《高一物理单元测试定心卷（新教材人教版必修第二册）》第八章 机械能守恒定律（能力提升）（解析版）

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第八章 机械能守恒定律
能力提升卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．本试卷分第 I卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓
名、学号填写在试卷上。
2．回答第 I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第 II 卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共48 分）
一、选择题（共 12 小题，每小题 4分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8题只有一项符合
题目要求，第 9～12 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.（2021·广东省佛山市顺德区容山中学高三上学期 10 月月考）乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的一
种户外娱乐活动，如图所示是欢乐海岸的“顺德眼”，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周
运动。下列说法正确的是（　　）
A. 摩天轮转动一周的过程中，该同学一直处于超重状态
B. 上升程中，该同学所受合外力为零
C. 摩天轮转动过程中，该同学的机械能守恒
D. 该同学运动到最低点时，座椅对他
的
支持力大于其所受重力
【答案】D
【解析】
A．该同学作匀速圆周运动，向心加速度指向圆心，在上半周向心加速度方向偏向下，处于失重状态，故
A错误；
B．该同学作匀速圆周运动，需要合外力提供向心力，所以所受合外力不为零，故 B错误；
C．机械能等于重力势能和动能之和，该同学作匀速圆周运动，其速度大小不变，则动能不变；但高度变
1
化，则重力势能变化。所以机械能在变化，故 C错误；
D．该同学运动到最低点时，向心加速度向上，属于超重，所以座椅对他的支持力大于其所受重力，故 D
正确。
故选 D。
2.（2021·江苏省南通市高三上学期调研）图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧， 时刻，将一小球从弹
簧正上方某一高度处由静止释放。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出此过程中弹簧弹力 F随时间 t
变化的图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　）
A. t1时刻小球的动能最大
B. t2-t3过程小球做加速运动
C. t2时刻小球加速度大于 g
D. t3时刻弹簧的弹性势能与小球动能之和最小
【答案】C
【解析】
A. 当弹簧弹力等于小球重力时小球的动能最大，t1时刻弹力为 0，t1时刻小球的动能不是最大，A错误；
B．当弹簧弹力等于小球重力时小球的动能最大，因此 t2-t3过程小球先做加速运动后做减速运动，B错误；
C．t2时刻弹簧的压缩量最大，小球受到的弹力最大，处于最低点，合力向上；由运动的对称性可知，小
球与弹簧接触后，向下做加速运动的时间小于小球做减速运动的时间，可知小球在最低点受到的弹簧大
于2倍的重力，所以小球在最低点的加速度大于重力加速度 g，C正确；
D．当小球上升至最高点时，重力势能最大，由能量守恒定律可得，此时弹簧的弹性势能与小球动能之和
最小，而t3时刻弹簧弹力为 0，小球恰好离开弹簧，由题意可小球仍会上升一段距离至抛出点，故此时刻
小球的重力势能不是最大值，弹簧的弹性势能与小球动能之和不是最小，D错误；
故选 C。
3.（2021·天津市南开区高三上学期 11 月期中考试）如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小
圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开
始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为 2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最
大距离的过程中( )
2
A. 圆环的机械能守恒
B. 弹簧弹性势能变化了mgL
C. 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零
D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
【答案】B
【解析】
圆环在下滑过程中，弹簧对其做负功，故圆环机械能减小 ，选项 A错误； 圆环下滑到最大的距离时，由
几何关系可知，圆环下滑的距离为 ，圆环的速度为零，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加
量等于圆环重力势能的减小量，为 ，故选项 B正确； 圆环下滑过程中，所受合力为零时，加速
度为零，速度最大，而下滑至最大距离时，物体速度为零，加速度不为零，所以选项 C错误； 在下滑过
程中，圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，所以选项 D错误；
4.（2021·山东省潍坊市高三上学期期中模拟一）如图所示，倾角为θ
的
传送带由电动机带动，始终保持
速率v匀速运动，质量为m的物块由传送带底端静止释放。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为
μ（μ>tanθ），物块到达传送带顶端前与之保持静止。则在物块由静止释放到相对传送带静止的过程中，
下列说法正确的是（　　）
A. 电动机多提供的能量为
B. 传送带克服摩擦力做的功为
C. 传送带和物块增加的内能为
3
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