4.7生产和生活中的机械能守恒基础巩固（word 含答案）

4.7生产和生活中的机械能守恒基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、选择题（共13题）
1．如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中（　　）
A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变
B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能
C．小球克服重力所做的功有可能大于弹簧弹力所做的功
D．小球的最大动能等于弹簧的最大弹性势能
2．如图，一轻弹簧左端固定在长木块B的左端，右端与小木块A连接，且A、B及B与地面间接触面光滑。开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对A、B和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是（ ）
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B．F1、F2分别对A、B做正功，故系统机械能不断增加
C．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，系统机械能最大
D．系统机械能最大时，两物体动能都为零
3．如图所示，一轻质弹簧，下端与地面相连，上端与物体A相连。一条不可伸长的轻绳绕过两个光滑轻质定滑轮，一端连接物体A，另一端连一轻钩。开始时A处于静止状态，各段绳子都处于伸直状态，A上方的一段绳子沿竖直方向。现在轻钩上挂一物体B（物体B的质量大于物体A的质量）并从静止状态释放，物体A和B就在竖直方向上下往台一台复运动（物体A不会碰触定滑轮，物体B不会碰地）。则在物体B从静止状态释放到第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体A的机械能守恒
B．物体B的机械能守恒
C．物体A和B组成的系统机械能守恒
D．弹簧物体A和B三者组成的系统机械能守恒
4．探月工程嫦娥五号返回器顺利带回月壤，圆满完成了我国首次地外天体采样任务。如图所示为嫦娥五号卫星绕月球运行时的三条轨道。其中轨道1是近月圆轨道，轨道2、3是变轨后的椭圆轨道。、分别为相应轨道上的远月点，则（　　）
A．若已知卫星在轨道1的运行周期和万有引力常量，可以估算月球的平均密度
B．若已知卫星在轨道2的运行周期和万有引力常量，可以计算月球的质量
C．无法确定卫星在轨道1、2、3上的点速度大小关系
D．卫星在点的机械能大于在点的机械能
5．如图是撑杆跳高运动员正在接近横杆时的情形，则从此时刻到运动员越过横杆的过程中，关于撑杆的弹性势能、运动员的重力势能、运动员的动能的变化情况，可以确定的是（　　）
A．弹性势能减少、重力势能增加 B．弹性势能增加、重力势能增加
C．弹性势能减少、动能增加 D．重力势能增加、动能不变
6．某物体在F的作用下，从光滑斜面的底端运动到顶端，动能的增量为，势能的增量为，则
A．力F所做的功等于
B．力F所做的功等于
C．合外力所做的功为
D．合外力所做功等于
7．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体到达海平面时的重力势能为
B．重力对物体做的功为
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
8．质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a＝g竖直下落到地面，在此过程中 (　　)
A．物体的重力势能减少mgh B．物体的动能增加mgh
C．物体的机械能减少mgh D．物体的机械能保持不变
9．如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O(不计滑轮的摩擦)，A的质量为m，B的质量为4m，开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止．则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是(　　)
A．物块B受到的摩擦力方向一直沿着斜面向上
B．物块B受到的摩擦力大小可能不变
C．地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右
D．地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向左
10．如图所示，一个小球用长为L的细线悬于O点，将小球向左拉到某一高度，此时细线与竖直方向的夹角为θ=53°，由静止释放小球，若小球向右摆动到最低点时细线断开，小球落在水平地面的A点（未画出）；若小球向右摆动到最高点时细线断开，小球的落地点也在A点，不计空气阻力，sin53°=0.8，则细线的悬点O离水平地面的高度为（　　）
A．1.4L B．1.2L C．1.6L D．1.8L
11．一个质量为60kg的人乘坐直升式电梯上楼，快到目的楼层时可认为电梯将匀减速运动，速度在3s内由8m/s减到2m/s，则在这3s内（g=10m/s2）（　　）
A．人处于超重状态
B．人受到的电梯的作用力为120N
C．电梯对人做功为1800J
D．人的机械能增加了7200J
12．如图所示，竖直放置在水平面上的内壁光滑的圆筒，从光滑圆筒上边缘等高处同一位置分别紧贴内壁和直径方向以相同速率向水平发射两个相同小球a、b，小球b直接飞落（中途不碰壁）到筒壁底缘上的E点，小球a紧贴内壁运动后也到达E点。不计空气阻力和所有摩擦，以下正确的是（　　）
A．小球b比小球a先到达E点
B．两小球通过的路程不一定相等
C．两小球到达E点的速率相等
D．小球b的运动不是匀变速曲线运动
13．如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使链条长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度），则链条上端刚离开桌面时的动能为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
14．如图，水平桌面与地面的竖直高度差为H，B点与A点的竖直高度差为h，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被水平抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为_____________，机械能为_____________。以地面为零势能面。
15．如图所示，在长度为L的细线下方系一重量为G的小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向的夹角θ=60°时无初速释放小球.则小球摆到最低点P时，小球的速度为__________；细线所受力的大小是__________．
16．如图所示，在倾角为30°的斜面上，以3J的动能水平抛出一物体，当这个物体落到斜面上某一点时，它的动能为____________J。
17．如图所示，光滑水平轨道与光滑弧形轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处，另有一小钢球（可看做质点），当地重力加速度已知。现要利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
(1)还需要的器材是__________、__________。
(2)以上测量，实际上是把对弹性势能的测量转化为对____的测量，进而转化为对____和_____的直接测量。
三、综合题（共4题）
18．某兴趣学习小组设计了一个游戏装置，如图所示。斜面AC下端与圆弧轨道CDE相切于C，整个装置竖直固定，D是圆轨道的最低点，斜面的倾角θ＝37°，圆弧轨道半径r＝0.5m，斜面高h＝1.4m。现有一个质量m＝1kg的小物块（可视为质点）从斜面上端A点由静止下滑，经竖直圆轨道回到最低点D′点以后，经直轨道D′F冲入动摩擦因数μ=0.5长度可变的轨道FG，最后水平飞出落到水平地面上，水平地面与G的高度h1=0.8m。除FG外其余轨道均光滑，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，忽略空气阻力，求：
（1）物块到达D点时对轨道的压力大小；
（2）若物块恰好能通过圆轨道最高点E，则物块释放的高度H（距离斜面底端的高度）为多少；
（3）若物块恰好能通过圆轨道最高点E，调节FG长度使小球落点P与F点的水平距离最大，FG段的长度是多长。
19．如图（a）所示，倾角为的斜面足够长，质量m=1kg的滑块，从斜面底端的初始速度冲上斜面，前ls内的图像如图（b）所示，重力加速度g取。求
（1）滑块沿斜面上滑的最大距离；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（3）滑块上升过程中损失的机械能，以及返回到斜面底端时的动能。
20．如图所示，一个无动力传送带水平放置，传送带的质量M =5kg，长L=5m，轮与轴间的摩擦及轮的质量均不计，传送带刚开始处于静止状态．质量为m =2kg的工件从光滑弧面上高为h =0.45m的a点由静止开始下滑，到b点滑上传送带，工件与皮带之间的动摩擦因数，g=10m/s2,求：
（1）工件离开传送带时的速度大小；
（2）工件在传送带上运动的时间；
（3）系统损失的机械能．
21．如图所示，质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴在竖直平面内自由转动的轻质杆固定在其端点，同时又通过轻绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连．若将M由杆呈水平状态开始释放，不计摩擦，忽略杆水平时质量为M的小球与滑轮间的距离，竖直绳足够长，则杆转到竖直位置时，M、m的速度分别为多大？
参考答案
1．B
2．D
3．D
4．A
5．A
6．B
7．C
8．B
9．C
10．A
11．D
12．C
13．B
14．
15． 2G
16．7
17．天平 刻度尺 重力势能 质量 高度
18．（1）70N；（2）1.15m；（3）2.1m
19．(1)4m；(2)0.25；(3) ，
20．（1）1m/s（2）4s（3）6J
21．，