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人教版高一物理必修2单元检测题：第七章 机械能守恒定律
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是( )
A． 一直做正功
B． 一直做负功
C． 先做正功，后做负功
D． 先做负功，后做正功
【答案】A
【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功．
2.骑自行车上坡前往往要用力蹬几下，这样做的目的是( )
A． 增大车的惯性
B． 减小车的惯性
C． 减小车的动能
D． 增大车的动能
【答案】D
【解析】骑自行车上坡前用力蹬几下，这样就是对自行车多做点功以增加自行车的动能，使自行车可以到达坡的顶端，所以D正确．
3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是( )
①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的 ②小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的 ③小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的 ④小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的
A． ①②
B． ③④
C． ①③
D． ②④
【答案】B
【解析】小球的能量在动能与势能之间转化，而不是速度与高度之间转化．
4.根据力对物体做功的条件，下列说法中正确的是( )
A． 工人扛着行李在水平路面上匀速前进时，工人对行李做正功
B． 工人扛着行李从一楼走到三楼，工人对行李做正功
C． 作用力与反作用力做的功大小相等，并且其代数和为0
D． 在水平地面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点，则由于物体位移为0，所以摩擦力不做功
【答案】B
【解析】选项A中，工人对行李的作用力竖直向上，与行李的运动方向始终垂直，故对行李不做功，选项A错误；选项B中，工人对行李的作用力与行李的运动方向的夹角为锐角，故对行李做正功，选项B正确；选项C中，根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反，但二者是对不同的物体做功，两个受力物体的位移大小不一定相等，所以选项C错误；选项D中，摩擦力是变力，且总与物体相对地面的运动方向相反，因此当物体回到出发点后，虽然物体位移为0，但摩擦力仍对物体做了负功，故选项D错误．
5.如图所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是( )
A．对A、B都做负功
B．对A不做功,对B做负功
C．对A做正功,对B做负功
D．对A、B都不做功
【答案】B
【解析】如图所示,A、B两物体叠放在一起,A被不可伸长的水平细绳系于左墙上,B在拉力F作用下向右匀速运动,在此过程中,对B摩擦力方向水平向左
∵A在摩擦力方向上没有位移,摩擦力对A没做功；
∵B的位移与摩擦力方向相反,所以摩擦力对B做负功.
∴ACD错误,B正确
6.质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示，g取10 m/s2，则( )
A． 拉力F的大小为100 N
B． 物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W
C． 4 s内拉力所做的功为480 J
D． 4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J
【答案】B
【解析】由图象可得：0～2 s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a1＝＝m/s2＝5 m/s2，匀减速过程有F＋Ff＝ma1.匀加速过程加速度大小为a2＝＝m/s2＝1 m/s2，有F－Ff＝ma2，解得Ff＝40 N，F＝60 N，故A错误.物体在4 s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正确.4 s内物体通过的位移为x＝(×2×10－×2×2)m＝8 m，拉力做功为W＝－Fx＝－480 J，故C错误.4 s内物体通过的路程为s＝(×2×10＋×2×2) m＝12 m，摩擦力做功为Wf＝－Ffs＝－40×12 J＝－480 J，故D错误.
7.一物体在运动中受水平拉力F的作用，已知F随运动距离x的变化情况如图所示，则在这个运动过程中F做的功为( )
A． 4 J
B． 18 J
C． 20 J
D． 22 J
【答案】B
【解析】方法一 由图可知F在整个过程中做功分为三个小过程，分别做功为
W1＝2×2 J＝4 J，W2＝－1×2 J＝－2 J
W3＝4×4 J＝16 J，
所以W＝W1＋W2＋W3＝4 J＋(－2)J＋16 J＝18 J.
方法二 F－x图象中图线与x轴所围成的面积表示做功的多少，x轴上方为正功，下方为负功，总功取三部分的代数和，即(2×2－2×1＋4×4)J＝18 J，B正确.
8.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则( )
A．W1＝W2，P1＝P2
B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＞W2，P1＞P2
D．W1＞W2，P1＝P2
【答案】B
【解析】两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是l.由W＝Flcosα可知W1＝W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由l＝at2可知用时较长，再由P＝可知P1>P2.选项B正确.
9.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，则( )
A． 两小球落地时速度相同
B． 两小球落地时重力的功率相等
C． 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D． 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相等
【答案】C
【解析】由机械能守恒定律可得两球落地时速度大小相等，但落地时的速度方向不相同，故速度不相同，A项错误.重力在落地时的瞬时功率P＝mgvcosα，α为重力与速度方向的夹角，由于α不相等，故两小球落地时重力的功率不相等，B项错误.重力做功取决于下降的高度h，从开始运动至落地h相等，故重力对两小球做功相同，C项正确.重力做功的平均功率P＝，两球运动的时间不相等，故重力对两小球做功的平均功率不相等，D项错误.
10.某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是( )
A． 从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功
B． 从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功
C． 从A到B重力做功mg(H＋h)
D． 从A到B重力做功mgH
【答案】D
【解析】重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，从A到B的高度是H，故从A到B重力做功mgH，D正确．
11.关于重力势能，下列说法正确的是( )
A． 重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B． 处在同一高度的物体，具有的重力势能相同
C． 重力势能是标量，不可能有正、负值
D． 浮在海面上的小船的重力势能一定为零
【答案】A
【解析】重力势能具有系统性，重力势能是物体与地球共有的，故A正确；重力势能等于mgh，其中h是相对于参考平面的高度，参考平面不同，h不同，另外质量也不一定相同，故处在同一高度的物体，其重力势能不一定相同，选项B错误；重力势能是标量，但有正负，负号表示物体在参考平面的下方，故C错误；零势能面的选取是任意的，并不一定选择海平面为零势能面，故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零，选项D错误.
12.如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是( )
A． 提弹簧的力对系统做功为mgL
B． 物体A的重力势能增加mgL
C． 物体A的重力势能增加mg(L－L0)
D． 物体A的重力势能增加mg
【答案】D
【解析】将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg，拉力的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，故A错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为ΔL＝，故A上升的高度为L－ΔL，所以物体A的重力势能增加mg，故B、C错误，D正确.
13.如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是( )
A． ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2
B． ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2
C． ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2
D． ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2
【答案】B
【解析】速度最大的条件是弹力等于重力即kx＝mg，即达到最大速度时，弹簧形变量x相同．两种情况下，对应于同一位置，则ΔEp1＝ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B对．
14.一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中小球的动能变化量ΔEk为( )
A． Δv＝0
B． Δv＝12 m/s
C． ΔEk＝1.8 J
D． ΔEk＝10.8 J
【答案】B
【解析】规定初速度方向为正方向，初速度为：v1＝6 m/s，碰撞后速度为：v2＝－6 m/s
Δv＝v2－v1＝－12 m/s，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12 m/s，故A错误，B正确．反弹后的速度大小与碰撞前相同，即初、末动能相等，所以ΔEk＝0，故C、D错误．
15.在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等，则这两种情况下( )．
A． 拉力和推力做功相等，物体末速度相等
B． 拉力和推力做功相等，物体末速度不等
C． 拉力和推力做功不等，物体末动能相等
D． 拉力和推力做功不等，物体末动能不等
【答案】B
【解析】拉力和推力的水平分力相同，位移相同，所以它们做功相同，但两种情况所受摩擦力不同，合力做的总功不同，故末速度不同．
16.连接A、B两点的弧形轨道ACB和ADB形状相同、材料相同、粗糙程度相同，如图所示，一个小物块由A以一定的初速度v开始沿ACB轨道到达B的速度为v1；若由A以大小相同的初速度v沿ADB轨道到达B的速度为v2.比较v1和v2的大小有( )
A．v1>v2
B．v1＝v2
C．v1D． 条件不足，无法判定
【答案】A
【解析】弧形轨道ACB和ADB的长度相等，物块在上面滑动时动摩擦因数相同，物块在上面运动可认为做圆周运动，由于物块在ADB上运动时对曲面的正压力大于在ACB上对曲面的正压力，故在ADB上克服摩擦力做的功大于在ACB上克服摩擦力做的功，再由动能定理得出选项A正确．
17.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )
A． 重力做功2mgR
B． 机械能减少mgR
C． 合外力做功mgR
D． 克服摩擦力做功mgR
【答案】D
【解析】重力做功与路径无关，所以WG＝mgR，选项A错；小球在B点时所受重力提供向心力，即mg＝m，所以v＝，从P点到B点，由动能定理知：W合＝mv2＝mgR，故选项C错；根据能量守恒知：机械能的减少量为|ΔE|＝|ΔEp|－|ΔEk|＝mgR，故选项B错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D对.
18.如图所示为低空跳伞表演，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是( )
A． 运动员的重力势能减少了mgh
B． 运动员的动能增加了mgh
C． 运动员克服阻力所做的功为mgh
D． 运动员的机械能减少了mgh
【答案】B
【解析】在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A错误；根据牛顿第二定律得，运动员所受的合力为F合＝ma＝mg，则根据动能定理得，合力做功为mgh，则动能增加了mgh，故B正确；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则克服阻力做功mgh，故C错误；重力势能减少了mgh，动能增加了mgh，故机械能减少了mgh，故D错误.
19.某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近( )
A． 4 J
B． 40 J
C． 400 J
D． 4000 J
【答案】C
【解析】人做斜抛运动，设人质量为60 kg，高1.7 m；由图得到：水平分位移大约7 m，竖直分位移大约0.8 m；竖直方向运动时间t＝2×＝0.8 s
故竖直分速度：vy＝g＝10×0.4 m/s＝4 m/s；
水平分速度为：vx＝＝m/s＝8.75 m/s；
故初速度为：v＝＝m/s≈9.6 m/s；
助跑的末速度为8.75 m/s；
运动员起跳瞬间消耗的体能等于动能的增加量，为：
W＝mv2－mv＝×60×(9.62－8.752) J≈468 J
运动员起跳瞬间消耗的体能最接近400 J.
20.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( )
A． 能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程
B． 化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭
C． 在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源
D． 随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭
【答案】C
【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误.故选C.
第Ⅱ卷
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
21.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图3甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：
图3
(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源，后释放纸带
D.可以利用公式v＝来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝________ J；重物增加的动能ΔEk＝________ J，两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是______________________________________ __________________________________.
【答案】(1)BC
(2)2.14 2.12 重物下落过程中受到阻力作用
(3)图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证
【解析】(1)重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是mgh＝mv2，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平测量重物的质量，操作时应先接通电源，再释放纸带，故B、C正确.不能利用公式v＝来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误.
(2)重力势能减小量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.436 5 J≈2.14 J.利用匀变速直线运动的推论：
vD＝＝m/s＝2.91 m/s，
EkD＝mv＝×0.5×2.912J≈2.12 J，动能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12 J.由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加.
(3)根据表达式mgh＝mv2，则有v2＝2gh；
当图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率k＝＝19.52；因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒.
三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
22.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10 s时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力Ff大小不变．求：
(1)小车所受阻力Ff的大小；
(2)在t1～10 s内小车牵引力的功率P；
(3)求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移．
【答案】(1)2 N (2)12 W (3)1.5 s 2.25 m
【解析】(1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力Ff作用下做匀减速运动，
由图象可得减速时加速度的大小为a＝2 m/s2
则Ff＝ma＝2 N
(2)小车做匀速运动阶段即7～10 s内，设牵引力为F，则F＝Ff
由图象可知vm＝6 m/s；
解得P＝Fvm＝12 W
(3)设0～t1时间内的位移为x1，加速度大小为a1，
则由P＝F1v1得F1＝4 N，
F1－Ff＝ma1得a1＝2 m/s2，
则t1＝＝1.5 s，
x1＝a1t＝2.25 m.
23.如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g＝10 m/s2)求：
(1)小球经过B点时的动能；
(2)小球经过最低点C时的速度大小vC；
(3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小.
【答案】(1)0.75 J (2)5 m/s (3)6 N
【解析】(1)小球从A点到B点，根据动能定理有：
mgH＝Ek
代入数据得：Ek＝0.75 J.
(2)小球从A点到C点，由动能定理有：
mg(H＋R)＝mv代入数据得vC＝5 m/s.
(3)小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：FN－mg＝，代入数据解得FN＝6 N
由牛顿第三定律有：小球对轨道的压力FN′＝6 N.
24.如图所示，装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接，高度差分别是h1＝0.20 m、h2＝0.10 m，BC水平距离L＝1.00 m，轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成，且A点与F点等高，当弹簧压缩量为d时，恰能使质量m＝0.05 kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点；当弹簧压缩量为2d时，恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到C点.(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比)
(1)当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小.
(2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数.
(3)当弹簧压缩量为d时，若沿轨道Ⅱ运动，滑块能否上升到B点？请通过计算说明理由.
【答案】(1)0.1 J 2 m/s (2)0.5
(3)不一定，原因见解析
【解析】(1)以A点所在的水平面为参考平面，由机械能守恒定律可得
E弹＝ΔEk＝ΔEp＝mgh1＝0.05×10×0.2 J＝0.1 J
由ΔEk＝mv可得v0＝2 m/s
(2)由E弹∝d2可得ΔEk′＝E弹′＝4E弹＝4mgh1
由动能定理可得
－mg(h1＋h2)－μmgL＝－ΔEk′
解得μ＝0.5
(3)恰能通过圆形轨道最高点必须满足的条件是
mg＝
由机械能守恒定律有v＝v0＝2 m/s
得Rm＝0.4 m
当R≤0.4 m时，滑块能上升到B点；
当R>0.4 m时，滑块不能上升到B点.
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人教版高一物理必修2单元检测题：第七章 机械能守恒定律
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是( )
A． 一直做正功
B． 一直做负功
C． 先做正功，后做负功
D． 先做负功，后做正功
2.骑自行车上坡前往往要用力蹬几下，这样做的目的是( )
A． 增大车的惯性
B． 减小车的惯性
C． 减小车的动能
D． 增大车的动能
3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是( )
①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的 ②小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的 ③小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的 ④小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的
A． ①②
B． ③④
C． ①③
D． ②④
4.根据力对物体做功的条件，下列说法中正确的是( )
A． 工人扛着行李在水平路面上匀速前进时，工人对行李做正功
B． 工人扛着行李从一楼走到三楼，工人对行李做正功
C． 作用力与反作用力做的功大小相等，并且其代数和为0
D． 在水平地面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点，则由于物体位移为0，所以摩擦力不做功
5.如图所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是( )
A．对A、B都做负功
B．对A不做功,对B做负功
C．对A做正功,对B做负功
D．对A、B都不做功
6.质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示，g取10 m/s2，则( )
A． 拉力F的大小为100 N
B． 物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W
C． 4 s内拉力所做的功为480 J
D． 4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J
7.一物体在运动中受水平拉力F的作用，已知F随运动距离x的变化情况如图所示，则在这个运动过程中F做的功为( )
A． 4 J
B． 18 J
C． 20 J
D． 22 J
8.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则( )
A．W1＝W2，P1＝P2
B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＞W2，P1＞P2
D．W1＞W2，P1＝P2
9.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，则( )
A． 两小球落地时速度相同
B． 两小球落地时重力的功率相等
C． 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D． 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相等
10.某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是( )
A． 从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功
B． 从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功
C． 从A到B重力做功mg(H＋h)
D． 从A到B重力做功mgH
11.关于重力势能，下列说法正确的是( )
A． 重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B． 处在同一高度的物体，具有的重力势能相同
C． 重力势能是标量，不可能有正、负值
D． 浮在海面上的小船的重力势能一定为零
12.如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是( )
A． 提弹簧的力对系统做功为mgL
B． 物体A的重力势能增加mgL
C． 物体A的重力势能增加mg(L－L0)
D． 物体A的重力势能增加mg
13.如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是( )
A． ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2
B． ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2
C． ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2
D． ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2
14.一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中小球的动能变化量ΔEk为( )
A． Δv＝0
B． Δv＝12 m/s
C． ΔEk＝1.8 J
D． ΔEk＝10.8 J
15.在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等，则这两种情况下( )．
A． 拉力和推力做功相等，物体末速度相等
B． 拉力和推力做功相等，物体末速度不等
C． 拉力和推力做功不等，物体末动能相等
D． 拉力和推力做功不等，物体末动能不等
16.连接A、B两点的弧形轨道ACB和ADB形状相同、材料相同、粗糙程度相同，如图所示，一个小物块由A以一定的初速度v开始沿ACB轨道到达B的速度为v1；若由A以大小相同的初速度v沿ADB轨道到达B的速度为v2.比较v1和v2的大小有( )
A．v1>v2
B．v1＝v2
C．v1D． 条件不足，无法判定
17.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )
A． 重力做功2mgR
B． 机械能减少mgR
C． 合外力做功mgR
D． 克服摩擦力做功mgR
18.如图所示为低空跳伞表演，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是( )
A． 运动员的重力势能减少了mgh
B． 运动员的动能增加了mgh
C． 运动员克服阻力所做的功为mgh
D． 运动员的机械能减少了mgh
19.某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近( )
A． 4 J
B． 40 J
C． 400 J
D． 4000 J
20.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( )
A． 能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程
B． 化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭
C． 在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源
D． 随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭
第Ⅱ卷
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
21.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图3甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：
图3
(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源，后释放纸带
D.可以利用公式v＝来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝________ J；重物增加的动能ΔEk＝________ J，两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是______________________________________ __________________________________.
三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
22.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10 s时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力Ff大小不变．求：
(1)小车所受阻力Ff的大小；
(2)在t1～10 s内小车牵引力的功率P；
(3)求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移．
23.如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g＝10 m/s2)求：
(1)小球经过B点时的动能；
(2)小球经过最低点C时的速度大小vC；
(3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小.
24.如图所示，装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接，高度差分别是h1＝0.20 m、h2＝0.10 m，BC水平距离L＝1.00 m，轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成，且A点与F点等高，当弹簧压缩量为d时，恰能使质量m＝0.05 kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点；当弹簧压缩量为2d时，恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到C点.(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比)
(1)当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小.
(2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数.
(3)当弹簧压缩量为d时，若沿轨道Ⅱ运动，滑块能否上升到B点？请通过计算说明理由.
