8.4机械能守恒定律 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4机械能守恒定律 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 327.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 04:29:31 | ||
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文档简介
人教版（2019）高中物理必修二同步练习：8.4机械能守恒定律
一、选择题
年 月 日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示： 为低轨道极地卫星； 为地球同步卫星； 为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是
A．卫星 的机械能一定比卫星 的机械能大
B．卫星 的机械能一定比卫星 的机械能小
C．卫星 的向心加速度与卫星 的向心加速度大小相等
D．卫星 的向心加速度与卫星 的向心加速度大小不相等
如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为 ，图中虚线的卫星的运行轨迹， 、 、 轨迹上的四个位置，其中 距离地球最近， 距离地球最远。 和 点是弧线 和 的中点，以下说法中错误的是
A．卫星在 点的速度最大
B．卫星在 点的机械能等于在 点的机械能
C．卫星从 经 到 点的运动时间为
D．卫星从 经 到 点的运动时间为
运动员将网球水平击出，用 、 、 和 分别表示网球下落过程中竖直方向的分速度、下落的高度、机械能和重力的瞬时功率，则下列图象正确的是（不计空气阻力）
A． B． C． D．
下列运动中，机械能守恒的是
A．在空中减速下降的降落伞
B．沿斜面匀速下滑的木块
C．在草地上滚动的足球
D．只在重力作用下，沿着竖直方向下落的钢球
如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能 随位移 的变化关系如图乙所示。已知物块质量为 ，斜面倾角为 ，，，取重力加速度 。下列说法正确的是
A．物块上升的最大高度为
B．物块与斜面间的动摩擦因数为
C．整个上滑过程物块机械能减少了
D．整个上滑过程物块重力势能增加了
以相同大小的初速度 将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为 、 和 ，不计空气阻力（斜上抛物体在最高点的速度方向水平），则
A． B． C． D．
一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的 图象如图所示．下列说法正确的是
A． 时间内物体处于失重状态
B． 时间内物体机械能守恒
C． 时间内物体向下运动
D． 时间内物体机械能一直增大
如图，一物体从光滑斜面 底端 点以初速度 上滑，沿斜面上升的最大高度为 。下列说法中正确的是（设下列情境中物体从 点上滑的初速度仍为 ）
A．若把斜面 部分截去，物体冲过 点后上升的最大高度仍为
B．若把斜面弯成圆弧形 ，物体仍沿圆弧升高
C．若把斜面 变成曲面 ，物体沿此曲面上升仍能到达 点
D．以上说法都不对
如图所示，半径为 光滑圆轨道固定在竖直平面内，水平轨道 在圆轨道最低点与其平滑连接， 长度为 。小球在外力作用下，由 向 以加速度 做匀加速运动，到达 点撒去外力。要使球能沿圆轨道运动到 点，则小球过 点的最小速度值和在 点的最小速度值分别为
A． B．
C． D．
小球 和 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上， 球的质量大于 球的质量，悬挂 球的绳比悬挂 球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点
A． 球的速度一定大于 球的速度
B． 球的动能一定小于 球的动能
C． 球所受绳的拉力一定大于 球所受绳的拉力
D． 球的向心加速度一定小于 球的向心加速度
一物体以初速度 冲向光滑斜面 ，并能沿斜面升高 ，则：
A．若斜面从 点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出 点仍能升高
B．若把斜面弯成圆弧形，物体仍能沿 升高
C．若把斜面从 点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高 ，因为机械能不守恒
D．若把斜面从 点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高 ，但机械能仍守恒
在深井里的同一点以相同的初动能将两个质量不同的物体竖直向上抛向井口，选取地面为零势能面，不计空气阻力，在它们各自达到最大高度时，下列说法中正确的是
A．质量大的物体势能一定大 B．质量小的物体势能一定大
C．两个物体的势能一定相等 D．两个物体的势能可能相等
物体做自由落体运动， 代表动能， 代表势能， 代表下落的距离，以水平地面为零势能面。在如图所示的图象中，能正确反映各物理量之间关系的是
A． B． C． D．
二、填空题
如图，倾角为 的光滑斜面固定在地面上，长为 、质量为 、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。设斜面顶端为零势能面。用细线将质量也为 的小物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）。软绳刚好离开斜面时，软绳的重力势能为 ，此时物块的速度大小为 。
如图所示，轻绳一端固定在 点，另一端系一质量为 的小钢球。现将小钢球拉至 点，使轻绳水平，静止释放小钢球，小刚球在竖直面内沿圆弧运动，先后经过 、 两点， 为运动过程中的最低点，忽略空气阻力，重力加速度为 。小钢球在 点的机械能 在 点的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；通过 点时轻绳对小钢球的拉力大小为 。
从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能 与重力势能 随它离开地面的高度 的变化如图所示。则物体的质量为 ，由地面上升至 处的过程中，物体的动能减少了 。（重力加速度 取 ）
如图所示，两个质量均为 的小球 、 固定于轻杆两端，系绳 ，它们之间的夹角为 ，悬挂于 点。自 偏离竖直方向 由静止起下落击钟，击中时 恰好位于竖直方向，则小球 击中钟时 、 两球重力势能减小了 ，此时 球的向心加速度大小为 。
三、解答题
物体质量为 ，由静止起从光滑弧形轨道顶的 点下滑， 点离地高 。求：
(1) 经过离地高 的 点时速度大小和此时的机械能（以 点为零势能面）；
(2) 落地时的速度。
如图，在竖直平面内， 为粗糙的长直轨道，与水平方向的夹角为 ， 、 均为半径为 的光滑圆弧形轨道， 与 相切于 点， 、 为圆心，连线水平， 为圆弧形轨道的最低点， 为最高点。一质量为 的小环套在轨道 上，受到水平恒力 的作用，自 点由静止下滑，运动到 点时撤掉水平恒力 ，小环滑入光滑圆弧形轨道，恰能通过最高点 。已知小环与 轨道间的动摩擦因数为 ， 、 之间的距离为 ，，，求：
(1) 小环过 点的速度；
(2) 小环在 间运动的加速度；
(3) 水平恒力 的大小；
(4) 若改变水平恒力 的大小，小环能否到达 点？请分析说明。
如图所示，一个可视为质点的物块，质量为 。从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速度大小为 。已知圆弧轨道半径 ，物块与传送带间的动摩擦因数为 ，两皮带轮之间的距离为 。（）
(1) 求物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力；
(2) 若物体滑到传送带上后将圆弧轨道移开，试通过计算分析物体从传送带的哪一端离开传送带；
(3) 物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块所做的功为多少？
如图所示，斜面 下端与光滑的圆弧轨道 相切于 ，整个装置竖直固定， 是最低点，圆心角 ， 、 与圆心 等高，圆弧轨道半径 ，斜面长 ， 部分光滑， 部分粗糙。现有一个质量 的小物块 从斜面上端 点无初速下滑，物块 与斜面 部分之间的动摩擦因数 。取 ，，重力加速度 ，忽略空气阻力。求：
(1) 物块通过 点时的速度大小 ；
(2) 物块第一次通过 点时的速度大小 ；
(3) 物块第一次通过 点后能上升的最大高度；
(4) 分析说明物块最终处于什么状态。
答案
一、选择题
1.C 2.C 3.D 4.D 5.B 6.D 7.D 8.C 9.B 10.C 11.D 12.B 13.B
二、填空题
14.；
15.等于；
16.；
17.；
三、解答题
18.
(1) ；
(2)
19.
(1)
(2)
(3)
(4) 故： 或 时，小环不能到达 点
时，小环能到达 点。
20.
(1) ，方向竖直向下
(2) 右端
(3)
21.
(1)
(2)
(3)
(4) 物块最终将停在 之间的某处
一、选择题
年 月 日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示： 为低轨道极地卫星； 为地球同步卫星； 为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是
A．卫星 的机械能一定比卫星 的机械能大
B．卫星 的机械能一定比卫星 的机械能小
C．卫星 的向心加速度与卫星 的向心加速度大小相等
D．卫星 的向心加速度与卫星 的向心加速度大小不相等
如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为 ，图中虚线的卫星的运行轨迹， 、 、 轨迹上的四个位置，其中 距离地球最近， 距离地球最远。 和 点是弧线 和 的中点，以下说法中错误的是
A．卫星在 点的速度最大
B．卫星在 点的机械能等于在 点的机械能
C．卫星从 经 到 点的运动时间为
D．卫星从 经 到 点的运动时间为
运动员将网球水平击出，用 、 、 和 分别表示网球下落过程中竖直方向的分速度、下落的高度、机械能和重力的瞬时功率，则下列图象正确的是（不计空气阻力）
A． B． C． D．
下列运动中，机械能守恒的是
A．在空中减速下降的降落伞
B．沿斜面匀速下滑的木块
C．在草地上滚动的足球
D．只在重力作用下，沿着竖直方向下落的钢球
如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能 随位移 的变化关系如图乙所示。已知物块质量为 ，斜面倾角为 ，，，取重力加速度 。下列说法正确的是
A．物块上升的最大高度为
B．物块与斜面间的动摩擦因数为
C．整个上滑过程物块机械能减少了
D．整个上滑过程物块重力势能增加了
以相同大小的初速度 将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为 、 和 ，不计空气阻力（斜上抛物体在最高点的速度方向水平），则
A． B． C． D．
一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的 图象如图所示．下列说法正确的是
A． 时间内物体处于失重状态
B． 时间内物体机械能守恒
C． 时间内物体向下运动
D． 时间内物体机械能一直增大
如图，一物体从光滑斜面 底端 点以初速度 上滑，沿斜面上升的最大高度为 。下列说法中正确的是（设下列情境中物体从 点上滑的初速度仍为 ）
A．若把斜面 部分截去，物体冲过 点后上升的最大高度仍为
B．若把斜面弯成圆弧形 ，物体仍沿圆弧升高
C．若把斜面 变成曲面 ，物体沿此曲面上升仍能到达 点
D．以上说法都不对
如图所示，半径为 光滑圆轨道固定在竖直平面内，水平轨道 在圆轨道最低点与其平滑连接， 长度为 。小球在外力作用下，由 向 以加速度 做匀加速运动，到达 点撒去外力。要使球能沿圆轨道运动到 点，则小球过 点的最小速度值和在 点的最小速度值分别为
A． B．
C． D．
小球 和 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上， 球的质量大于 球的质量，悬挂 球的绳比悬挂 球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点
A． 球的速度一定大于 球的速度
B． 球的动能一定小于 球的动能
C． 球所受绳的拉力一定大于 球所受绳的拉力
D． 球的向心加速度一定小于 球的向心加速度
一物体以初速度 冲向光滑斜面 ，并能沿斜面升高 ，则：
A．若斜面从 点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出 点仍能升高
B．若把斜面弯成圆弧形，物体仍能沿 升高
C．若把斜面从 点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高 ，因为机械能不守恒
D．若把斜面从 点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高 ，但机械能仍守恒
在深井里的同一点以相同的初动能将两个质量不同的物体竖直向上抛向井口，选取地面为零势能面，不计空气阻力，在它们各自达到最大高度时，下列说法中正确的是
A．质量大的物体势能一定大 B．质量小的物体势能一定大
C．两个物体的势能一定相等 D．两个物体的势能可能相等
物体做自由落体运动， 代表动能， 代表势能， 代表下落的距离，以水平地面为零势能面。在如图所示的图象中，能正确反映各物理量之间关系的是
A． B． C． D．
二、填空题
如图，倾角为 的光滑斜面固定在地面上，长为 、质量为 、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。设斜面顶端为零势能面。用细线将质量也为 的小物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）。软绳刚好离开斜面时，软绳的重力势能为 ，此时物块的速度大小为 。
如图所示，轻绳一端固定在 点，另一端系一质量为 的小钢球。现将小钢球拉至 点，使轻绳水平，静止释放小钢球，小刚球在竖直面内沿圆弧运动，先后经过 、 两点， 为运动过程中的最低点，忽略空气阻力，重力加速度为 。小钢球在 点的机械能 在 点的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；通过 点时轻绳对小钢球的拉力大小为 。
从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能 与重力势能 随它离开地面的高度 的变化如图所示。则物体的质量为 ，由地面上升至 处的过程中，物体的动能减少了 。（重力加速度 取 ）
如图所示，两个质量均为 的小球 、 固定于轻杆两端，系绳 ，它们之间的夹角为 ，悬挂于 点。自 偏离竖直方向 由静止起下落击钟，击中时 恰好位于竖直方向，则小球 击中钟时 、 两球重力势能减小了 ，此时 球的向心加速度大小为 。
三、解答题
物体质量为 ，由静止起从光滑弧形轨道顶的 点下滑， 点离地高 。求：
(1) 经过离地高 的 点时速度大小和此时的机械能（以 点为零势能面）；
(2) 落地时的速度。
如图，在竖直平面内， 为粗糙的长直轨道，与水平方向的夹角为 ， 、 均为半径为 的光滑圆弧形轨道， 与 相切于 点， 、 为圆心，连线水平， 为圆弧形轨道的最低点， 为最高点。一质量为 的小环套在轨道 上，受到水平恒力 的作用，自 点由静止下滑，运动到 点时撤掉水平恒力 ，小环滑入光滑圆弧形轨道，恰能通过最高点 。已知小环与 轨道间的动摩擦因数为 ， 、 之间的距离为 ，，，求：
(1) 小环过 点的速度；
(2) 小环在 间运动的加速度；
(3) 水平恒力 的大小；
(4) 若改变水平恒力 的大小，小环能否到达 点？请分析说明。
如图所示，一个可视为质点的物块，质量为 。从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速度大小为 。已知圆弧轨道半径 ，物块与传送带间的动摩擦因数为 ，两皮带轮之间的距离为 。（）
(1) 求物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力；
(2) 若物体滑到传送带上后将圆弧轨道移开，试通过计算分析物体从传送带的哪一端离开传送带；
(3) 物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块所做的功为多少？
如图所示，斜面 下端与光滑的圆弧轨道 相切于 ，整个装置竖直固定， 是最低点，圆心角 ， 、 与圆心 等高，圆弧轨道半径 ，斜面长 ， 部分光滑， 部分粗糙。现有一个质量 的小物块 从斜面上端 点无初速下滑，物块 与斜面 部分之间的动摩擦因数 。取 ，，重力加速度 ，忽略空气阻力。求：
(1) 物块通过 点时的速度大小 ；
(2) 物块第一次通过 点时的速度大小 ；
(3) 物块第一次通过 点后能上升的最大高度；
(4) 分析说明物块最终处于什么状态。
答案
一、选择题
1.C 2.C 3.D 4.D 5.B 6.D 7.D 8.C 9.B 10.C 11.D 12.B 13.B
二、填空题
14.；
15.等于；
16.；
17.；
三、解答题
18.
(1) ；
(2)
19.
(1)
(2)
(3)
(4) 故： 或 时，小环不能到达 点
时，小环能到达 点。
20.
(1) ，方向竖直向下
(2) 右端
(3)
21.
(1)
(2)
(3)
(4) 物块最终将停在 之间的某处