人教版高中物理必修二第八章机械能守恒定律 同步练习提高版-试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二第八章机械能守恒定律 同步练习提高版-试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 926.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-18 09:57:09 | ||
图片预览
文档简介
人教版高中物理必修二第八章机械能守恒定律 同步练习提高版
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 某同学用左图所示的装置来“验证机械能守恒定律”。该装置比右图的装置好些，正确的理由是（ ）
A．减小了空气阻力对实验的影响
B．电火花计时器的工作电压约
C．可以节省纸带，让点迹更为密集
D．保证物体从静止释放，避免因纸带抖动而造成摩擦增大
2. 某人在平直公路上仅靠电机驱动电动车以额定功率从静止启动，已知电动车能够达到的最大速度为v，电动车所受的阻力是人和车总重力的。当车速为时，人和车的瞬时加速度为（ ）（g取10m/s2）
A．0.5m/s2 B．1m/s2 C．1.5m/s2 D．2m/s2
3. 如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力F作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力F对物体做功相同的是（ ）
A．甲和乙 B．甲、乙、丙 C．甲和丙 D．乙和丙
4. 如图所示，小球被轻绳系于天花板顶点，现将小球置于使轻绳水平且刚好绷直的高度，静止释放后。在小球摆到最低点的过程中，竖直分速度最大时轻绳与水平方向夹角为1，则1大小应满足（ ）
A． B．
C． D．
5. 2012年12月，经国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”。如图所示，“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动。在行星从a→b、b→c、c→d、d→a运动过程中，太阳的引力对该行星的做功情况是（ ）
A．正功、负功、正功、负功 B．正功、正功、负功、负功
C．负功、正功、负功、正功 D．负功、负功、正功、正功
6. 如图所示，a、b两物块的质量分别为m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧。开始时，a、b两物块距离地面的高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b两物块间的高度差为h，不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块a的机械能守恒
B．物块b的机械能减少了mgh
C．物块b机械能的减少量大于物块a机械能的增加量
D．物块a、b组成的系统机械能守恒
7. 如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ）
A．对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为
D．对电梯，其所受合力做功为
8. 把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（图丙），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A高度差为0.1m，C、B高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。对小球从A到C的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．B位置时动能最大 B．A位置弹性势能为0.6J
C．A、B、C三位置小球的机械能相等 D．重力势能和弹性势能之和先增大再减小
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 质量为1kg的物体从空中自由落下，在3s内重力的平均功率为___________W，第3s末重力的即时功率为___________W。
10. 质量为0.1 kg的小球从高处由静止落下，最初4s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10 m/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_______。
11. 如图，三块完全相同的磁铁A、B、C套在固定的光滑竖直杆上，相邻磁铁间同名磁极相对。平衡后A、B均悬浮在空中，C在桌面上，则相邻两块磁铁间的距离h1______h2（选填“>”、“<"或“=”）。若缓慢下压磁铁A，则磁铁之间因为相互作用力而具有的势能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12. 一物体在推力F作用下克服恒定的阻力运动，其图和图如图（a）、（b）所示，则在第一个、第二个、第三个内，力F对物体做的功___________J，___________J，___________J；在内阻力共做功___________J；力F的最大瞬时功率___________W，内力F的平均功率___________W。
三、实验题（本大题共2道小题）
13. (2021四川资阳高一期末,)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律。实验的简易示意图如图所示,当有不透光物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3 m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)
(1)由表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的,请你简要分析该同学这样做的理由: 。
(2)请将表格中数据填写完整。
(3)通过实验得出的结论是: 。
(4)根据实验判断下列ΔEk-Δh图像中正确的是 。
14. 某实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，利用如图所示装置验证机械能守恒定律。
（1）要完成此实验，除了图中所示的器材及导线和开关外，还必须选用下列器材中__________（填字母标号）
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平 D．砝码
（2）在某次实验中，质量为1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，从起点O到打下点B的过程中，重力势能减少量△Ep=__________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J（g取9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）
（3）纸带上某点到O点的距离为h，该点的速度v，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的__________。
A． B． C． D．
四、解答题（本大题共3道小题）
15. 如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点，质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连，长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L，装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无弹力时，装置转动的角速度ω；
（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W。
16. 如图所示，一个质量的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上，弹簧的另一端固定于环的最高点，环的半径，弹簧的原长，劲度系数为。若小球从弹簧原长位置点由静止开始释放，弹簧的弹性势能与形变量关系为，取，求小球到最低点时：
（1）速度的大小；
（2）对圆环的压力。
17. 2020年5月17日3时25分，“嫦娥四号”探测器结束了寒冷且漫长的月夜休眠。受光照自主唤醒，迎来了第18个月昼工作期。探测器着陆前在月球表面附近高度h处短暂悬停。之后如果关闭推进器，则经时间t自由下落到月球表面。已知探测器质量为m，月球质量分布均匀，半径为R，不考虑月球的自转，万有引力常量为G。求：
(1)以月球表面为零势能面，该探测器悬停时的重力势能Ep；
(2)月球的平均密度ρ。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】D
【详解】
A．用左图不能减小空气阻力对实验的影响，选项A错误；
B．电火花计时器的工作电压为220V，选项B错误；
C．点迹过于密集不利于长度的测量，会增大误差，选项C错误；
D．保证物体从静止释放，避免因纸带抖动而造成摩擦增大，选项D正确。
故选D。
2. 【答案】B
【详解】
由题意可知电动车所受的阻力大小为
①
当电动车以最大速度行驶时，电机牵引力与阻力大小相等，则
②
当车速为时，电机牵引力大小为
③
设此时人和车的瞬时加速度为a，根据牛顿第二定律有
④
联立①②③④解得
⑤
故选B。
3. 【答案】C
【详解】
图甲中拉力做功为
图乙中拉力做功为
图丙中拉力做功为
综上所述，甲与丙中F对物体做功相同，故ABD错误，C正确。
故选C。
4. 【答案】C
【详解】
令绳的长度为，小球质量为。当绳与水平方向成角时，由动能定理得
所以竖直分速度为
当竖直分速度最大时轻绳与水平方向夹角为1，令，则有
解得
故选C。
5. 【答案】D
【详解】
在行星从a→b、b→c的运动过程中，太阳的引力方向与行星的速度方向之间的夹角大于90°，引力对行星做负功；在行星从c→d、d→a的运动过程中，太阳的引力方向与行星的速度方向之间的夹角小于90°，引力对行星做正功。
故选D。
6. 【答案】D
【解析】
【详解】
A．物块a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；
B．当a、b间的高度差为h时，a上升的高度与b下降的高度均为，物块a、b组成的系统机械能守恒，有
解得
v=
物块b的动能的增加量为
×3mv2=mgh
重力势能减少mgh，故机械能减少mgh，故B错误；
CD．物块a上升、b下降的过程中，只有重力做功，物块a、b组成的系统机械能守恒，物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量，C错误，D正确。
故选D。
7. 【答案】C
【解析】
【详解】
ABC．动能定理指出，合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。在物体上升过程中，重力对物体做负功
支持力对物体做正功，记为，则对物体，动能定理的表达式为
即
AB错误，C正确；
D．对电梯，其所受合力做功等于电梯动能的变化量
D错误。
故选C。
8. 【答案】B
【详解】
A．小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，当弹簧的弹力等于重力时，合力为零，小球的速度达到最大。从B到C的过程，小球做匀减速运动，动能不断减小。所以从A到C的过程中，球先加速后减速，在A、B间某位置动能最大，A错误；
B．A位置弹性势能全部装换为小球在C点的重力势能，以A点为零势能点有
Ep= mgh = 0.2 × 10 × 0.3J = 0.6J
B正确；
C．从A到B的过程中，由于弹簧要对小球做正功，所以小球的机械能增加，C错误；
D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则
E总 = E弹 + Ep + Ek
由于总的机械能不变，根据选项A可知在在A、B间某位置动能最大，到达C点时速度为零，可说明重力势能和弹性势能之和先减小再增大，D错误。
故选B。
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 【答案】 150 300
【详解】
[1]3s内下落的高度
重力功
重力的平均功率为
[2]第3s末重力的即时功率为
10. 【答案】 不是 根据图像可求得小球下落的加速度大小为8 m/s2，不是重力加速度。
【详解】
[1][2]根据
由图像可知
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8 m/s2，不是重力加速度。
11. 【答案】 > 增大
【详解】
[1]将A和B看作一个整体，则C对B的作用力与整体的重力平衡，B对A的作用力与A的重力平衡，所以C对B的作用力大于B对A的作用力，即
[2] 缓慢下压磁铁A，外力对系统做正功，根据能量守恒，系统因为相互作用力而具有的势能将增大。
12. 【答案】 2.4 2 0 -4 0.8 0.27
【详解】
[1]根据v-t图象与坐标轴所围的面积表示物体的位移，可得：在第1个5s、第2个5s、第3个5s内物体的位移分别为
所以第一个6s内力F对物体做的功
[2]第二个5s内力F对物体做的功
[3]第三个5s内力F对物体做的功
[4]由图可知，阻力为f=0.4N，则15s过程阻力功
[5]由图可知5s时有最大瞬时功率
[6]根据动能定理，15s内力F的功等于克服阻力做功，即W=4J，则平均功率
三、实验题（本大题共2道小题）
13. 【答案】答案 (1)见解析 (2)由左到右:4.22 3.97M 4.02M (3)见解析 (4)C
解析 (1)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度。
(2)根据vi=得v5=4.22 m/s;根据ΔEki=M()得ΔEk5=3.97M;MgΔh5=4.02M。
(3)在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量。
(4)根据动能定理得MgΔh=ΔEk,所以ΔEk-Δh图线的斜率k==Mg,应该是一条过原点的倾斜直线,C正确。
14. 【答案】AB 0.48 0.47 B
【详解】
解：（1）[1] 要完成此实验，除了图中所示的器材及导线和开关外，还必须选用：打点计时器需要用交流电源，测量长度需要刻度尺，因此AB正确，CD错误。
故选AB。
（2）[2] 从起点O到打下点B的运动中，重物重力势能减少量
Ep=mghB=1×9.8×4.88×10 2J=0.48J
[3]打B点时的速度
此运动中物体动能的增加量
（3）[4]由机械能守恒定律可得
整理可得
由此可知 h图线是经原点的直线，ACD错误，B正确。
故选B。
四、解答题（本大题共3道小题）
15. 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）依题意，有
解得
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L
有
解得
（3）题设过程中弹簧最开始的压缩量与最后的伸长量相等，故弹性势能改变量
设小球克服摩擦力做功为W，则由功能关系有
其中
解得
则摩擦力对小球做功。
16. 【答案】（1）；（2）2N，方向向下
【解析】
【详解】
（1）弹簧到达点时弹簧的形变量
以点所在水平面为参考平面，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得
解得
（2）在点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律，小球对圆环的压力大小为，方向向下
17. 【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)探测器从月球附近高度h处自由下落，经时间t自由下落到月球表面。据可得，月球表面的重力加速度
以月球表面为零势能面，探测器悬停时的重力势能
(2)探测器停在月球表面时，有
解得：月球的质量
月球的平均密度
2 / 2
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 某同学用左图所示的装置来“验证机械能守恒定律”。该装置比右图的装置好些，正确的理由是（ ）
A．减小了空气阻力对实验的影响
B．电火花计时器的工作电压约
C．可以节省纸带，让点迹更为密集
D．保证物体从静止释放，避免因纸带抖动而造成摩擦增大
2. 某人在平直公路上仅靠电机驱动电动车以额定功率从静止启动，已知电动车能够达到的最大速度为v，电动车所受的阻力是人和车总重力的。当车速为时，人和车的瞬时加速度为（ ）（g取10m/s2）
A．0.5m/s2 B．1m/s2 C．1.5m/s2 D．2m/s2
3. 如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力F作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力F对物体做功相同的是（ ）
A．甲和乙 B．甲、乙、丙 C．甲和丙 D．乙和丙
4. 如图所示，小球被轻绳系于天花板顶点，现将小球置于使轻绳水平且刚好绷直的高度，静止释放后。在小球摆到最低点的过程中，竖直分速度最大时轻绳与水平方向夹角为1，则1大小应满足（ ）
A． B．
C． D．
5. 2012年12月，经国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”。如图所示，“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动。在行星从a→b、b→c、c→d、d→a运动过程中，太阳的引力对该行星的做功情况是（ ）
A．正功、负功、正功、负功 B．正功、正功、负功、负功
C．负功、正功、负功、正功 D．负功、负功、正功、正功
6. 如图所示，a、b两物块的质量分别为m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧。开始时，a、b两物块距离地面的高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b两物块间的高度差为h，不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块a的机械能守恒
B．物块b的机械能减少了mgh
C．物块b机械能的减少量大于物块a机械能的增加量
D．物块a、b组成的系统机械能守恒
7. 如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ）
A．对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为
D．对电梯，其所受合力做功为
8. 把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（图丙），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A高度差为0.1m，C、B高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。对小球从A到C的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．B位置时动能最大 B．A位置弹性势能为0.6J
C．A、B、C三位置小球的机械能相等 D．重力势能和弹性势能之和先增大再减小
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 质量为1kg的物体从空中自由落下，在3s内重力的平均功率为___________W，第3s末重力的即时功率为___________W。
10. 质量为0.1 kg的小球从高处由静止落下，最初4s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10 m/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_______。
11. 如图，三块完全相同的磁铁A、B、C套在固定的光滑竖直杆上，相邻磁铁间同名磁极相对。平衡后A、B均悬浮在空中，C在桌面上，则相邻两块磁铁间的距离h1______h2（选填“>”、“<"或“=”）。若缓慢下压磁铁A，则磁铁之间因为相互作用力而具有的势能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12. 一物体在推力F作用下克服恒定的阻力运动，其图和图如图（a）、（b）所示，则在第一个、第二个、第三个内，力F对物体做的功___________J，___________J，___________J；在内阻力共做功___________J；力F的最大瞬时功率___________W，内力F的平均功率___________W。
三、实验题（本大题共2道小题）
13. (2021四川资阳高一期末,)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律。实验的简易示意图如图所示,当有不透光物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3 m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)
(1)由表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的,请你简要分析该同学这样做的理由: 。
(2)请将表格中数据填写完整。
(3)通过实验得出的结论是: 。
(4)根据实验判断下列ΔEk-Δh图像中正确的是 。
14. 某实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，利用如图所示装置验证机械能守恒定律。
（1）要完成此实验，除了图中所示的器材及导线和开关外，还必须选用下列器材中__________（填字母标号）
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平 D．砝码
（2）在某次实验中，质量为1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，从起点O到打下点B的过程中，重力势能减少量△Ep=__________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J（g取9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）
（3）纸带上某点到O点的距离为h，该点的速度v，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的__________。
A． B． C． D．
四、解答题（本大题共3道小题）
15. 如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点，质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连，长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L，装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无弹力时，装置转动的角速度ω；
（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W。
16. 如图所示，一个质量的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上，弹簧的另一端固定于环的最高点，环的半径，弹簧的原长，劲度系数为。若小球从弹簧原长位置点由静止开始释放，弹簧的弹性势能与形变量关系为，取，求小球到最低点时：
（1）速度的大小；
（2）对圆环的压力。
17. 2020年5月17日3时25分，“嫦娥四号”探测器结束了寒冷且漫长的月夜休眠。受光照自主唤醒，迎来了第18个月昼工作期。探测器着陆前在月球表面附近高度h处短暂悬停。之后如果关闭推进器，则经时间t自由下落到月球表面。已知探测器质量为m，月球质量分布均匀，半径为R，不考虑月球的自转，万有引力常量为G。求：
(1)以月球表面为零势能面，该探测器悬停时的重力势能Ep；
(2)月球的平均密度ρ。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】D
【详解】
A．用左图不能减小空气阻力对实验的影响，选项A错误；
B．电火花计时器的工作电压为220V，选项B错误；
C．点迹过于密集不利于长度的测量，会增大误差，选项C错误；
D．保证物体从静止释放，避免因纸带抖动而造成摩擦增大，选项D正确。
故选D。
2. 【答案】B
【详解】
由题意可知电动车所受的阻力大小为
①
当电动车以最大速度行驶时，电机牵引力与阻力大小相等，则
②
当车速为时，电机牵引力大小为
③
设此时人和车的瞬时加速度为a，根据牛顿第二定律有
④
联立①②③④解得
⑤
故选B。
3. 【答案】C
【详解】
图甲中拉力做功为
图乙中拉力做功为
图丙中拉力做功为
综上所述，甲与丙中F对物体做功相同，故ABD错误，C正确。
故选C。
4. 【答案】C
【详解】
令绳的长度为，小球质量为。当绳与水平方向成角时，由动能定理得
所以竖直分速度为
当竖直分速度最大时轻绳与水平方向夹角为1，令，则有
解得
故选C。
5. 【答案】D
【详解】
在行星从a→b、b→c的运动过程中，太阳的引力方向与行星的速度方向之间的夹角大于90°，引力对行星做负功；在行星从c→d、d→a的运动过程中，太阳的引力方向与行星的速度方向之间的夹角小于90°，引力对行星做正功。
故选D。
6. 【答案】D
【解析】
【详解】
A．物块a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；
B．当a、b间的高度差为h时，a上升的高度与b下降的高度均为，物块a、b组成的系统机械能守恒，有
解得
v=
物块b的动能的增加量为
×3mv2=mgh
重力势能减少mgh，故机械能减少mgh，故B错误；
CD．物块a上升、b下降的过程中，只有重力做功，物块a、b组成的系统机械能守恒，物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量，C错误，D正确。
故选D。
7. 【答案】C
【解析】
【详解】
ABC．动能定理指出，合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。在物体上升过程中，重力对物体做负功
支持力对物体做正功，记为，则对物体，动能定理的表达式为
即
AB错误，C正确；
D．对电梯，其所受合力做功等于电梯动能的变化量
D错误。
故选C。
8. 【答案】B
【详解】
A．小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，当弹簧的弹力等于重力时，合力为零，小球的速度达到最大。从B到C的过程，小球做匀减速运动，动能不断减小。所以从A到C的过程中，球先加速后减速，在A、B间某位置动能最大，A错误；
B．A位置弹性势能全部装换为小球在C点的重力势能，以A点为零势能点有
Ep= mgh = 0.2 × 10 × 0.3J = 0.6J
B正确；
C．从A到B的过程中，由于弹簧要对小球做正功，所以小球的机械能增加，C错误；
D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则
E总 = E弹 + Ep + Ek
由于总的机械能不变，根据选项A可知在在A、B间某位置动能最大，到达C点时速度为零，可说明重力势能和弹性势能之和先减小再增大，D错误。
故选B。
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 【答案】 150 300
【详解】
[1]3s内下落的高度
重力功
重力的平均功率为
[2]第3s末重力的即时功率为
10. 【答案】 不是 根据图像可求得小球下落的加速度大小为8 m/s2，不是重力加速度。
【详解】
[1][2]根据
由图像可知
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8 m/s2，不是重力加速度。
11. 【答案】 > 增大
【详解】
[1]将A和B看作一个整体，则C对B的作用力与整体的重力平衡，B对A的作用力与A的重力平衡，所以C对B的作用力大于B对A的作用力，即
[2] 缓慢下压磁铁A，外力对系统做正功，根据能量守恒，系统因为相互作用力而具有的势能将增大。
12. 【答案】 2.4 2 0 -4 0.8 0.27
【详解】
[1]根据v-t图象与坐标轴所围的面积表示物体的位移，可得：在第1个5s、第2个5s、第3个5s内物体的位移分别为
所以第一个6s内力F对物体做的功
[2]第二个5s内力F对物体做的功
[3]第三个5s内力F对物体做的功
[4]由图可知，阻力为f=0.4N，则15s过程阻力功
[5]由图可知5s时有最大瞬时功率
[6]根据动能定理，15s内力F的功等于克服阻力做功，即W=4J，则平均功率
三、实验题（本大题共2道小题）
13. 【答案】答案 (1)见解析 (2)由左到右:4.22 3.97M 4.02M (3)见解析 (4)C
解析 (1)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度。
(2)根据vi=得v5=4.22 m/s;根据ΔEki=M()得ΔEk5=3.97M;MgΔh5=4.02M。
(3)在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量。
(4)根据动能定理得MgΔh=ΔEk,所以ΔEk-Δh图线的斜率k==Mg,应该是一条过原点的倾斜直线,C正确。
14. 【答案】AB 0.48 0.47 B
【详解】
解：（1）[1] 要完成此实验，除了图中所示的器材及导线和开关外，还必须选用：打点计时器需要用交流电源，测量长度需要刻度尺，因此AB正确，CD错误。
故选AB。
（2）[2] 从起点O到打下点B的运动中，重物重力势能减少量
Ep=mghB=1×9.8×4.88×10 2J=0.48J
[3]打B点时的速度
此运动中物体动能的增加量
（3）[4]由机械能守恒定律可得
整理可得
由此可知 h图线是经原点的直线，ACD错误，B正确。
故选B。
四、解答题（本大题共3道小题）
15. 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）依题意，有
解得
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L
有
解得
（3）题设过程中弹簧最开始的压缩量与最后的伸长量相等，故弹性势能改变量
设小球克服摩擦力做功为W，则由功能关系有
其中
解得
则摩擦力对小球做功。
16. 【答案】（1）；（2）2N，方向向下
【解析】
【详解】
（1）弹簧到达点时弹簧的形变量
以点所在水平面为参考平面，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得
解得
（2）在点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律，小球对圆环的压力大小为，方向向下
17. 【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)探测器从月球附近高度h处自由下落，经时间t自由下落到月球表面。据可得，月球表面的重力加速度
以月球表面为零势能面，探测器悬停时的重力势能
(2)探测器停在月球表面时，有
解得：月球的质量
月球的平均密度
2 / 2