高二一輪復(fù)習(xí)人教版物理必修二測試題第七章　機械能守恒定律解析版

1、第七章機械能守恒定律一、單選題（本大題共5小題）1. 歷史上，“第一類永動機”不可能被制造成功是因為違反了以下哪一個規(guī)律()A. 能量守恒定律B. 機械能守恒定律C. 牛頓第二定律D. 萬有引力定律A解：第一類永動機制不成，是因為它違反能量守恒定律；與其他的三個定律無關(guān)故選：A 第一類永動機違反能量守恒定律，第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律本題比較簡單，考查了永動機不可能制成的原因，特別注意第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律2. 關(guān)于機械能守恒定律的理解說法不正確的是(    )A. 汽車在長直斜坡上勻速下滑時，

2、機械能不守恒B. 合力對物體做功為零，物體的機械能一定守恒C. 在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體，機械能一定不守恒D. 做各種拋體運動的物體，若不計空氣阻力，機械能一定守恒B【分析】判斷機械能是否守恒，看物體是否只有重力做功，或者看物體的動能和勢能之和是否保持不變。解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機械能守恒的方法，看物體是否只有重力做功，或者看物體的動能和勢能之和是否保持不變?！窘獯稹緼 . 汽車在長直斜坡上勻速下滑時，重力勢能減小，動能不變，故機械能一定不守恒，故A正確；B .物體所受的合外力做功為零，則動能不變，機械能不一定守恒，故B錯誤；C.在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體，動能不變，但重力勢能發(fā)

3、生變化；故機械能一定不守恒；故C正確；D.做各種拋體運動的物體，因不受空氣阻力，則只有重力做功；機械能一定守恒；故D正確。本題選擇不正確的，故選B。3. 關(guān)于機械能守恒定律的理解，以下說法正確的是()A. 物體做變加速運動時，機械能一定不守恒B. 物體所受合外力不為零時，機械能有可能守恒C. 物體所受的合外力做的功為零時，機械能一定守恒D. 物體所受合力為零時，機械能一定守恒B解：A、物體做變加速運動時，機械能可能守恒，如在光滑水平面上做勻速圓周運動的物體機械能守恒，故A錯誤；B、物體所受合外力不為零時，機械能有可能守恒，如平拋運動，故B正確；C、物體所受的合外力做的功為零時，機械能不一定守恒

4、，如豎直勻速下落的物體，合外力做功為零，動能不變，重力勢能減小，機械能減小，機械能不守恒，故C錯誤；D、物體所受合力為零時，機械能不一定守恒，如豎直下落的物體所受合力為零，機械能減少，機械能不守恒，故D錯誤；故選：B只有重力做功或只有彈力做功，機械能守恒，根據(jù)機械能守恒條件分析答題本題考查了判斷機械能是否守恒，知道機械能守恒的條件即可正確解題4. 下列物理規(guī)律中不能直接通過實驗進行驗證的是()A. 牛頓第一定律B. 機械能守恒定律C. 歐姆定律D. 玻意耳定律A解：A、牛頓第一定律提出慣性的概念，即物體不受力時會保持原來的運動狀態(tài)一直運動，這是一種理想化模型，首先“不受力”這個條件現(xiàn)實無法滿足

5、，其次“永遠”運動下去現(xiàn)實也無法驗證，故這個定律不能直接用實驗驗證，故A正確B、機械能守恒定律可以用實驗驗證，課本上也提到該實驗的設(shè)計方案，故B錯誤C、歐姆定律可以用實驗直接驗證，故C錯誤D、玻意耳定律雖然要求氣體是理想氣體，但是我們可以用近似的方法，也能做出相同的結(jié)果，故D錯誤故選：A“理想實驗”無法直接驗證，根據(jù)各個定律的驗證條件，以及課本上提到的驗證實驗可以判定那些規(guī)律不能直接通過實驗進行驗證“理想實驗”雖然也叫做“實驗”，但它同真實的科學(xué)實驗是有原則區(qū)別的，真實的科學(xué)實驗是一種實踐的活動，而“理想實驗”則是一種思維的活動；真實的科學(xué)實驗是可以將設(shè)計通過物化過程而實現(xiàn)的實驗，后者則是由人

6、們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的實驗，牛5. 關(guān)于機械能守恒定律的適用條件，下列說法中正確的是(   )A. 只有重力和彈力作用時，機械能才守恒B. 當(dāng)有其他外力作用時，只要合外力為零，機械能守恒C. 當(dāng)有其他外力作用時，只要其他外力不做功，機械能守恒D. 炮彈在空中飛行不計阻力時，僅受重力作用，所以爆炸前后機械能守恒C機械能守恒定律的條件是“只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功”而不是“只有重力和彈力作用”，“做功”和“作用”是兩個不同的概念，A錯。物體受其他外力作用且合外力為零時，機械能可以不守恒，如拉一物體勻速上升，合外力為零，物體的動能不變，重力勢能增加，故機

7、械能增加，B錯。對于選項D，在炮彈爆炸過程中產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，機械能不守恒，故D錯。二、多選題（本大題共4小題）6. 關(guān)于機械能守恒定律，正確的說法是()A. 只有當(dāng)物體僅受重力作用時，機械能才守恒B. 只有當(dāng)物體僅受彈簧的作用力時，機械能才守恒C. 只有彈簧的力對物體做功時，物體和地球的機械能守恒D. 若不計空氣的阻力，則做平拋運動物體和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒CD解：A、物體除受重力以外，還受其他外力，若其他外力不做功，或所做功的代數(shù)和為零，機械能也守恒，故A錯誤B、物體除彈簧的作用力外，還受其他外力，若其他外力不做功，或所做功的代數(shù)和為零，機械能也守恒，故B錯誤C、只有彈簧的力對物

8、體做功時，物體和地球的機械能守恒，故C正確D、不計空氣的阻力，做平拋運動物體只受重力，物體和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，故D正確故選：CD物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功，據(jù)此分析即可掌握住機械能守恒的條件，也就是只有重力或者是彈簧的彈力做功，題目較簡單7. 下列關(guān)于機械能守恒條件分析錯誤的是()A. 合力為零，物體的機械能一定守恒B. 合力做功為零，物體的機械能一定守恒C. 只有重力做功，物體的機械能一定守恒D. 物體做平拋運動過程中機械能不一定守恒ABD解：A、運動過程中受合外力為零的物體，若有除重力或者是彈力以外的做功，物體的機械能并不守恒，比如勻速下降的物體，故A錯誤B

9、、合力做功為零，物體的機械能不一定守恒，如物體沿斜面勻速下滑的過程中.故B錯誤C、只有重力對物體做功時，物體的機械能一定守恒.故C正確；D、物體做平拋運動過程中機械能不一定守恒，只有重力對物體做功，物體的機械能一定守恒，故D錯誤本題選擇錯誤的，故選：ABD物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，這是需要牢牢掌握住的基礎(chǔ)掌握住機械能守恒的條件，也就是只有重力或者是彈力做功，這是基礎(chǔ)8. 下列關(guān)于機械能守恒的說法中，正確的是()A. 若只有重力做功，則物體機械能一定守恒B. 若物體的機械能守恒，一定是只受重力C. 作勻變速運動的物體機械能可能守恒D. 物體所受合外力不為零，機械能一定守恒AC

10、解：A、若只有重力做功，則機械能一定守恒，故A正確；B、物體在機械能守恒時，可以受重力之外的其他力，只要其他力不做功，或做功之和為零即可，故B錯誤；C、若物體在水平方向做勻速直線運動，則機械能可能守恒，故C正確；D、物體合外力不為零，若重力之外的其他力做功，則機械能不守恒，故D錯誤；故選：AC機械能守恒是指：物體在只有重力或彈力做功的情況下，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化但總量保持不變；根據(jù)定義可進行判斷本題考查機械能守恒定律的條件，要注意根據(jù)條件或是否只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化進行分析9. 關(guān)于機械能是否守恒，下列說法中正確的是()A. 做勻變速運動的物體的機械能可能守恒B. 做勻速直線運動的物體機械能一定守

11、恒C. 外力對物體做功為零時，機械能一定守恒D. 只有重力對物體做功時，物體的機械能一定守恒AD解：A、做勻變速直線運動的物體機械能可能守恒.比如：自由落體運動.故A正確B、做勻速直線運動的物體機械能不一定守恒，比如：降落傘勻速下降，機械能減小.故B錯誤C、外力對物體做功等于零時，機械能不一定守恒，如勻速下降的降落傘，外力做功為零，機械能減小，故C錯誤；D、只有重力做功時，只發(fā)生動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化，物體的機械能一定守恒.故D正確；故選：AD在只有重力或彈簧彈力做功時，機械能守恒.要正確理解只有重力做功，物體除受重力外，可以受其它力，但其它力不做功或做功的代數(shù)和為0 本題是對機械能守恒條件的直

12、接考查，掌握住機械能守恒的條件，知道各種運動的特點即可三、填空題（本大題共1小題）10. 如圖1所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置(1)關(guān)于這一實驗，下列說法正確的是_A.重錘的質(zhì)量不必測量B.打點計時器應(yīng)接低壓直流電C.應(yīng)先接通電源打點，后釋放紙帶D.需使用秒表測出重物下落的時間(2)選用實驗中得出的一條紙帶來驗證機械能守恒定律.圖2中O點為起始點，A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始點，F(xiàn)點是第n個點.設(shè)相鄰點間的時間間隔為T，下列表達式可以用本實驗中計算F點速度vF的是_A.vF=g(nT)      

13、0; B.vF=2ghn   C.vF=hn+1-hn-12T     D.vF=xn+1-xn-12TAC；C解：(1)A、因為要驗證mgh=12mv2，兩邊的質(zhì)量m可以消掉，所以可以不必測量重物質(zhì)量，故A正確；B：打點計時器應(yīng)接交流電源，故B錯誤；C、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C正確；D、可以用打點計時器計算時間，不需要秒表，故D錯誤；故選：AC (2)根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度得：F點的瞬時速度：vF=hn+1-hn-12T，故C正確故選：C解決實

14、驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出F點的瞬時速度對于基礎(chǔ)實驗要從實驗原理出發(fā)理解，通過動手，深刻體會實驗的具體操作，不能單憑記憶理解實驗，會根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出F點的瞬時速度四、實驗題探究題（本大題共2小題）11. 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，若以v22為縱軸，以h為橫軸，根椐實驗數(shù)據(jù)給出的v22-h圖象應(yīng)是_ ，才能驗證機械能守恒定律v22-h圖線的斜率等于_  的數(shù)據(jù).寫出機械能守恒定律的一個表達式_ 過原點的傾斜直線；重力加速度；mgh1+12mv2=mgh

15、2+12mv2解：在驗證機械能守恒定律的實驗中，有mgh=12mv2，則v22=gh，g是常數(shù)，所以圖線為過原點的傾斜直線，圖線的斜率等于g，即重力加速度機械能守恒定律的一個表達式為mgh1+12mv2=mgh2+12mv2 故答案為：過原點的傾斜直線；重力加速度；mgh1+12mv2=mgh2+12mv2根據(jù)機械能守恒定律寫出機械能守恒的表達式，從而得出v22-h的關(guān)系，得出圖線的性質(zhì)以及圖線的斜率解決本題的關(guān)鍵掌握機械能守恒定律的表達式，會根據(jù)機械能守恒推導(dǎo)v22-h的關(guān)系12. “驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行.甲方案為用自由落體實驗驗證機械能守恒定律，乙方

16、案為用斜面小車實驗驗正機械能守恒定律 (1)比較這兩種方案，_ (填“甲”或“乙”)方案好一些(2)圖丙所示是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖所示，已知每    兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s，物體運動的加速度a= _ ；該紙帶是采用_ (填“甲”或“乙”)實驗方案得到的.簡要寫出判斷依據(jù)_ (3)如圖丁所示是用自由落體法驗證機械能守恒定律時得到的一條紙帶，我們選N點來驗證機械能守恒定律.下面-些計算打N點時紙帶下落速度的方法，其中正確的是_ _(T為打點周期) A.N點是第n個點，則vN=gnT  

17、0; B.N是第n個點，則vN=g(n-1)T C.vN=xn+xn+12T           DvN=dn+1+dn-12T甲；4.8m/s2；乙；因a遠小于g，故為斜面上小車下滑的加速度.；C解：(1)機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好.故甲方案好一些(2)采用逐差法求解加速度xDE-xBC=2a1T2，xCD-xAB=2a2T2，a=a1+a22=4.8 m/s2 因a遠小于g，故為斜面上小車下滑的加速度.所以該紙帶采用圖乙

18、所示的實驗方案(3)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點的瞬時速度，可以求出N點的速度為： vN=xn+xn+12T，故ABD錯誤，C正確故選C故答案為：(1)甲因為這個方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實驗器材少(2)4.8 m/s2，乙因為物體運動的加速度比重力加速度小得多(3)C 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，能夠根據(jù)實驗裝置和實驗中需要測量的物理量進行選擇；紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用逐差法可以求出物體運動的加速度；根據(jù)勻變速直線運動中時

19、間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點的瞬時速度書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚，同時我們要加強物理基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用五、計算題（本大題共4小題）13. 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)實驗的研究對象是_ (2)供選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇_ A.質(zhì)量為100g的木球    B.質(zhì)量為10g的砝碼C.質(zhì)量為200g的鉤碼    D.質(zhì)量為10g的塑料球(3)使用質(zhì)量為m的重錘和打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，在選定的

20、紙帶上依次取計數(shù)點如圖所示，紙帶上所打的點記錄了物體在不同時刻的位置，那么紙帶的_ 端與重物相連.設(shè)打點計時器的打點周期為T，且O為打下的第一個點.當(dāng)打點計時器打點“3”時，物體的動能表達式為_ ，若以重物的運動起點O為參考點，當(dāng)打第點“3”時物體的機械能表達式為_ 帶紙帶夾的重錘(或重錘)；C；左；(S4-S2)28T2；m(S4-S2)28T2-mgs3解：(1)實驗的研究對象是帶紙帶夾的重錘(或重錘)(2)由于實驗中受到空氣阻力和紙帶的摩擦阻力，所以我們應(yīng)找體積較小，質(zhì)量較大的物體作為研究對象.故選C(3)實驗中重錘是從靜止釋放的，速度逐漸增大，與重錘相連的紙帶速度較小，后面逐漸增大.從

21、圖中可以看出應(yīng)該是左端與重物相連利用勻變速直線運動的推論v3=x24t24=s4-s22T Ek3=12mv32=m(S4-S2)28T2 以重物的運動起點O為參考點3點的重力勢能等于Ep=-mgh=-mgs3，當(dāng)打第點“3”時物體的機械能表達式為：m(S4-S2)28T2-mgs3 故答案為：(1)帶紙帶夾的重錘(或重錘)  (2)C  (3)左端，m(S4-S2)28T2，m(S4-S2)28T2-mgs3 對于實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推

22、論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度.從而求出動能.根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值要運用運動學(xué)的公式去求解速度大小.再求出動能某個位置的重力勢能的求解要規(guī)定零勢能面14. 用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一 系列的點，對紙帶上的點 痕進行測量，據(jù)此驗證機械能守恒定律(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A.按照圖示的裝置安裝器件；B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C.用天平測出重錘的質(zhì)量；D.釋放紙帶，立即接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

23、E.測量紙帶上某些點間的距離；F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增 加的動能其中沒有必要進行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是_ .(將其選項對應(yīng)的字母填在橫處) (2)在驗證機械能守恒定律的實驗中，若以12v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出12v2-h的圖象應(yīng)是_ ，才能驗證機械能守恒定律；12v2-h 圖象的斜率等于_ 的數(shù)值BCD；過原點的傾斜直線；重力加速度解：(1)B：將打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤C：因為我們是比較mgh、12mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平.故C錯誤D、開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后

24、再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差.故D錯誤故選BCD(2)利用12v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機械能守恒，mgh=12mv2，即12v2=gh 所以以12v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點的傾斜直線那么12v2-h圖線的斜率就等于重力加速度g故答案為：(1)BCD；( 2)過原點的傾斜直線    重力加速度解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項對于物理量線性關(guān)系圖象的

25、應(yīng)用我們要從兩方面：1、從物理角度找出兩變量之間的關(guān)系式2、從數(shù)學(xué)角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結(jié)合解決問題直線圖象中斜率和截距是我們能夠利用的信息要能夠找出斜率和截距的物理意義，我們必須要從物理角度找出兩個物理變量的關(guān)系表達式15. 機械能守恒條件：(1)只有做_ 功或_ 做功，(2)只發(fā)生_ 與_ 的相互轉(zhuǎn)化能量守恒定律：能量既不會產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只會從一種形式為另一種形式.或者從一個物體到別的物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的_ 保持不變重力；彈力；動能；勢能；總量解：機械能守恒條件是：(1)只有做重力做功或彈力做功，(2)只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化能量守恒定律：能量既不會產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只會從一種形式為另一種形式.或者從一個物體到別的物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變故答案為：(1)重力，彈力.(2)動能，勢能，總量機械能守恒的條件是：物體只有重力或彈簧的彈力做功，從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，只發(fā)生動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化解決本題的關(guān)鍵要掌握機械能守恒的條件，有兩種說法：一種從功的角度，另一種從能的角度，兩種說法都要記牢16. 一位同學(xué)做“用自由落體運動驗證機械能守恒定律”1)現(xiàn)有下列器材可供選擇：A.鐵架臺、B.電磁式打點計時器、C.復(fù)寫紙、D.紙帶、E.天平、F.秒表、G.導(dǎo)線、H.開關(guān)、I.重物.其中不必要的器材是_ (填相應(yīng)的序號)