第八章　机械能守恒定律 课后作业（含解析）-2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理复习

这是一份第八章　机械能守恒定律 课后作业（含解析）-2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理复习，共12页。

1.（2024届沛县合格性考试模拟）如图为无人机送货的情景.下列情况中无人机对吊着的货物不做功的是（ ）
A.悬停在空中 B.竖直加速上升
C.竖直匀速上升 D.竖直匀速下降
2.（2024届扬州合格性考试模拟）如图所示，神舟十三号载人飞船进入预定轨道后绕地球在椭圆轨道上运动，飞船从A点运动到远地点B的过程中（ ）
A.地球引力对飞船不做功
B.地球引力对飞船做负功
C.地球引力对飞船做正功
D.飞船受到的引力越来越大
3.（2023届盐城模拟）如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移（推箱的速度大小如图中所注），比较此过程中两人分别对木箱做功的多少（ ）
A.大人做的功多
B.小孩做的功多
C.大人和小孩做的功一样多
D.条件不足，无法判断
4.（2023届泗阳模拟）如图所示，小朋友在荡秋千.在他从P点向右运动到Q点的过程中，重力做功的情况是（ ）
A.先做负功，再做正功
B.先做正功，再做负功
C.一直做负功
D.一直做正功
5.（2023届滨海模拟）如图所示，一小孩沿固定斜面匀速下滑的过程中，关于小孩所受外力对其做功的判断正确的是（ ）
A.重力做正功 B.摩擦力做正功
C.支持力做负功 D.合力做负功
6.（2023届淮安模拟）如图所示，同一物体受大小相等的力F的作用，在粗糙程度不同的水平面上发生了相等的不为零的一段位移，其中，力F做功最少的是（ ）
ABCD
7.（2023届盐城模拟）某同学搬一叠书上楼用了时间t，对书做功W.此过程中该同学对书做功的平均功率是（ ）
A.Wt B.W2t
C. D.
8.（2023届徐州模拟）起重机的吊钩下挂着质量为m的物体，如果物体以加速度a匀加速上升了高度h，则吊钩对物体做的功等于（ ）
A.mgh B.m（g＋a）h
C.m（a－g）h D.m（g－a）h
9.（2023届徐州模拟）某快递小哥搬运一批总质量为50 kg的货物，以2 m/s的速度沿水平方向匀速走了8 m，重力加速度g取10 m/s2，则匀速运动过程中此人对货物做的功为（ ）
A.400 J B.1 000 J
C.0 D.100 J
10.（2023届扬州模拟）当汽车发动机的输出功率为30 kW时，汽车在平直公路上以25 m/s的速度匀速行驶，此时汽车的牵引力是（ ）
A.1 000 N B.1 500 N
C.1 200 N D.2 400 N
11.（2023届盐城模拟）一个物体在恒力F的作用下，经过时间t，物体通过的距离为x，速度达到v，则在t时刻力F的瞬时功率P为（ ）
A.0 B.Fx C.Fv D.
12.（2024届江苏合格性考试模拟）如图所示，质量为50 kg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1 min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，则她每次坐起克服重力做的功W和仰卧起坐的功率P约为（ ）
A.W＝150 J，P＝125 W
B.W＝150 J，P＝250 W
C.W＝90 J，P＝75 W
D.W＝90 J，P＝150 W
课时19 动能和动能定理
1.（2024届涟水合格性考试模拟）我国的科技发展日新月异，在许多重要领域取得了令人瞩目的成就.如图所示，世界上第一条商业运行的磁悬浮列车（“上海磁浮”）线路，已于2003年10月1日正式运营，列车运行的最高速度可达430 km/h.在减速进站的过程中，列车的动能（ ）
A.保持不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.先减小后增大
2.（2023届常熟模拟）关于运动物体所受的合力、合力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是（ ）
A.合力为零，则合力做功一定为零
B.合力做功为零，则合力一定为零
C.合力做功越多，则动能一定越大
D.动能不变，则合力一定为零
3.（2023届兴化模拟）一质量为1 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑水平面上滑行，该物体的动能是（ ）
A.4 J B.8 J
C.16 J D.32 J
4.（2023届宝应模拟）“歼－15”飞机在航母甲板上降落后，在钩住阻拦索减速滑行的过程中，阻拦索对“歼－15”做功和“歼－15”动能变化的情况分别是（ ）
A.做负动，动能减少
B.做负功，动能增加
C.做正功，动能减少
D.做正功，动能增加
5.（2023届扬州模拟）冬奥会上滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，克服阻力做功1 500 J，重力对他做功2 000 J，该过程中，滑雪运动员的动能（ ）
A.增加了500 J
B.减少了500 J
C.减少了1 500 J
D.增加了2 000 J
6.（2023届涟水模拟）甲、乙两物体的质量相等，速度大小之比是2∶1，则甲与乙的动能之比是（ ）
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
7.在足球赛场上，某运动员用力踢出质量为0.4 kg的足球，使足球获得20 m/s的速度，则该运动员对足球做的功是（ ）
A.0
B.80 J
C.160 J
D.条件不足，无法确定
8.（2023届沭阳模拟）甲、乙两个物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F的作用下，由静止开始通过相同的位移x，若物体甲的质量大于物体乙的质量，在这一过程中（ ）
A.物体甲获得的动能较大
B.物体乙获得的动能较大
C.物体甲、乙获得的动能一样大
D.无法比较物体甲、乙获得的动能的大小
9.（2023届盱眙模拟）一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，人对物体所做的功等于（空气阻力不计）（ ）
A.mgh B.mv2
C.mv2－mgh D.mv2＋mgh
10.（2024届连云港合格性考试模拟）如图所示，四分之一圆弧轨道AB与水平直轨道BC相接，圆弧的半径为R，BC的长度也是R.质量为m的物体从轨道顶端A点静止释放恰好运动到C处停止，已知物体与两个轨道间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则摩擦力在AB段对物体做的功为（ ）
A.－μmgR B.－mgR
C.－mgR D.（μ－1）mgR
11.如图所示，光滑的水平面上，物体受到一个与水平方向成α角的恒力F的作用，向右做匀加速直线运动.在物体通过距离x的过程中，恒力F对物体所做的功为 ，物体动能的变化量为 .
12.（2024届江苏合格性考试模拟）质量m＝60 kg的跳水运动员从距水面高h＝10 m的跳台上以v0＝5 m/s的速度斜向上起跳，则运动员起跳时的动能为 J.
课时20 重力势能 机械能守恒定律
1.（2023届泗阳模拟）某同学在练习投篮，如图所示.篮球从掷出到落入篮筐的过程中，其重力势能（ ）
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
2.（2023届金坛模拟）小华同学国庆节放假去爬山，他从山脚爬到山顶的过程中（ ）
A.重力做正功
B.重力做负功
C.重力势能不变
D.重力势能减少
3.（2024届江苏合格性考试模拟）在下列物体运动的过程中，满足机械能守恒的是（ ）
A.物体在空中做平抛运动
B.物体沿斜面匀速下滑
C.人乘电梯匀加速上升
D.跳伞运动员在空中匀减速下落
4.（2023届南通模拟）关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在伸长量相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
5.（2023届南京模拟）甲、乙两个物体的质量之比是1∶2，离地面高度之比是4∶1，选地面为零重力势能的位置，则甲与乙的重力势能之比是（ ）
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
6.（2023届沛县模拟）物体沿斜面匀速下滑，在此过程中物体的（ ）
A.机械能守恒
B.机械能增加
C.重力势能增加
D.重力势能减少
7.（2023届泗阳模拟）将一支圆珠笔倒立在桌面上，向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中，笔帽内弹簧的弹性势能（ ）
A.减小 B.增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
8.（2023届盐城模拟）如图所示，若选取地面处的重力势能为零，则图中静止在距地面H高处的物体的机械能等于（ ）
A.mgh B.mgH
C.mg（h＋H） D.mg（H－h）
9.（2024届江苏合格性考试模拟）在离地面一定高度处，以相同大小的初速度，向各个方向抛出多个质量相同的小球，则这些小球到达地面时，有相同的（ ）
A.动能 B.速度 C.时间 D.位移
10.（2024届江苏合格性考试模拟）如图是蹦床运动员在空中表演的情景，在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A.蹦床对人的弹力增大
B.弹性势能增大
C.动能增大
D.重力势能增大
11.（2023届沛县模拟）如图所示，长为10 m的光滑斜面倾角为30°.质量为m＝1 kg的物体在一沿斜面向上、大小为10 N的拉力作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动（g取10 m/s2），取斜面底端为零势能面，则物体运动到斜面顶点时的重力势能是 J，机械能的大小是 J.
12.（2023届扬州模拟）如图所示，质量为1 kg的小球用细绳悬挂于O点，将小球拉到与O点等高的水平位置释放，已知球心到悬点的距离为0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，则小球在最低点时速度为 m/s；对绳的拉力为 N.
课时21 实验：验证机械能守恒定律
1.在“验证机械能守恒定律”的实验中给电磁打点计时器提供的电源如下，应选择（ ）
A.4节干电池
B.3节蓄电池
C.学生电源4～6 V，交流输出
D.学生电源4～6 V，直流输出
2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，供选择的重物有以下四个，应选择（ ）
A.质量为100 g的钩码
B.质量为10 g的砝码
C.质量为200 g的木球
D.质量为10 g的塑料球
3.用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验.重物从高处由静止开始落下，重物拖着纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，计算分析，即可验证机械能守恒定律.在实验时，下列器材不必要的是（ ）
A.天平 B.重物
C.纸带 D.刻度尺
4.如图所示，“验证机械能守恒定律”的实验中打出了一条纸带，O为重物开始下落的起始位置，P为下落过程中的某一点，测得OP间距离为h，P点速度为v.若重物质量为m，重力加速度为g，可说明重物在OP间运动时机械能守恒的表达式为（ ）
A.mgh＜mv2 B.mgh＝mv2
C.mgh＜mv2 D.mgh＝mv2
5.用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中不需要测量或计算的有（ ）
A.下落高度 B.瞬时速度
C.重物的质量 D.时间
6.在用落体法验证机械能守恒定律的实验中，小明获得的纸带如图所示，他根据点迹标上了计数点，则计算哪两点间的平均速度可代表B点的瞬时速度（ ）
A.AB B.BC C.AC D.AE
7.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接测量的是（ ）
A.重物的质量
B.重力加速度
C.重物下落的高度
D.重物下落某一高度所对应的瞬时速度
8.为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（ ）
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
D.速度变化量与重力做功大小
9.（2023届木渎模拟）如图为某同学在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置.该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的明显错误或不当的地方： .
10.（2023届灌云模拟）在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学正确操作得到的一条纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的四个连续点A、B、C、D到O点的距离如图所示，已知相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，根据纸带计算出打下B点时重物的速度大小为 m/s.（结果保留两位有效数字）
第八章 机械能守恒定律
课时18 功与功率
1.A 【解析】由功的公式W＝Flcs α知，当物体的位移为0时，力对物体不做功.当货物悬停在空中时，货物的位移是0，无人机对货物不做功，A正确；当货物上升或下降时，无人机对货物的力F不为零，位移l不为零，cs α也不为零，无人机对货物都做功，B、C、D错误.
2.B 【解析】飞船从A点运动到远地点B的过程中，距离地球的距离逐渐增加，飞船的速度方向与地球引力的夹角为钝角，则地球的引力对飞船做负功，飞船受到的引力越来越小，B正确.
3.C 【解析】相同的木箱在相同的路面匀速运动时，所受的滑动摩擦力相同，由平衡条件得知：小孩和大人所用的推力都等于滑动摩擦力，则推力相同，位移也相同，根据功的公式W＝Flcs α知，大人和小孩做的功一样多，C正确.
4.B 【解析】小朋友从P点向右运动到Q点的过程中，高度先降低再升高，重力先做正功后做负功，B正确，A、C、D错误.
5.A 【解析】小孩下滑的过程中，摩擦力方向和位移方向相反，所以摩擦力对小孩做负功；小孩下滑，重力做正功；因为滑梯对小孩的支持力垂直于滑梯向上，即和小孩的位移相互垂直，所以滑梯的支持力不做功；小孩沿固定斜面匀速下滑，合力为0，合力不做功，B、C、D错误，A正确.
6.D 【解析】由图可知，各图中力F的方向与位移方向的夹角分别为：A中夹角为0°；B中夹角为30°；C中夹角为30°；D中夹角为60°；根据W＝FLcs α可知，D中力F做功最小，D正确，A、B、C错误.
7.C 【解析】同学对书做功为W，用的时间为t，根据功率的公式可得P＝，C正确.
8.B 【解析】对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物的拉力F.根据牛顿第二定律得F合＝F－mg＝ma，则F＝m（a＋g）；上升高度h，起重机对货物拉力做的功W＝Fh＝m（a＋g）h，B正确.
9.C 【解析】由题意可知，快递小哥对货物的作用力大小等于货物的重力，方向竖直向上，故快递小哥对货物的作用力方向与位移方向相互垂直，快递小哥对货物做的功为零，C正确，A、B、D错误.
10.C 【解析】由P＝Fv得，汽车的牵引力F＝＝ N＝1 200 N，C正确，A、B、D错误.
11.C 【解析】由功率公式P＝Fv可知，t时刻力F的功率P＝Fv，注意由P＝求出的是平均功率，而Fx求出的是功，C正确，A、B、D错误.
12.C 【解析】每次上半身重心上升的高度均为0.3 m，则她每次克服重力做的功W＝mgh＝90 J，每次仰卧起坐的时间为t＝1.2 s，则相应的平均功率约为P＝＝75 W，A、B、D错误，C正确.
课时19 动能和动能定理
1.C 【解析】根据动能的表达式Ek＝mv2可知列车在减速进站的过程中动能逐渐减小，C正确.
2.A 【解析】如果物体所受的合力为零，根据W＝Fs得，合力对物体做的总功一定为零，A正确；如果合力做的功为零，合力不一定为零，可能物体的合力方向和运动方向垂直而不做功，B错误；根据动能定理可知，如果合力做的负功越多，动能越小，C错误；物体动能不变，只能说合力不做功，但合力不一定为零，D错误.
3.B 【解析】动能的表达式Ek＝mv2＝×1×42 J＝8 J，B正确，A、C、D错误.
4.A 【解析】“歼－15”飞机做减速运动，速率减小，则动能减少.由动能定理知，阻拦索对“歼－15”飞机做的功等于“歼－15”飞机动能的变化，则知阻拦索对“歼－15”飞机做负功，A正确，B、C、D错误.
5.A 【解析】外力对物体所做的总功为W＝2 000 J－1 500 J＝500 J，是正功，则根据动能定理得，动能增加500 J，A正确，B、C、D错误.
6.D 【解析】两物体的动能之比为＝＝，D正确.
7.B 【解析】根据动能定理，运动员对足球做的功等于足球获得的动能，即W＝mv2＝80 J，A、C、D错误，B正确.
8.C 【解析】由W＝Fx知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，由动能定理可以知道，虽然两物体的质量不同，但合力做功相等，则动能的变化相等，因均由静止开始运动，所以两物体的动能一样大，C正确，A、B、D错误.
9.C 【解析】设人对物体所做的功为W，根据动能定理得W＋mgh＝mv2－0，解得W＝mv2－mgh，C正确.
10.D 【解析】从A到C过程根据动能定理有mgR＋WfAB＋WfBC＝0，BC段摩擦力做负功为WfBC＝－fBC·R＝－μmgR，联立解得WfAB＝mgR，D正确.
11.Fxcs α Fxcs α 【解析】拉力做功W＝Fxcs α；水平面光滑，物体不受摩擦力，在整个过程中只有拉力做功，由动能定理得物体动能的变化量ΔEk＝Fxcs α.
12.750 【解析】根据动能表达式可知运动员起跳时的动能为Ek＝m＝750 J.
课时20 重力势能 机械能守恒定律
1.D 【解析】以地面为零势能面，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力不变，高度先增大后减小，则由Ep＝mgh可知，其重力势能先增大后减小，D正确，A、B、C错误.
2.B 【解析】他从山脚爬到山顶的过程中，重力做负功，重力势能增加，A、C、D错误，B正确.
3.A 【解析】物体在空中做平抛运动时，由于只有重力做功，故机械能守恒，A正确；物体匀速下滑时，动能不变，而重力势能减少，所以机械能一定不守恒，B错误；人乘电梯匀加速上升，人的动能增加、重力势能增加，故机械能不守恒，C错误；运动员在空中匀减速下落时，动能和重力势能均减少，故机械能不守恒，D错误.
4.C 【解析】当弹簧变长时，它的弹性势能不一定增大，若弹簧处于压缩状态时，弹簧变长时，弹簧的弹性势能减小，A错误；若处于压缩状态时，弹簧变短时，弹簧的弹性势能增大，B错误；在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大，C正确；弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，D错误.
5.B 【解析】重力势能Ep＝mgh，质量之比是1∶2，高度之比是4∶1，甲与乙的重力势能之比是2∶1，B正确.
6.D 【解析】物体匀速下滑，速度不变，则动能不变.物体匀速下滑，重力做正功，则物体的重力势能减少.由此可知物体还受到摩擦力的作用，物体下滑的过程中摩擦力做负功，物体的机械能减少，D正确.
7.B 【解析】向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变程度变大，故其具有的弹性势能增大，B正确.
8.B 【解析】以地面处的重力势能为零，故小球的重力势能等于mgH，动能为零，故机械能等于mgH，B正确.
9.A 【解析】小球的初速度大小相等，下落的高度相等，根据动能定理可知小球落地时的动能也相等，A正确；由于抛出时小球的速度方向不同，而速度是矢量，所以落地时的速度也不相同，B错误；下落的高度相同，但初速度方向不同，有可能初速度初始状态有向下或向上的分速度，所以落地时间也不相等，C错误；位移是矢量，初速度方向不同，所以小球运动的位移也不相同，D错误.
10.D 【解析】在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，弹力减小，A错误；在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，形变量减小，弹性势能减小，B错误；合力先是向上的，后是向下的，速度先增大后减小，动能先增大后减小，C错误；在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，运动员一直向上运动，重力势能增大，D正确.
11.50 100 【解析】物体运动到斜面顶点时的重力势能Ep＝mgh＝mglsin 30°＝1×10×10×J＝50 J.机械能的增量等于拉力所做的功，即E＝W＝Fl＝10×10 J＝100 J.
12.4 30 【解析】由机械能守恒定律得，mgl＝mv2，所以v＝＝ m/s＝4 m/s，对绳的拉力为F＝mg＋m＝30 N.
课时21 实验：验证机械能守恒定律
1.C 【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中采用电磁打点计时器打点，电磁打点计时器使用4～6 V的低压交流电源，干电池、蓄电池均只能输出直流电，C正确，A、B、D错误.
2.A 【解析】为了减小阻力的影响，重物选取质量大一些、体积小一些的，故只能用质量为100 g的钩码，A正确，B、C、D错误.
3.A 【解析】验证自由落体运动过程的机械能守恒，需要验证mgh＝mv2，只需验证gh＝v2.实验需要有做自由落体运动的重物，通过打点计时器打出的纸带求出物体的速度，用刻度尺测出物体下落的高度，代入gh＝v2，即可完成实验，因此需要的实验器材有：重物、纸带、刻度尺，不需要天平，A正确，B、C、D错误.
4.B 【解析】重物在OP间运动时，重力势能的减小量为ΔEp＝mgh，动能的增加量为ΔEk＝mv2，若ΔEp＝ΔEk，则可说明重物在OP间运动时机械能守恒，B正确.
5.C 【解析】该实验中，要有做自由落体运动的物体——重锤；通过打点计时器来记录物体运动的时间，不需要秒表；因为我们是比较mgh和mv2的大小关系，故m可约去，不需测量质量；瞬时速度v可以根据平均速度等于中间时刻的速度来计算，所以需要用米尺测量下落的高度，故C不需要测量，A、B、D需要测量.
6.C 【解析】由于物体做自由落体运动，因此中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，所以要求B点的速度，可以利用以B点为中点的OD和AC过程的平均速度来代替，则可知C正确，A、B、D错误.
7.C 【解析】实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重物的质量，A错误；重力加速度是已知的，不需要测量，B错误；重物下落的高度需要测量，C正确；瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的，不是直接测量的，D错误.
8.A 【解析】为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量和重力势能的变化量，A正确.
9.使用了直流电源 【解析】由实验原理图可知，打点计时器接了直流电，应换用交流电源.
10.1.4 【解析】打下B点重物的速度大小v＝＝ m/s≈1.4 m/s.