第七章 机械能守恒定律
章末检测卷(三)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(共13小题，每小题4分，共52分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。)
1.如图1所示，小车在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平地面向右运动一段距离
l，此过程中力F对小车所做的功为( )
图1
A.Fl C.Flcos α 答案 C
2.总质量约为3.8吨“嫦娥三号”探测器在距月面3 m处关闭反推发动机，让其以自由落体方式降落在月球表面。4条着陆腿触月信号显示，“嫦娥三号”完美着陆月球虹湾地区。月球表面附近重力加速度约为1.6 m/s，4条着陆腿可视作完全相同的四个轻弹簧，在软着陆后，每个轻弹簧获得的弹性势能大约是( )
2
B.Flsin α D.Fltan α
图2
A.28 500 J C.18 240 J
B.4 560 J D.9 120 J
解析 由机械能守恒定律，mgh＝4Ep，解得Ep＝答案 B
mgh4
＝4 560 J，选项B正确。
3.某运动员臂长为L，将质量为m的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( ) A.
m（gL＋v20）
2
12
B.mgL＋mv0
2D.mgL＋mv0
2
12C.mv0 2
解析 设运动员对铅球做功为W，由动能定理得
2
W－mgLsin 30°＝mv20，所以W＝mgL＋mv0。
1
21212
答案 A
4.如图3是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )
图3
A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D.返回舱在喷气过程中处于失重状态
解析 由整体法、隔离法结合牛顿第二定律，可知A正确，B错误；由动能定理可知C错误；因返回舱具有竖直向上的加速度，因此处于超重状态，D错误。 答案 A
5.如图4甲所示，质量m＝0.5 kg，初速度v0＝10 m/s的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3 s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的
vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，则( )
图4
A.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 B.0～2 s内F做的功为8 J
C.0～7 s内由于摩擦产生的热量为25 J D.0～7 s内物体滑行的总位移为29 m
解析 由图象可知物体在3～7 s内仅受摩擦力做减速运动，其加速度大小a＝1 m/s＝μg，得物体与地面间的动摩擦因数为0.1，A错；计算0～7 s内图线与坐标轴所围的面积可得物体滑行的总位移为x＝29 m，D正确；0～7 s内由于摩擦产生的热量为Q＝μmgx＝14.5 J，C错误；0～2 s内物体的加速度大小a1＝2 m/s，由μmg＋F＝ma1可得F＝0.5 N，0～2 s12
内物体的位移s＝v0t－a1t＝16 m，所以F做的功为W＝－Fs＝－8 J，B错误。
2答案 D
6.物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面(不计一切阻力)。下列图象能正确反映各物理量之间关系的是( )
2
2
解析 由机械能守恒定律得Ep＝E－Ek，可知势能与动能关系的图象为倾斜的直线，C错误；由动能定理得Ek＝mgh，则Ep＝E－mgh，故势能与h关系的图象也为倾斜的直线，D错误；
Ep＝E－mv2，故势能与速度关系的图象为开口向下的抛物线，B正确；Ep＝E－mg2t2，势能
与时间关系的图象也为开口向下的抛物线，A错误。 答案 B
7.放在光滑水平面上的物体，仅在两个方向垂直的水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6 J和8 J的功，则该物体的动能增加了( ) A.48 J C.10 J
B.14 J D.2 J
1
212
解析 合力做的功为6 J＋8 J＝14 J，根据动能定理知该物体的动能增加了14 J，选项B
正确。 答案 B
8.(2017·11月选考)如图5所示，质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、
ob分别为0.9 m和0.6 m。若她在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4
m，则克服重力做的功和相应的功率约为( )
图5
A.430 J，7 W C.720 J，12 W
B.4 300 J，70 W D.7 200 J，120 W
h0.9解析 设重心上升的高度为h，根据相似三角形可知，每次俯卧撑中，有＝，
0.40.9＋0.6
即h＝0.24 m。一次俯卧撑中，克服重力做功W＝mgh＝60×10×0.24 J＝144 J，所以一分钟内克服重力做的总功为W总＝NW＝4 320 J，功率P＝答案 B
9.质量为2 kg的物体做自由落体运动，下落前2 s内重力所做的功及前2 s内重力做功的平均功率分别为(g取10 m/s)( ) A.400 J；200 W C.200 J；400 W
B.200 J；200 W D.400 J；400 W
2
W总
＝72 W，故选项B正确。 t12
解析 2 s物体下落的高度h＝gt＝20 m，则重力做功W＝mgh＝400 J，重力平均功率P＝
2
W＝200 W，A正确。 t答案 A
10.质量为5 t的汽车，在水平路面上以加速度a＝2 m/s启动，受到的阻力为2×10 N，则汽车启动后第2 s末的瞬时功率为( ) A.48 kW C.22 kW
B.24 kW D.11 kW
2
3
解析 根据牛顿第二定律有F－f＝ma，汽车第2 s末的速度v＝at＝4 m/s，第2 s末的瞬时功率P＝Fv＝48 kW，选项A正确。 答案 A
11.某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑中某点、起跳点、最高点、落地点四个位置的照片，简化图如图6所示。则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近( )
图6
A.4 J C.400 J
B.40 J D.4 000 J
解析 运动员的质量约为50 kg，跳远过程中最高点距地面约为0.6 m，速度为v，则由机12
械能守恒有：E＝mgh＋mv，最高点处可忽略v，则E＝mgh＝50×10×
20.6 J＝300 J，故选项C正确。 答案 C
12.一小石子从高为10 m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面)，g＝10m/s，则该时刻小石子的速度大小为( ) A.5 m/s C.15 m/s
B.10 m/s D.20 m/s
2
解析 设小石子的动能等于它的重力势能时速度为v，根据机械能守恒定律得
mgh＝mgh′＋mv2
122由题意知mgh′＝mv，所以mgh＝mv
2故v＝gh＝10 m/s，B正确。 答案 B
13.质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图7所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最底点，此时绳子所受拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )
1
2
浙江2024届高中物理第七章机械能守恒定律章末检测卷新人教版
