高一物理必修2第七章机械能同步练习题及整章练习题

机械能是高中物理力学部分的核心内容之一，它不仅是对前面所学力与运动知识的深化，也为后续学习电磁学等内容奠定重要基础。本章概念抽象，规律应用灵活，需要同学们在理解的基础上多做练习，才能融会贯通。下面，我将按照章节知识脉络，为大家精心设计同步练习题，并在最后附上整章综合练习题，希望能帮助大家巩固所学，提升解题能力。一、同步练习题（一）功基础巩固1.关于功的概念，下列说法正确的是（）A.只要有力作用在物体上，力就对物体做了功B.物体只要移动了距离，就一定有力对它做了功C.有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，则这个力对物体做了功D.有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定对物体做了功2.质量为m的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面匀速前进了s距离，在此过程中，拉力F做的功为______，摩擦力做的功为______，重力做的功为______。（用题目中的字母表示）能力提升3.一个恒力F作用在物体上，使物体沿着力的方向移动了一段位移s。设物体在这段位移的初速度为v₀，末速度为vₜ。若F与v₀同向，F做的功W₁；若F与v₀反向，F做的功W₂。比较W₁和W₂的大小关系，并说明理由。4.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用一个平行于斜面向上的力F拉物体，使物体沿斜面向上匀速移动了距离L。求在此过程中：（1）拉力F做的功；（2）摩擦力做的功；（3）重力做的功；（4）斜面对物体的支持力做的功。（二）功率基础巩固5.关于功率，下列说法正确的是（）A.功率大的机器做功一定多B.功率小的机器做功一定慢C.做功时间越长，机器的功率一定越小D.做功越多，机器的功率一定越大6.质量为50kg的人，从一楼登上三楼，每层楼高约3m，所用时间约为10s。则此人登楼的平均功率约为多少？（g取10m/s²）能力提升7.汽车在平直公路上以恒定功率P行驶，已知汽车所受阻力恒为f。试分析汽车的运动情况，并推导汽车能达到的最大速度vₘ。8.一台起重机将质量为1t的货物由静止开始匀加速向上提升，在2s内上升了5m。g取10m/s²。求：（1）起重机对货物的拉力；（2）在2s末起重机拉力的瞬时功率。（三）动能和动能定理基础巩固9.质量为m的物体，以速度v运动，其动能Eₖ=______。质量为2m的物体，以速度v/2运动，其动能为______。10.关于动能定理，下列说法正确的是（）A.物体所受合外力做的功，等于物体动能的增量B.物体的动能变化量，等于合外力对物体做的功C.合外力对物体做正功，物体的动能一定增加D.物体的动能不变化，说明合外力对物体不做功能力提升11.一个质量为2kg的物体，在水平面上受到与运动方向相同的拉力F=10N作用，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，从静止开始运动了5m。g取10m/s²。求：（1）拉力做的功；（2）摩擦力做的功；（3）合外力做的功；（4）物体末速度的大小。12.质量为m的小球从高为h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2。若小球与地面碰撞的时间极短，求小球与地面碰撞过程中，地面对小球的平均作用力大小。（不计空气阻力，g取10m/s²，碰撞过程中重力的冲量忽略不计）（四）重力势能与弹性势能基础巩固13.质量为m的物体，被举高到距离参考平面h处，其重力势能Eₚ=______。若参考平面选取不同，物体的重力势能______（填“会”或“不会”）发生变化，但某一过程中重力势能的变化量______（填“会”或“不会”）发生变化。14.关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法正确的是（）A.重力做正功，重力势能增加B.重力做负功，重力势能减少C.重力做的功等于重力势能的增量D.重力做的功等于重力势能变化量的负值能力提升15.一个劲度系数为k的轻质弹簧，原长为L₀。将其一端固定，另一端用拉力F缓慢拉至长度为L₁，此过程中弹力做了多少功？弹簧的弹性势能变化了多少？16.如图所示，光滑曲面轨道的下端与光滑水平轨道相切。一个质量为m的小球从曲面轨道上高为h处由静止释放，滑入水平轨道后，与静止在水平轨道上质量为M的物体发生碰撞（碰撞时间极短）。若碰撞后两物体粘在一起共同运动，求：（1）小球滑到曲面轨道底端时的速度大小；（2）碰撞后两物体共同运动的速度大小。（五）机械能守恒定律基础巩固17.机械能守恒定律的内容是：在只有______做功的物体系统内，______和______可以相互转化，而总的机械能保持不变。18.下列运动过程中，物体的机械能守恒的是（）A.物体沿粗糙斜面匀速下滑B.物体做平抛运动（不计空气阻力）C.物体在竖直平面内做匀速圆周运动D.被起重机匀速吊起的物体能力提升19.如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球。将小球拉至与O点等高的位置A处由静止释放，不计空气阻力。求小球运动到最低点B时的速度大小和细绳对小球的拉力大小。20.质量为m的物体，从静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，斜面高为h。求物体滑到斜面底端时的速度大小，并与自由落体运动下落同样高度h时的速度大小进行比较，说明原因。（六）能量守恒定律与能源基础巩固21.能量既不会凭空______，也不会凭空______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______。这个规律叫做能量守恒定律。22.下列关于能源的说法正确的是（）A.能源是取之不尽，用之不竭的B.煤、石油、天然气属于可再生能源C.核能是一种清洁能源D.节约能源、提高能源利用率对保护环境没有意义能力提升23.水流从高处落下，冲击水轮机转动。若每分钟有体积为V的水从高为H处落下，水流冲击水轮机后速度减为零，水的密度为ρ，重力加速度为g。若水轮机的效率为η，求水轮机的输出功率。二、整章综合练习题24.如图所示，一个质量为m的小物块，从静止开始沿半径为R的光滑四分之一圆弧轨道从A点滑到B点，然后沿粗糙水平面滑行距离s后停下。已知圆弧轨道的最低点B与水平面平滑连接。求：（1）小物块滑到B点时的速度大小；（2）小物块与水平面间的动摩擦因数μ。25.质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下沿粗糙水平面运动，其v-t图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s²。求：（1）0-4s内物体的位移大小；（2）0-2s内拉力F做的功；（3）2-4s内拉力F的功率。26.如图所示，在光滑的水平面上，有一轻质弹簧，其一端固定在墙上，另一端与质量为m₁的物体A相连。质量为m₂的物体B以速度v₀向A运动，与A发生碰撞后一起压缩弹簧。已知m₁=m₂=m。求：（1）A、B碰撞后的共同速度大小；（2）弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能；（3）若弹簧的劲度系数为k，弹簧被压缩的最大距离x。27.某同学设计了一个“测定动摩擦因数”的实验：将一长木板的一端垫高，形成一个倾角为θ的斜面。让一滑块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到斜面底端后，继续在水平木板上滑行一段距离后停下。他用刻度尺测量了斜面的高度h、斜面的长度L、滑块在水平木板上滑行的距离s。已知重力加速度为g。（1）请你根据该同学的测量数据，推导出滑块与木板间动摩擦因数μ的表达式（假设滑块与斜面和水平木板间的动摩擦因数相同）；（2）若实验中测出h=0.2m，L=1m，s=0.4m，θ的正弦值sinθ=0.2，余弦值cosθ=0.98（为简化计算，cosθ可近似取1），g取10m/s²，求动摩擦因数μ的值。结语机械能这一章的知识体系紧密联系，功和能的概念是基础，动能定理和机械能守恒定律是核心规律，它们在解决力学问题中有着广泛的应用。通过上述同步练习和整章综合练习题，希望同学们能够加深对基本概念的理解，熟练掌握基本规律的应用条件和解题步骤。在