4.5机械能守恒定律同步练习（word版含答案）

4.5机械能守恒定律同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，在水平桌面上摆一条弯曲的轨道，它是由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成的，通过压缩弹簧使钢球从轨道的C端进入，在轨道的约束下做曲线运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．钢球在运动过程中做速度不变的运动
B．钢球在轨道中加速度为零
C．弹簧的弹性势能转化为钢球的动能和重力势能
D．从A点飞出时，钢球的速度方向一定沿着A点切线方向
2．如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处，现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛．竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力．以下说法不正确的是（　　）
A．落地之前，三个小球均做匀变速运动
B．落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同
C．b、c所能达到的最大高度相同
D．三个小球落地时的速度大小相等
3．发射通信卫星常用的方法是：先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行，然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机，经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道．比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态，在同步轨道上卫星的（　　）
A．机械能大，动能小
B．机械能小，动能大
C．机械能大，动能也大
D．机械能小，动能也小
4．如图所示，在竖直平面内的光滑管形圆轨道的半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，均能在管中无摩擦运动．两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（ ）
A．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大4mg
B．当v=时，小球b在轨道最高点对轨道压力为mg
C．速度v至少为，才能使两球在管内做完整的圆周运动
D．只要两小球能在管内做完整的圆周运动，就有小球a在最低点对轨道的压力比小球b在最高点对轨道的压力大6mg
5．在下列物体运动中，机械能守恒的是 （ ）
A．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 B．被匀速吊起的物体
C．在空气中匀速下落的降落伞 D．小石块平抛后在空中运动的过程
6．中国著名女排国家主攻手朱婷一次轻扣球，若排球在空中做平抛运动， 关于排球运动过程的动能和重力势能说法正确的是
A．排球动能减少
B．排球的重力增大
C．击球完毕，排球动能最大
D．击球完毕时排球重力势能最大
7．下列说法中正确的是( )
A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒
B．一个物体所受的合外力恒定不变，它的机械能可能守恒
C．一个物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒
D．一个物体做匀加速直线运动，它的机械能一定守恒
8．如图所示，B物体的质量是A物体质量的，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落。当物体A落地时B仍在光滑桌面上，则此时B的速度为（　　）
A． B． C． D．
9．关于以下四幅图，下列说法中正确的是（　　）
A．图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B．图2中火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零
C．图3中真空钱羽管（又名牛顿管）中下落的羽毛机械能守恒
D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
10．小球在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么下面说法错误的是（　　）
A．物体在c点的动能比在a点时大
B．若选抛出点为零势点，物体在a点的重力势能比在c点时小
C．物体在a、b、c三点的机械能相等
D．物体在a点时重力的瞬时功率比c点时小
11．在下面列举的各个实例中，可以认为机械能守恒的是（　　）
A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B．掷出的铅球在空中运动
C．拉着一个木块使它沿光滑的斜面匀速上升
D．小球在黏性较大的液体中由静止开始下落
12．如图所示，长为L1的橡皮条与长为L2的细绳的一端都固定在O点，另一端分别系两球A和B，A和B的质量相等，现将两绳都拉至水平位置，由静止释放放，摆至最低点时，橡皮条和细绳长度恰好相等，若不计橡皮条和细绳的质量，两球经最低点速度相比 ( )
A．A球大 B．B球大 C．两球一样大 D．条件不足，无法比较
13．如图所示，带立杆的小车放在光滑水平面上，小球P用轻绳系在立杆上，把小球拉开一定角度，然后将小球P和小车同时由静止释放。在小球P从静止开始摆到最低点的过程中（　　）
A．小球P的机械能守恒
B．小球P和小车组成的系统动量守恒
C．细线的拉力对小球P始终不做功
D．小球P重力的瞬时功率先增大后减小
14．如图所示，半径为的光滑圆形管道固定在竖直平面内，质量为直径略小于管径的小球在管道内做圆周运动，小球通过最高点时对管道内壁的压力大小等于。增大小球的机械能，当它再次通过点时对管道外壁的压力大小也等于，已知重力加速度为，则（　　）
A．小球两次经过点的速率之比是1：3 B．小球两次经过点的速率之比是1：2
C．增加的机械能为 D．增加的机械能为
15．下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是
A．做匀速直线运动的物体
B．做匀速圆周运动的物体
C．做平抛运动的物体
D．不受摩擦力作用的物体的运动
二、填空题（共4题）
16．某同学站在水平地面上，竖直向上抛出一个物体，通过研究得到物体的机械能E总和重力势能Ep随它离开地面高度h的变化如图所示（取地面为零势能面，重力加速度g取10m/s2）。由图中数据可得：物体的质量为_______kg，物体回到地面时的机械能为______J。
17．如图所示，将一根长L＝0.4 m的金属链条拉直放在倾角 为30°的光滑斜面上，链条下端与斜面下边缘相齐，由静止释放后，当链条刚好全部脱离斜面时，其速度大小为____________m/s．(g取10 m/s2)
18．如图是滑道压力测试的示意图，光滑斜面与半径为R滑圆弧轨道, 在滑圆弧轨道弧的最低点B处平滑相连接，某质量为的滑块从斜面上高h处由静止下滑，重力加速度为g则：
（1）滑块运动到斜面底端的B点时的速度大小为________；
（2）滑块进入圆弧轨道的B对轨道的压力_________。
19．某同学用一根轻质弹簧和一把刻度尺测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数（设为定值），已知滑块质量为m、弹簧的劲度系数为k，查阅资料知：一劲度系数为k的轻质弹簧形变量为L时，该弹簧具有的弹性势能为。于是他将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B处，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A处，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止。测量间距离为，间距离为；
（1）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数的计算式：____________。
（2）在原有实验器材情况下，为减小距离测量误差的方法是_________。（写一种方法即可）
三、综合题（共4题）
20．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝5 m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h＝8.8 m，运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：
(1)运动员到达C点的速度大小；
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小．
21．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，静置于地面；b球质量是a球质量的2倍，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，
（1）b下落h时（刚接触地面的瞬间）速度为多大？
（2）a可能达到的最大高度为多少？
22．如图所示,竖直放置固定的光滑半圆形轨道与光滑水平面AB相切于B点,半圆形轨道的最高点为C。轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端有一质量m=0.1kg的小球（小球与弹簧不拴接）。用力将小球向左推,小球将弹簧压缩一定量时，用轻绳固定住，此时弹簧的弹性势能Ep=5 J，烧断细绳,弹簧将小球弹出，取。 求
（1）小球运动至B点时速度的大小；
（2）若轨道半径，小球通过最高点C后落到水平面上的水平距离x；
（3）欲使小球能通过最高点C,则半圆形轨道的最大半径。
23．一个小石块以的初速度从地面竖直向上抛出，空气阻力可忽略不计，，最后又落回地面。它在空中运动的过程中，有一个时刻它的重力势能恰是动能的3倍，这个时刻是开始运动后的第几秒末？这个时刻离地面的高度是多少米？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．A
4．A
5．D
6．D
7．B
8．D
9．C
10．B
11．B
12．B
13．D
14．D
15．C
16． 2 60
17．
18．
19． 可以直接测量AC之间的距离，无需测量BC之间的距离
20．(1)14 m/s；(2)3936 N
21．（1）；（2）
22．（1）10m/s；（2）4.8m；（3）2m
23．第一秒末和第三秒末；
答案第1页，共2页