高中物理粤教版必修二同步练测：第四章机械能和能源

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1、第四章第四章 机械能和能源机械能和能源 建议用时实际用时满分实际得分 90 分钟100 分 一、一、选择题选择题（本题包括 9 小题，每小题给出的四个选 项中，有的只有一个选项正确，有的有两个选项正确， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或 不选的得 0 分，共 36 分） 1.关于重力势能，下列说法正确的是（ ） .物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随 之确定 .物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越 大 .一个物体的重力势能从变化到,重力势能变大了 .在地面以下的物体，它具有的重力势能一定小于 零 2.如图 1 所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹 簧上，在弹簧

2、压缩到最短的整个过程中，下列关于 能量的叙述中正确的是（ ） .重力势能和动能之和总保持不变 .重力势能和弹性势能之和总保持不变 .动能和弹性势能之和总保持不变 .重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 3.如图 2 所示，物体沿倾角为 30的固定斜面以(为 本地的重力加速度大小)的加速度匀减速上升，则 在此过程中，物体的机械能是（ ）来源:学。科。网 Z。X。X。K .不变的 .减小的 .增加的 .不能判断 4.一小球以初速度水平抛出，不计空气阻力，小球在 空中运动的过程中重力做功的功率随时间变化的 图象是图 3 中的（ ） 5.如图 4 所示，站在做匀加速直线运动的车厢里的 人向前推车壁，

3、以下关于人对车做功的说法中正 确的是（ ） .做正功 .做负功 .不做功 .无法确定 6.如图 5 所示，在外力作用下某质点运动的-图象为 正弦曲线.从图中可以判断（ ） .在时间内，外力做正功 .在时间内，外力的功率逐渐增大 .在时刻，外力的功率最大 .在时间内，外力做的总功为零 7.质量为的物体始终固定在倾角为的斜面上，下列 说法不正确的是（ ） .若斜面水平向右匀速运动距离，斜面对物体不做 功 .若斜面向上匀速运动距离,斜面对物体做功 .若斜面水平向左以加速度运动距离,斜面对物体 做功 .若斜面向下以加速度运动距离，斜面对物体做功 8.如图 6 所示，一个质量为的物体(可视为质点）以 某

4、一速度由点冲上倾角为 30的固定斜面，做匀减 速直线运动，其加速度的大小为，在斜面上上升的 最大高度为，则在这个过程中，物体( ） .机械能损失了 .重力势能增加了 .动能损失了 .机械能损失了 9.如图 7 所示，平直木板倾斜放置，板上的点距端较 近，小物块与木板间的动摩擦因数由到逐渐减小. 先让物块从由静止开始滑到.然后，将着地，抬高， 使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从由静 止开始滑到.上述两过程相比较，下列说法中一定 正确的有（ ） .物块经过点的动能，前一过程较小 .物块从顶端滑到点的过程中因摩擦产生的热量， 前一过程较少 .物块滑到底端的速度，前一过程较大 .物块从顶端滑到底端

5、的时间，前一过程较长 二、填空二、填空题题（本题共 2 小题，10 题 6 分，11 题 12 分， 共计 18 分，请将正确的答案写在题中的横线上） 图 1 图 2 图 3 图 4图 5 图 6 图 7 10.甲、乙、丙三个物体的质量之比为，它们在摩擦力 作用下在水平面上减速滑行直到停下来，滑行的 距离分别为，试求： （1）若它们与水平面间的动摩擦因数相同，初动能 也相同，则 . （2）若它们所受的摩擦力相同，初动能也相同，则 . （3）若它们所受的摩擦力相同，初速度也相同，则 . 11.在如图 8 所示的光电计时器中，分别是光电门的 激光发射和接收装置，当有物体从间通过时，光 电计时器就可

6、以显示物体的挡光时间. 现利用图 9 所示装置验证机械能守恒定律.图中 是固定的光滑斜面，斜面的倾角为，1 和 2 是固 定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接 的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端 滑下，光电门 1、2 各自连接的光电计时器显示的 挡光时间分别为和.已知滑块质量为，滑块沿斜 面方向的宽度为，光电门 1 和 2 之间的距离为， 取，取滑块经过光电门的速度为其平均速度. （1）滑块通过光电门 1 时的速度 ，通过光 电门 2 时的速度 . （2）滑块通过光电门 1、2 之间的动能增加量为 ，重力势能的减少量为 由此可得出的结论是 . 三、三、计计算算题题（本题共 4 小

7、题，12 题 8 分，13 题 10 分， 14、15 题每题 14 分，共 46 分.解答时应写出必要的 文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答 案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单位） 12.质量为的火车，以额定功率自静止出发，所受阻 力恒定，经过行驶达到最大速度.求： （1）火车的运动性质 （2）火车的额定功率； （3）火车运动中所受的阻力. 来源:学科网 ZXXK 13.如图 10 所示，在水平桌面上的边角有一个轻质 光滑定滑轮，一条不可伸长的轻绳绕过分别与物 块相连，的质量分别为，开始时系统处于静止状 态，现在用水平恒力拉物块，使物块上升，已知上 升距离

8、为时，的速度为，求此过程中物块克服摩 擦力所做的功.（重力加速度为) 14.如图 11 甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直 墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物 块的质量为.当弹簧处于原长时，小物块静止于 点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压 缩弹簧（压缩量为）至点，在这一过程中，所用外 力与压缩量的关系如图乙所示.然后释放小物块， 让小物块沿桌面运动，已知点至桌边点的距离为. 水平桌面的高为,计算时，可认为滑动摩擦力近 似等于最大静摩擦力（取).求： （1）在压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能； （2）小物块到达桌边点时，速度的大小； （3）小物块落地点与桌边的水平距离. 图

9、8 图 9 图 10 15.如图 12 所示，质量为的物体经一轻质弹簧与下 方地面上的质量为的物体相连，弹簧的劲度系数 为，都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过 轻滑轮，一端连物体，另一端连一轻挂钩.开始时 各段绳都处于伸直状态，上方的一段绳沿竖直方 向.现在挂钩上挂一质量为的物体并从静止状态 释放，已知它恰好能使离开地面但不继续上升. 若将换成另一个质量为的物体，仍从上述初始位 置由静止状态释放，则这次刚离地时的速度大小 是多少？已知重力加速度为. 图 12 甲 乙 图 11 第四章第四章 机械能和能源机械能和能源 得分：得分： 一、一、选择题选择题 题号 123456789 答案 二、填

10、空题二、填空题 10.（1） （2） （3） 11.（1） （2） 二、二、计算题计算题 12. 来源:Z|xx|k.Com 13. 14. 15. 第四章第四章 机械能和能源机械能和能源 参考答案参考答案 一、一、选择题选择题 1. 解析：选不同的位置为零势能面，物体在同一位置的重力势能不同，错；若物体在零势能面 以下，距离越大，重力势能越小，错；重力势能为标量，大于，对；选取零势能面时，不一定选 取地面，所以错. 2. 解析：小球下落过程中受到的重力做正功，弹力做负功，重力势能、弹性势能及动能都要发 生变化，任意两种能量之和都不会保持不变，但三种能量相互转化，总和不变，对. 3. 解析：由

11、题意知，说明物体受重力、斜面的支持力，支持力不做功，只有重力做功，所以机 械能守恒， 对. 4. 解析：设经过时间速度大小为，其方向与竖直方向（或重力方向）成角，由功率公式知，此时 重力的功率对. 5. 解析：以人为研究对象，人受到车的摩擦力和车厢前壁的弹力而加速，做正功.由牛顿第三 定律可知，人对车厢的摩擦力和弹力的合力向左，做负功.来源:学科网 ZXXK 6. 解析：在时间内，速度增大，由动能定理得，选项正确；由可知，在及时刻，外力功率为零， 图象中的图线的斜率代表加速度，在时刻，则，外力功率为 0，选项均错；在时间内，动能改 变量为零，由动能定理得，选项正确. 7. 解析：物体受到平衡力

12、作用而处于匀速直线运动状态，与重力相平衡的力是斜面给它的作 用力，方向竖直向上.斜面沿水平方向匀速运动时，力与位移垂直，斜面对物体不做功.斜面 向上匀速运动时，力与位移同向，.斜面水平向左加速运动时，物体所受的合力为，恰等于斜 面对它的作用力在位移方向的分量，.斜面向下加速时，对物体有. 8. 解析：重力做了的负功，重力势能增加，错.由于物体沿斜面以加速度做减速运动，由牛顿 第二定律可知：.摩擦力做功为：，机械能损失，故项正确，错.由动能定理得,即动能损失 了，故错. 9. 解析：设物块从到的平均加速度为，从到的平均加速度为，由题意可知，又由于，由运动学 公式可判断物块从到的速度较小，即动能较

13、小，选项正确；由于摩擦生热， 其中前一过程的较大，但较小，所以无法判断的大小，选项错误；对于选 项，由于两个过程中重力做功和摩擦力做功情况相同，由动能定理可以 判断物块滑到底端的速度相同，选项错误；物块两种情况下的-图象如图 13 所示，前一过程对应图线，加速度越来越大，后一过程对应图线， 加速度越来越小，由于两种情况下的末速度大小相同，位移相等，由图可 以直接得到前一过程对应时间较长，选项正确. 二、填空二、填空题题 10. (1)632 (2)111 (3)123 解析：（1）根据可知 来源:学*科*网 由于物体在运动过程中克服摩擦力做功，所以由动能定理，可得，分别对一个物体列式得， ，

14、由两式可得. （2）若它们所受的摩擦力相同，初动能也相同，根据：，易得 （3）若初速度相同， 则根据，可得，由（1）分析易得. 11.（1）1.00 2.50 （2）5.25 5.29 在误差允许的范围内，该过程机械能守恒 解析：由题意知，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度，所以滑块通过光电门 1 时的速 度，通过光电门 2 时的速度. （2）滑块通过光电门 1 和 2 之间的动能增加量，重力势能的减少量，可得出的结论是：在误差 允许的范围内，该过程机械能守恒. 图 13 三、计算题三、计算题 12.（1）加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速 （2）（3） 解：火车达最大速度之前，牵引力是一个

15、变量，由牛顿第二定律可知，火车做加速度逐渐减小 的加速运动，直到匀速. 设火车的额定功率为，阻力为，由于牵引力的功为，据动能定理得： 火车达最大速度时， 由两式得：阻力 额定功率 13. 解：由动能定理知， 对有： 对有： 求得 14.(1)(2)(3) 解：(1)由题-图中看出，小物块与桌面间的滑动摩擦力大小为，在压缩过程中，摩擦力做功为 由图线与轴所夹面积，可得外力做功为 所以弹簧的弹性势能为 (2)从点开始到点的过程中，由于，摩擦力做功为 对小物块由动能定理可得 解得 (3)物块从点开始做平抛运动 下落时间 水平距离 15. 解：刚离开地面时弹簧拉力等于的重力，两次刚要离地时弹簧弹性势能的增量相同. 开始时，静止，设弹簧压缩量为，有 挂并释放后，向下运动，向上运动，设刚要离地时弹簧伸长量为，有 不再上升，表示此时和的速度为零，已降到其最低点.由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧 弹性势能的增量为 换成后，当刚离地时弹簧弹性势能的增量与前一次相同，由能量关系得 由式联立得 由式联立得 本资料由书利华教育网()为您整理，全国最大的