《同步人教版高中物理必修二练习》章末综合测评　机械能守恒定律

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章末综合测评(三)　机械能守恒定律
(时间：90 分钟　分值：100 分)
一、选择题(本题共 10 小题，每小题 4分，共 40 分．在每小题给出的四个
选项中，第 1～7题只有一项符合题目要求，第 8～10 题有多项符合题目要求，
全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分)
1．一台抽水机每秒能把 30 kg 的水抽到 10 m 高的水塔上，如果不计额外
功的损失，这台抽水机保持输出功率不变的前提下，半小时内能做多少功(g＝
10 m/s2)(　　)
A．3×105 J　B．5.4×105 J
C．5.4×106 J D．3×106 J
C　[抽水机 1秒钟内做的功是：W＝mgh＝30×10×10 J＝3 000 J
所以抽水机的功率为：P＝＝ W＝3 000 W
抽水机半小时做的功是：W′＝Pt′＝3 000×30×60 J＝5.4×106 J，故 C正
确．]
2．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是(　　)
A．静摩擦力一定不做功
B．滑动摩擦力一定做负功
C．静摩擦力和滑动摩擦力都可做正功
D．相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可能不为 0
C　[静摩擦力方向与物体的相对运动趋势方向相反，与运动方向可以相同
相反、垂直，故静摩擦力对物体可以做正功、负功、不做功，故 A错误；滑动
摩擦力方向与物体的相对运动方向相反，与运动方向可以相同、相反、垂直，
故滑动摩擦力对物体可以做正功、负功、不做功，故 B错误；由上可知 C正确
一对相互作用的静摩擦力，大小相等，方向相反，作用的两个物体位移相同．
所以一对相互作用的静摩擦力做功之和一定是零，故 D错误．所以 C正确，
A、B、D错误．]
3．质量为 m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，0
～t1段为直线，从 t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻
力恒为 f，则(　　)
1
A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于 m
B．t1～t2时间内，汽车做匀加速运动
C．t1～t2时间内，汽车的功率等于 fv1
D．t1～t2时间内，汽车的功率等于 fv2
D　[0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度 a＝，根据牛顿第二定
律得，F－f＝ma，解得牵引力 F＝f＋m，故 A错误．从 t1时刻起汽车的功率保
持不变，根据 P＝Fv可知，随速度的增加，牵引力减小，则 a＝，可知汽车在
t1～t2时间内做加速减小的加速运动，选项 B错误；在 t2时刻，汽车的加速度为
零，则 F＝f，此时汽车的功率 P＝Fv2＝fv2，选项 D正确，C错误；故选 D. ]
4．弹簧发生形变时，其弹性势能的表达式为 Ep＝kx2，其中 k是弹簧的劲
度系数，x是形变量．如图所示，一质量为 m物体位于一直立的轻弹簧上方 h
高度处，该物体从静止开始落向弹簧．设弹簧的劲度系数为 k，则物块的最大
动能为(弹簧形变在弹性限度内)(　　)
A．mgh＋B．mgh－
C．mgh＋D．mgh－
A　[当重力等于弹力时物体动能最大，此时：kx＝mg，由能量转化和守恒
可得：Ek＋Ep＝mg(h＋x)，其中：Ep＝kx2，解得：Ek＝mgh＋，故 B正确，
A、C、D错误．]
5．如图所示，一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下．当它滑过 A点的
速度大小为 5 m/s 时，滑到 B点的速度大小也为 5 m/s.若使它滑过 A点的速度变
为7 m/s，则它滑到 B点的速度大小为(　　)
A．大于 7 m/s B．等于 7 m/s
C．小于 7 m/s D．无法确定
2
C　[木块从曲面的 A点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑
的速度增大时，在同一点木块所需要的向心力增大，轨道对木块的支持力增大，
则木块对轨道的压力增大，滑动摩擦力增大．木块从 A运动到 B，运动的路程
相等，则木块下滑过程中克服摩擦力做功增大，重力做功相同，根据动能定理
得知，动能的变化量增大，第一次下滑过程动能变化量为零，第二次动能的变
化量应小于零，则有 mv－mv＜0，得：vB＜vA＝7 m/s.即滑到 B点的速率一定
小于 7 m/s.故C正确，A、B、D错误．]
6．如图所示，一根橡皮筋两端固定在 A、B两点，橡皮筋处于 ACB 时恰
好为原长状态，将弹丸放在橡皮筋内 C处并由 C处竖直向下拉至 D点释放，
C、D两点均在 AB 连线的中垂线上．橡皮筋的质量忽略不计，不计空气阻力，
弹丸由 D运动到 C的过程中(　　)
A．橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大
B．橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功
C．弹丸的机械能守恒
D．弹丸的动能一直在增大
B　[从D到C，橡皮筋的形变量一直减小，所以橡皮筋对弹丸的弹力一直
在减小，故 A错误；
从D到C，橡皮筋对弹丸的弹力的方向始终与弹丸运动的方向相同，所以
弹力一直做正功，故 B正确；
从D到C橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功，所以弹丸的机械能一直在增大，
故C错误；
橡皮筋 ACB 恰好处于原长状态，在 C处橡皮筋的拉力为 0，在 CD 连线中
的某一处，弹丸受力平衡，所以从 D到C，弹丸的合力先向上后向下，速度先
增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故 D错误．]
7．如图所示，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为 2R；bc
是半径为 R的四分之一圆弧，与 ab 相切于 b点．一质量为 m的小球，始终受到
与重力大小相等的水平外力的作用，自 a点处从静止开始向右运动．重力加速
3
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