中小学教育资源及组卷应用平台
人教版必修二第八章检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．如图所示，质量为m的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在时间t内做了n个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为h，则t时间内该同学克服重力做的功W和相应的功率P约为（ ）
A．W=mgh， B．，
C．， D．，
2．如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取，则（ ）
A．第1s内推力做的功为1J B．第2s内摩擦力做的功为2J
3．一轻质弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，一质量为1.8kg的物体在外力作用下缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后撤去外力物体静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的压缩量为30cm
B．弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大
C．此过程中弹簧弹力对物体做的功为0.54J
D．物体静止时，弹簧的弹性势能为0.27J
4．如图所示，一质量为的质点在半径为的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点时，它对容器的正压力为。重力加速度为，则质点自A滑到的过程中，摩擦力所做的功为（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失，则下列说法中正确的是（ ）
A．从A到B和从B到C，减少的机械能相等
B．从A到B和从B到C，减少的重力势能不相等
C．从A到B和从B到C，合外力做功大小一定不相等
D．小物块在C点的动能不一定最大
6．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持的速度顺时针运行。现把一质量为的工件（可视为质点）轻放在传送带的底端，经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到4m高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．工件加速过程的时间为 B．传送带对工件做的功为
C．工件与传送带间摩擦产生的热量为 D．电动机因传送工件多做的功为
7．如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球a静止于地面，球b离地面的高度为h，h为绳长度的，已知球a的质量为m，球b的质量为，重力加速度为g。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。现无初速度释放球b，假设球b碰到地面以后速度立刻减小到零，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．在球b下落过程中，球a所受拉力大小为
B．球a可达到的离地最大高度为
C．在球b下落过程中，球a的机械能在减小
D．球b落地前瞬间速度大小为
8．长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（重力加速度为g）（ ）
A． B． C． D．
9．某同学在操场上踢足球，足球质量为，该同学将足球以速度从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是（ ）
A．足球从A到B机械能守恒
B．该同学对足球做的功等于
C．足球在A点处的机械能为
D．足球在B点处的动能为
10．2022年第24届冬奥会在北京-张家口成功举办，图甲为在张家口的国家跳台滑雪中心“雪如意”, 图乙为跳台滑雪的示意图。质量为m的运动员从长直倾斜的助滑道AB的A处由静止滑下，为了改变运动员的速度方向，在助滑道AB与起跳台D之间用一段弯曲滑道相切衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，圆弧轨道半径为R。A与C的竖直高度差为H，弯曲滑道末端即起跳台D与滑道最低点C的高度差为h，重力加速度为g。不计空气阻力及摩擦，则运动员（ ）
A．到达C点时的动能为mgH
B．到达C点对轨道的压力大小为
C．到起跳台D点的速度大小为
D．从C点到D点重力势能增加了mg(H-h)
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是 。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．需要测量出重物的质量
C．两限位孔在同一竖直面内上下对正
D．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物
（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 。
A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CD和EG的长度 D．AC、BF和EG的长度
12．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示。
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度为d＝9.30mm；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s＝60.00cm
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。
（2）用表示直接测量的物理量字母写出下列所示物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝ 和v2＝ ；
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1＝ 和Ek2＝ ；
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp减＝ （重力加速度为g）；
（3）如果ΔEp减＝ ，则可认为验证了机械能守恒定律。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）
13．在检测某种汽车性能的实验中，质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的F-图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB、BC均为直线），假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定。求:
（1）该汽车的额定功率；
（2）汽车匀加速行驶的时间t。
14．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，质量为m的物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，沿斜面以速度v匀速下滑、斜面光滑且足够长，重力加速度为g，求：
（1）斜面对物块的支持力的大小及重力的功率；
（2）物块在运动时间t内，拉力F做的功。
15．如图所示，半径为R的圆管竖直放置，一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点D后水平射出。已知小球在D点对管下壁压力大小为，且A、D两点在同一水平线上，弧对应的圆心角，不计空气阻力。求：
（1）小球在A点初速度的大小；
（2）小球在D点角速度的大小；
（3）小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
人教版必修二第八章检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．如图所示，质量为m的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在时间t内做了n个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为h，则t时间内该同学克服重力做的功W和相应的功率P约为（ ）
A．W=mgh， B．，
C．， D．，
【答案】C
【详解】由于每次上半身重心上升的距离均为h，上半身的质量约为全身质量的 ，时间t内做了n个仰卧起坐，所以，由重力做功的公式可得
由功率公式
可得
故选C。
2．如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取，则（ ）
A．第1s内推力做的功为1J B．第2s内摩擦力做的功为2J
C．第1.5s时推力F的功率为6W D．第2s内推力F做功的平均功率为3W
【答案】D
【详解】A．由题中图像可知第1s内物体速度为零，物体没有运动，所以推力做的功为零，A错误；
B．由题中图可知第3s内物体匀速，则
第2s内位移为
可得摩擦力做的功
B错误；
C．根据图像可知1.5s时物体的瞬时速度为
推力为3N，则
C错误；
D．第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动，平均速度为
所以有
D正确。
故选D。
3．一轻质弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，一质量为1.8kg的物体在外力作用下缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后撤去外力物体静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的压缩量为30cm
B．弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大
C．此过程中弹簧弹力对物体做的功为0.54J
D．物体静止时，弹簧的弹性势能为0.27J
【答案】D
【详解】A．如图甲，弹簧的劲度系数
弹簧的压缩量
解得
A错误；
B．弹簧的形变越大，弹性势能越大，B错误；
C．弹簧是个压缩过程，此过程中弹簧弹力对物体做负功，C错误；
D．弹簧的弹性势能
D正确。
故选D。
4．如图所示，一质量为的质点在半径为的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点时，它对容器的正压力为。重力加速度为，则质点自A滑到的过程中，摩擦力所做的功为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】设在B点的速度为，由牛顿第二定律，有
则质点在B点的动能为
质点从A滑到B的过程中，由动能定理得
解得
故选C。
5．如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失，则下列说法中正确的是（ ）
A．从A到B和从B到C，减少的机械能相等
B．从A到B和从B到C，减少的重力势能不相等
C．从A到B和从B到C，合外力做功大小一定不相等
D．小物块在C点的动能不一定最大
【答案】D
【详解】A．物体下滑的过程中，克服摩擦力做功
两段高度相同，由于AB段的倾角大，因此所受摩擦力小，位移小，故从A到B克服摩擦力做功小于从B到C克服摩擦力做功，也就是从A到B减少的机械能小于从B到C减少的机械能，A错误；
B．从A到B和从B到C，下降的高度相同，因此减少的重力势能相等，B错误；
CD．设AB的倾角为，BC的倾角为，动摩擦因数为，在AB段
在BC段
如果动摩擦因数合适，可能会使
使得在AB段加速下滑，在BC段减速下滑，合力做功大小相等，运动到B点时速度最快，C错误，D正确。
故选D。
6．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持的速度顺时针运行。现把一质量为的工件（可视为质点）轻放在传送带的底端，经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到4m高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．工件加速过程的时间为 B．传送带对工件做的功为
C．工件与传送带间摩擦产生的热量为 D．电动机因传送工件多做的功为
【答案】C
【详解】A．工件加速过程由牛顿第二定律得
解得加速度
得加速时间
故A错误；
B．工件在传送带上不仅受重力还受到传送带对它的摩擦力和支持力，由动能定理有
得传送带对工件做的功
故B错误；
C．加速过程工件与传送带相对运动的位移
工件与传送带间摩擦产生的热量
故C正确；
D．电动机多做的功等于系统摩擦产生的热量和工件机械能的增加量，则有
故D错误。
故选C。
7．如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球a静止于地面，球b离地面的高度为h，h为绳长度的，已知球a的质量为m，球b的质量为，重力加速度为g。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。现无初速度释放球b，假设球b碰到地面以后速度立刻减小到零，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．在球b下落过程中，球a所受拉力大小为
B．球a可达到的离地最大高度为
C．在球b下落过程中，球a的机械能在减小
D．球b落地前瞬间速度大小为
【答案】B
【详解】A．在球b下落和a球上升过程中，两球的加速度大小相等，则有
对a球由牛顿第二定律可得
解得
故A错误；
BD．由静止到b球落地过程由机械能守恒有
解得
由于a球具有向上的速度，b球落地后绳中拉力为0，对a有
球a可达到的离地最大高度为，故B正确，D错误；
C．在球b下落过程中，绳子的拉力对小球a做正功，则小球机械能增加，故C错误。
故选B。
8．长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（重力加速度为g）（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】由题意可知，最终长为L的均匀链条离开桌边，处于竖直状态，等效于桌子上的链条挪到垂在桌边的的链条的下方，对这的链条为研究对象，初位置时重心在桌子上，末位置时重心距离桌子
则由机械能守恒定律得
解得
故选C。
9．某同学在操场上踢足球，足球质量为，该同学将足球以速度从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是（ ）
A．足球从A到B机械能守恒
B．该同学对足球做的功等于
C．足球在A点处的机械能为
D．足球在B点处的动能为
【答案】BD
【详解】A．足球从A到B过程，足球克服空气阻力做功，足球从A到B机械能不守恒，故A错误；
B．该同学将足球以速度从地面上的A点踢起，该同学对足球做的功
故B正确；
C．选地面为零势能面，足球在A点处的机械能
故C错误；
D．对足球从A到B的过程中应用动能定理可得
解得足球在B点处的动能为
故D正确。
故选BD。
10．2022年第24届冬奥会在北京-张家口成功举办，图甲为在张家口的国家跳台滑雪中心“雪如意”, 图乙为跳台滑雪的示意图。质量为m的运动员从长直倾斜的助滑道AB的A处由静止滑下，为了改变运动员的速度方向，在助滑道AB与起跳台D之间用一段弯曲滑道相切衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，圆弧轨道半径为R。A与C的竖直高度差为H，弯曲滑道末端即起跳台D与滑道最低点C的高度差为h，重力加速度为g。不计空气阻力及摩擦，则运动员（ ）
A．到达C点时的动能为mgH
B．到达C点对轨道的压力大小为
C．到起跳台D点的速度大小为
D．从C点到D点重力势能增加了mg(H-h)
【答案】AC
【详解】A．由A到C机械能守恒，则到达C点时的动能为
Ek=mgH
选项A正确；
B．根据
解得
则到达C点对轨道的压力大小为
选项B错误；
C．从A到D由机械能守恒定律
解得到起跳台D点的速度大小为
选项C正确；
D．从C点到D点重力势能增加了mgh，选项D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是 。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．需要测量出重物的质量
C．两限位孔在同一竖直面内上下对正
D．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物
（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 。
A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CD和EG的长度 D．AC、BF和EG的长度
【答案】 AC/CA BD/DB
【详解】（1）[1]A．重物应选用质量和密度较大的金属锤，以减小空气阻力的影响，故A正确；
B．动能与重力势能表达式中均含有质量，运算过程可消去，故不需要测量出重物的质量，故B错误；
C．两限位孔在同一竖直面内上下对正，以减少纸带与打点计时器限位孔的摩擦，故C正确；
D．应该用手提住纸带末端，接通电源后，释放纸带，故D错误。
故选AC。
（2）[2]B．利用OC、BC和CD的长度可验证O到C过程机械能是否守恒，即
故B正确；
D．利用AC、BF和EG的长度可验证B到F过程机械能是否守恒，即
故D正确。
AC．AC选项中无法完成验证机械能守恒定律，故AC错误。
故选BD。
12．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示。
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度为d＝9.30mm；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s＝60.00cm
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。
（2）用表示直接测量的物理量字母写出下列所示物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝ 和v2＝ ；
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1＝ 和Ek2＝ ；
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp减＝ （重力加速度为g）；
（3）如果ΔEp减＝ ，则可认为验证了机械能守恒定律。
【答案】
【详解】（2）①[1][2]由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度看做瞬时速度，挡光条的宽度l可用游标卡尺测量，挡光时间Δt可从数字计时器读出，因此，滑块通过光电门的瞬时速度为，则通过光电门1时瞬时速度为
通过光电门2时瞬时速度为
②[3][4]由于质量事先已用天平测出，由公式，可得滑块通过光电门1时系统动能
滑块通过光电门2时系统动能
末动能减初动能可得动能的增加量。
③[5]两光电门中心之间的距离为砝码和托盘下落的高度，系统势能的减小量
（3）[6]最后对比与数值大小，若在误差允许的范围内
就验证了机械能守恒定律。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）
13．在检测某种汽车性能的实验中，质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的F-图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB、BC均为直线），假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定。求:
（1）该汽车的额定功率；
（2）汽车匀加速行驶的时间t。
【答案】（1）8×104W；（2）5s
【详解】（1）由题图可知，当达到最大速度vmax=40m/s时，牵引力为Fmin=2000N
由平衡条件知
Ff=Fmin
可得
Ff=2000N
则额定功率
P=Ffvmax=8×104W
（2）图线AB表示牵引力F不变，即F=8000N
匀加速运动的末速度
vB==10m/s
汽车由A到B做匀加速运动的加速度为
a==2m/s2
则汽车匀加速行驶的时间
t==5s
14．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，质量为m的物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，沿斜面以速度v匀速下滑、斜面光滑且足够长，重力加速度为g，求：
（1）斜面对物块的支持力的大小及重力的功率；
（2）物块在运动时间t内，拉力F做的功。
【答案】（1）；；（2）
【详解】（1）对物块受力分析如下图所示：
由几何关系得斜面对物块的支持力为
水平拉力为
重力与速度v的夹角为，重力的功率为
所以
（2）物块在运动时间t内，沿斜面匀速下滑的位移为
水平拉力F与位移s的夹角，水平拉力做的功为
结合
综合可得
15．如图所示，半径为R的圆管竖直放置，一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点D后水平射出。已知小球在D点对管下壁压力大小为，且A、D两点在同一水平线上，弧对应的圆心角，不计空气阻力。求：
（1）小球在A点初速度的大小；
（2）小球在D点角速度的大小；
（3）小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球从A到B做平抛运动，竖直方向由速度与位移的关系式得
解得
在B点，将速度分解，由几何关系得
（2）在D点，由向心力公式得
解得
根据角速度与线速度的关系得
（3）从A到D全过程由动能定理得
解得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
