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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真题1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Ff，斜坡倾角，则下列说法正确的是（）A阻力做功为Wf=FfhsinB重力做功为WG=mghC阻力做功为Wf=FfhD人所受外力的总功为零答案：BAC阻力做功为Wf=-Ffhsin故AC错误；B重力做功为WG=mgh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、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/sC物块刚滑上传送带时的速度大小为2m/sD04.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J答案：DAB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v=xt=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x=12at2其中x=1mt=1s解得a=2m/s2根据牛顿第二定律mg=ma解得=0.2在0-2s内，对物块有vt2-v02=-2ax解得物块的初速度为v0=4m/s故C错误；D对物块在04.5s内，根据动能定理Wf=12mv2-12mv02解得摩擦力对物块所做的功为Wf=-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（）A汽车的最大功率为5104WB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：AABC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f=2103N前4s内汽车的牵引力为F=5103N由牛顿第二定律F-f=ma可得a=2.5m/s24s末汽车的速度v1=at1=2.54m/s=10m/s所以汽车的最大功率P=Fv1=510310W=5104WA正确，BC错误；D汽车在前4s内的位移x1=12at12=122.542m=20m汽车的最大速度为vm=Pf=51042103m/s=25m/s汽车在412s内的位移设为x2，根据动能定理可得Pt-fx2=12mvm2-12mv12代入数据可得x2=42.5m所以汽车的总位移x=x1+x2=20m+42.5m=62.5mD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机械能增大答案：BABC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=vr，a=v2r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Ff不变，其加速度a与速度的倒数1v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b=Pm、横轴截距c=Ffm答案：CA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F，由公式P=Fv可得F=Pv由牛顿第二定律有F-Ff=ma可得a=Pm1v-Ffm可知，随着速度v增大，加速度a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a-1v图像可得，斜率为k=Pm纵轴截距为b=-Ffm横轴截距为c=FfP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：CDAD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11B星球A与星球B的线速度大小之比为13C星球A与星球B的质量之比为31D星球A与星球B的动能之比为31答案：ADA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GmAmBL2mA2rAmB2rB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EkAEkB=12mAv2A12mBvB2=mA(rA)2mB(rB)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23gRB物体A的速度大小为gR(+2)3C绳的张力对物体B所做的功为mgR(+86)D绳的张力对物体B所做的功为23mgR答案：BCAB以A、B和绳为研究对象，由机械能守恒得12(m+2m)v2=2mg(R4+R)-mgR解得v=gR(+2)3B正确，A错误；CD以B为研究对象，根据动能定理得W-mgR=12mv2解得W=mgR(+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E机、动能Ek和重力势能Ep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10mB直线分别表示物块机械能E机与重力势能Ep的变化C物块下落的时间为2sD物块下落过程中重力做功的平均功率为130W答案：ADAB物块下落过程中，动能Ek增加，重力势能Ep减小，机械能E机=Ek+Ep，所以图线表示机械能E机的变化，表示重力势能Ep的变化，表示动能Ek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Ep=mgh=200J物块质量m2kg，物块下落的高度h10mA正确，B错误；CD物块落地时Ek=12mv2=169J所以v=13m/s根据动能定理可得Ek=mg-fh所以f=3.1N对物块受力分析可得mg-f=ma解得a=8.45m/s2由v=at得t=2013s物块重力做功的平均功率为P=mght=2002013W=130WC错误，D正确。故选AD。小提示：求阻力时也可以由fh=Ep-Ek=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：ABAB滑块第一次从斜面顶端滑到底端，由动能定理得mghmgcos（1sCD2sDB）=12mv120滑块第二次从斜面顶端滑到底端，由动能定理得mghmgcos（1sCD2sDB）=12mv220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s=12at2可得t2=2sa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v=at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v22Dt1t2时间内汽车克服阻力所做的功为P（t2-t1）+12mv12-12mv22答案：ADA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v22，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=12mv22-12mv12克服阻力所做的功为Wf=P（t2-t1）+12mv12-12mv22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0.2B加速阶段克服摩擦力做的功为81.2JC加速阶段拉力做的功为8JD全过程摩擦力做的功为-14J答案：ABA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Fx1+F2x2-mgx1+x2=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24JC动能增加了36JD所受的合力做了60J的功答案：BCA根据运动学公式可得h=12at2解得a=6m/s210m/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mg-f=ma解得f=mg-ma=2N下落过程克服空气阻力做功为Wf=fh=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W合=mgh-fh=12mv2-0=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P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（）ABCD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F0-f=ma可知牵引力在匀加速阶段保持不变，由公式P=F0v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P=P额时，功率保持不变，设此时的速度为v1，则有v1=P额F0=P额f+ma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F=f时，加速度为零，汽车速度vm达到最大，汽车做匀速直线运动，则有vm=P额F=P额f由以上分析可知，ACD正确，B错误；故选ACD。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0B重力对物体做的功为0C摩擦力对物体做的功为mglcosD斜面对物体的支持力做功的功率为mgvcos答案：ABA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mg=FNcos+fsin在水平方向上有FNsin=fcos联立两式，解得FN=mgcosf=mgsin则摩擦力做功为Wf=-fcosl=-mglsincos故C错误；D根据选项C中的分析可知，支持力做功功率为PN=FNsinv=mgvsincos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v2时，汽车的瞬时加速度的大小为_。答案：13a=Pmv1由P=Fv可得，两段时间内的平均功率之比为P1P2=G0+v12Gv1+v22=132汽车以速度v匀速行驶时，受到的阻力为f=Pv当汽车速度为v2时，由牛顿第二定律可得Pv2-f=ma解得a=Pmv27、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Ek=12mv2=12mat2=12ma2t2由图像可知12ma2=k=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。28、树上有一个质量m=0.3kg的苹果下落，在由C落至D的过程中。若g=10m/s2，hCD=3.0m，则重力所做的功为_J，重力势能的变化量为_J。答案：9.0-9.01重力所做的功为WG=mgh=0.3103.0J=9.0J2由WG=-Ep可知重力势能的变化量为Ep=-WG=-9.0J29、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）答案：2h2-h1g+2h2gv2-2gh2-h112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-mg(h2-h1)=12mvx2-12mv2解得vx=v2-2gh2-h1则竖直方向的分速度有vy=v2-vx2解得vy=2gh2-h1根据逆向思维法可知，球从抛出到越过乙时的时间t1=vyg=2h2-h1g球再从越过乙时到落地的时间为t2=2h2g则篮球在空中运动时间为t=t1+t2=2h2-h1g+2h2g30、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#1104201这一过程中该攀岩者克服重力做的功为W=mgh=10000J2攀岩者克服重力做功的平均功率为P=Wt=20W34