D对物块从下滑到地面到停止，运用动能定理，有 mgl=0Ek 则 mghmgxmgl=0 若只改变x，由于 =物体最终在水平面上停止的位置不会改变，故 D 正确。故选 D。2、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；3 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。3、如图所示，用细绳系住小球，让小球从M点无初速度释放，小球从M点运动到N点的过程中()A若忽略空气阻力，则机械能不守恒 B若考虑空气阻力，则机械能守恒 C绳子拉力不做功 D只有重力做功 答案：C A忽略空气阻力，拉力与运动方向垂直不做功，只有重力做功，机械能守恒，故 A 错误；B若考虑空气阻力，阻力做功，则机械能不守恒，故 B 错误；C拉力与运动方向即速度方向垂直不做功，故 C 正确；D如果考虑阻力，重力和阻力都做功，不考虑阻力，重力做功，故 D 错误。故选 C。4、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。5、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。6、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。7、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 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 17 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。18、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 G2mA2rAmB2rB 则星球A与星球B的质量之比为 mAmBrBrA13 18 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。19、空降兵是现代军队的重要兵种。一次训练中，总质量为m的空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看作 0，未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速。设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即fkv2，重力加速度为g。那么关于空降兵的说法正确的是（）A空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失mgh B空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（Hh）C空降兵匀速下降时，速度大小为 D空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为mg（Hh）22 答案：BD A空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变，故 A 项错误；B空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为mg（Hh），重力势能一定减少了mg（Hh），故 B 项正确；C空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以 kv2mg 得 v 19 故 C 项错误；D空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即 mg（Hh）W阻12mv2 则 W阻mg（Hh）12()2mg（Hh）22 故 D 项正确。故选 BD。20、下列说法不正确的是（）A由=，可知功率越大的机器做的功越多 B由=，可知做功时间越长，功率越小 C功有正负，因此功是矢量 D功率是描述物体做功快慢的物理量 答案：ABC ABD功率是描述物体做功快慢的物理量，功率的定义式为 =功率由机器所做的功与做功对应时间共同决定，机器做功越多功率不一定越大，做功时间越长功率也不一定越小，AB 错误，D 正确；C功有正负，但没有方向，功是标量，C 错误；本题选择不正确选项，故选 ABC。21、下列说法正确的是（）20 A千克、米/秒、牛顿是导出单位 B以额定功率运行的汽车，车速越快，牵引力越大 C汽车在水平公路上转弯时，车速越快，越容易滑出路面 D地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内 答案：CD A千克是国际单位制中基本单位，米/秒、牛顿是导出单位。故 A 错误；B以额定功率运行的汽车，由 PFv 可知，车速越快，牵引力越小，故 B 错误；C在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，汽车转弯速度越大，需要越大的向心力，由于静摩擦力存在最大值，所以当速度超过一定值时，提供的最大静摩擦力都无法满足需要的向心力时，就会造成事故。故 C 正确；D人造地球卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，方向指向圆心。所以地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内。故 D 正确。故选 CD。22、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 21 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 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。23、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 22 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 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 24、国外一个团队挑战看人能不能在竖直的圆内测完整跑完一圈，团队搭建了如图一个半径 1.6m 的木质竖直圆跑道，做了充分的安全准备后开始挑战。（g=10m/s2）（）A根据=计算人奔跑的速度达到 4m/s 即可完成挑战 B不计阻力时由能量守恒计算要80m/s的速度进入跑道才能成功，而还存在不可忽略的阻力那么这个速度超过绝大多数人的极限，所以该挑战根本不能成功 C人完成圆周运动的轨道半径实际小于 1.6m，因此这个速度并没有超过多数人的极限速度，挑战可能成功 D一般人不能完成挑战的根源是在脚在上半部分时过于用力蹬踏跑道内测造成指向圆心的力大于需要的向心力从而失败 答案：CD A人在最高点时，且将人的所有质量集中到脚上一点的情况下，且在人所受重力提供向心力的情况下，有 2=可得 =4m/s 考虑情况太过片面，A 错误；BC若将人的所有质量集中到脚上一点的情况下，设恰好通过最高点时的速度为v1，通过最低点的速度为v0，有 2=12121202 12=24 联立可得 0=80m/s 但实际上这是不可能的，人的重心不可能在脚底，所以人完成圆周运动的轨道半径实际小于 1.6m，因此这个速度并没有超过多数人的极限速度，挑战可能成功，B 错误，C 正确；D脚在上半部分时过于用力蹬踏跑道内测造成指向圆心的力大于需要的向心力，而人的速度不够，则会导致挑战失败，D 正确。故选 CD。25、关于重力势能的几种理解，正确的是（）A放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 B重力势能的变化量与参考平面的选取无关 C重力势能减小时，重力对物体做正功 D物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 答案：BC A重力势能和零势能面选取有关，放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零，故 A 错误；B重力势能的变化量与物体的质量和变化高度有关，与参考平面的选取无关，故 B 正确；C重力势能减小时，高度下降，重力对物体做正功，故 C 正确；D物体与零势能面的距离越大，若物体在零势能面下方，则重力势能越小，故 D 错误。故选 BC。填空题 26、质量为 1kg 的物体从离地面 1.5m 高的 A 处以速度 5m/s 抛出至离地面高 2m 的 B 处速度为 3m/s，（空气阻力不可忽略）若以地面为零势能面，A 处物体的机械能是_J，由 A 至 B 过程中克服空气阻力做功_J，合外力做功_J；（g取 10m/s2）25 答案：27.5 3 -8 1以地面为零势能面，则物体抛出点的重力势能为 Ep=mgh=101.5J=15J 动能为 k=12A2=12 1 52J=12.5J 故物体的机械能为 E=15J+12.5J=27.5J 23由 A 至 B 过程中根据动能定理 合=12B212A2=12 1 32J 12 1 52J=8J 又因为 合=+f 解得 f=3J 所以由 A 至 B 过程中克服空气阻力做功 3J。27、质量为5kg的物体静止于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的-图象如图所示，则1s末物体的动能为_J，滑动摩擦力在03s内做的功为_J。答案：360 540 26 11s 末物体的动能为 k=1212=360J 2撤去拉力后，物体做匀减速运动的加速度大小为 =6m/s2 根据牛顿第二定律可知物体所受滑动摩擦力大小为 =30N 03s内物体的位移大小为 =12 3 12m=18m 滑动摩擦力在03s内做的功为 =540J 28、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 27 122=12.84=3.2 解得 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。29、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 30、甲、乙两物体质量之比为 12，速度大小之比为 21，则甲与乙的动能之比为_。答案：21 根据k=122，甲与乙的动能之比为 k1k2=121222=21 甲与乙的动能之比为 21。