8.4 机械能守恒定律 课时训练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4 机械能守恒定律 课时训练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 431.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-28 15:57:25 | ||
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文档简介
8.4 机械能守恒定律 课时训练
一、单选题
1．如图所示，在电梯中的斜面上放置了一滑块，在电梯加速上升的过程中，滑块相对斜面静止，则在该过程中（ ）
A．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能
B．滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能
C．斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功
D．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能
2．半径为r和R（rA．机械能均逐渐减小 B．经最低点时动能相等
C．机械能总是相等的 D．两物体在最低点时加速度大小不相等
3．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直且处于原长，原长为h，现让圆环沿杆从静止开始下滑，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中（整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内），下列说法中正确的是（ ）
A．圆环的机械能守恒 B．圆环的机械能先增大后减小
C．圆环滑到杆的底端时机械能减少了mgh D．橡皮绳再次恰好恢复原长时，圆环动能最大
4．如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，不计空气阻力，不计物体碰撞弹簧动能损失，弹簧一直在弹性限度范围内，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．物体落到O点后，立即做减速运动
B．物体从O点运动到B点，物体机械能守恒
C．在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能开始不守恒后来守恒
D．从O点运动到B点的过程中，物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
5．有a、b、c三颗质量相同的地球卫星：a是还未发射，在赤道表面上随地球一起转动的卫星；b是近地轨道上正常运动的卫星；c是地球同步卫星。则a、b、c三颗地球卫星运行的（ ）
A．周期关系为Ta>Tb>Tc B．动能关系为
C．线速度关系为 D．向心加速度关系为
6．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端连有一大人甲、小孩乙（可视为质点），甲质量站于地面，乙质量，站在梯子上处于静止状态。现将梯子撤去，乙从图示的位置由静止开始荡秋千，运动过程中绳始终处于伸直状态，以下说法正确的是（ ）
A．小孩乙刚开始下落时，大人甲对地面压力为3 mg
B．小孩乙落到最低点时刻，大人甲对地面压力与绳的长短有关
C．小孩乙在落到最低点之前，小孩乙重力的功率先增大后减小
D．在梯子撤去的瞬间，小孩乙的加速度为
7．2020年7月23日，天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射，中国航天开启了走向深空的新旅程。由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测六个阶段后，其中的着陆巡视器将于2021年5月至6月着陆火星，则（ ）
A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
B．天问一号在“火星停泊段”运行的周期大于它在“科学探测段”运行的周期
C．天问一号从图示“火星捕获段”需经过加速才能运动到“火星停泊段”
D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆火星过程，机械能守恒
8．如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，在外力作用下将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出滑块的动能与离地面高度h的关系图象，其中高度从上升到范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取，由图象可知（ ）
A．小滑块的质量为
B．刚释放时弹簧的弹性势能为
C．弹簧的劲度系数为
D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为
9．一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰后反向弹回，碰撞时有机械能损失，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间，小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示，取g=10m/s2。则（ ）
A．小球第一次与地面碰撞时机械能损失了5J
B．小球第二次与地面碰撞前的最大速度为20m/s
C．第二次碰撞后小球反弹过程中的最大势能（取地面为零势能面）为1.25J
D．小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞
10．不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另一端系一个可视为质点的小球，在O点的正下方钉一颗钉子P，小球从某一高度由静止释放，释放小球时绳子偏离竖直方向的角度及钉子位置分别如下图A、B、C、D所示，已知图中，。当细绳与钉子相碰时，绳最容易断的是（ ）
A． B．
C． D．
11．北京时间2021年8月5日，在东京奥运会女子单人十米台决赛中，中国14岁的小将全红婵以466.20分获得冠军，这也是中国跳水队在东京的第六枚金牌，中国跳水队堪称中国奥运梦之队。如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从起跳到腾空上升到最高点的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．起跳过程中运动员先超重后失重
B．运动员的机械能先增大后减小
C．运动员即将离开跳板时，动能最大
D．起跳过程中跳板对运动员做功等于运动员动能增加量
12．如图所示，倾角的斜面固定在水平面上，可视为质点的质量为kg的小球与斜面间的动摩擦因数为0.25，自然伸长的轻质弹簧（劲度系数N/m）一端固定在斜面底端的挡板上，小球从离弹簧上端m的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动m到达最低点，小球与弹簧不粘连，整个过程均未超出弹簧的弹性限度，重力加速度取。下列说法不正确的是（ ）
A．下落过程中，小球刚接触弹簧时动能为3.2J
B．下落过程中，小球动能最大时弹力为4N
C．到最低点后，再给小球沿斜面向上的速度m/s，恰能回到出发点
D．整个下降过程中，重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
二、填空题
13．动能与势能的相互转化
（1）重力势能与动能的转化
只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_________，动能_________，物体的_________转化为_________；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_________，动能_________，物体的_________转化为_________。
（2）弹性势能与动能的转化
只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_________，物体的动能增加，弹簧的_________转化为物体的_______；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能_________，物体的动能_________，物体的_________转化为弹簧的_________。
（3）机械能：_________、_________与_________统称为机械能。
14．如图一长为L的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，重力加速度为g，由于某一微小的扰动使得链条向一侧滑动，不计空气阻力，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为_______。
15．如图， AB为长度足够长的水平地面， AC为与水平方向成30o的倾斜地面，D为AC中点．已知将某物体以6 J的初动能从D点水平抛出，其落到水平地面时的动能为12J。若将该物体以一定的初速度从C点水平抛出，要使其恰好能落在A点，则其抛出时的初动能应为________J。
三、解答题
16．如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为，=0.6，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道，在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求:
（1）小球到达C点时速度的大小
（2）小球从C点落至水平轨道所用的时间
（3）小球在光滑圆弧轨道ABC运动时速度最大值。
17．如图，P、Q两小球用细线绕过等高轻质光滑定滑轮连接，并将Q套在光滑竖直杆上，现将Q从细线水平位置由静止释放沿杆下滑至B点时的速度为，此时P球的速度为。已知P、Q质量分别为和，线与杆的夹角，Q下滑的高度，g取，取Q小球初位置为重力势能零点。求：
（1）Q在B点时两球的速度大小关系；
（2）Q在B点时的机械能E。
18．如图所示，长为7R的粗糙水平地面CD，两端分别接高为R的光滑平台AB及半径为R的圆弧轨道DE，水平地面CD与圆弧轨道DE相切于D点，平台AB的长也为R，一质量为m的物块（视为质点）从A端由静止开始在大小F=4mg（g为重力加速度大小）、方向水平向右的拉力作用下向右滑行，到达B端时撤去拉力，物块从平台的B端水平抛出后落在地面CD上不会弹起，且落地时速度的水平分速度不变，通过圆弧轨道DE的D点时对轨道的压力大小为6mg，沿圆弧轨道运动到E点并从E点竖直向上抛出，从E点抛出后上升的最大高度为R。空气阻力不计。求：
（1）物块通过E点时所受轨道的弹力大小N；
（2）物块与地面CD间的动摩擦因数μ。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．D
5．C
6．C
7．B
8．D
9．C
10．A
11．A
12．C
13． 减小 增加 重力势能 动能 增加 减小 动能 重力势能 减小 弹性势能 动能 增加 减小 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能
14．
15．9
16．(1)；(2)；(3)
17．（1）；（2）-171J
18．（1）2mg；（2）0.5
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，在电梯中的斜面上放置了一滑块，在电梯加速上升的过程中，滑块相对斜面静止，则在该过程中（ ）
A．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能
B．滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能
C．斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功
D．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能
2．半径为r和R（r
C．机械能总是相等的 D．两物体在最低点时加速度大小不相等
3．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直且处于原长，原长为h，现让圆环沿杆从静止开始下滑，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中（整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内），下列说法中正确的是（ ）
A．圆环的机械能守恒 B．圆环的机械能先增大后减小
C．圆环滑到杆的底端时机械能减少了mgh D．橡皮绳再次恰好恢复原长时，圆环动能最大
4．如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，不计空气阻力，不计物体碰撞弹簧动能损失，弹簧一直在弹性限度范围内，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．物体落到O点后，立即做减速运动
B．物体从O点运动到B点，物体机械能守恒
C．在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能开始不守恒后来守恒
D．从O点运动到B点的过程中，物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
5．有a、b、c三颗质量相同的地球卫星：a是还未发射，在赤道表面上随地球一起转动的卫星；b是近地轨道上正常运动的卫星；c是地球同步卫星。则a、b、c三颗地球卫星运行的（ ）
A．周期关系为Ta>Tb>Tc B．动能关系为
C．线速度关系为 D．向心加速度关系为
6．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端连有一大人甲、小孩乙（可视为质点），甲质量站于地面，乙质量，站在梯子上处于静止状态。现将梯子撤去，乙从图示的位置由静止开始荡秋千，运动过程中绳始终处于伸直状态，以下说法正确的是（ ）
A．小孩乙刚开始下落时，大人甲对地面压力为3 mg
B．小孩乙落到最低点时刻，大人甲对地面压力与绳的长短有关
C．小孩乙在落到最低点之前，小孩乙重力的功率先增大后减小
D．在梯子撤去的瞬间，小孩乙的加速度为
7．2020年7月23日，天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射，中国航天开启了走向深空的新旅程。由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测六个阶段后，其中的着陆巡视器将于2021年5月至6月着陆火星，则（ ）
A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
B．天问一号在“火星停泊段”运行的周期大于它在“科学探测段”运行的周期
C．天问一号从图示“火星捕获段”需经过加速才能运动到“火星停泊段”
D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆火星过程，机械能守恒
8．如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，在外力作用下将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出滑块的动能与离地面高度h的关系图象，其中高度从上升到范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取，由图象可知（ ）
A．小滑块的质量为
B．刚释放时弹簧的弹性势能为
C．弹簧的劲度系数为
D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为
9．一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰后反向弹回，碰撞时有机械能损失，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间，小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示，取g=10m/s2。则（ ）
A．小球第一次与地面碰撞时机械能损失了5J
B．小球第二次与地面碰撞前的最大速度为20m/s
C．第二次碰撞后小球反弹过程中的最大势能（取地面为零势能面）为1.25J
D．小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞
10．不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另一端系一个可视为质点的小球，在O点的正下方钉一颗钉子P，小球从某一高度由静止释放，释放小球时绳子偏离竖直方向的角度及钉子位置分别如下图A、B、C、D所示，已知图中，。当细绳与钉子相碰时，绳最容易断的是（ ）
A． B．
C． D．
11．北京时间2021年8月5日，在东京奥运会女子单人十米台决赛中，中国14岁的小将全红婵以466.20分获得冠军，这也是中国跳水队在东京的第六枚金牌，中国跳水队堪称中国奥运梦之队。如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从起跳到腾空上升到最高点的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．起跳过程中运动员先超重后失重
B．运动员的机械能先增大后减小
C．运动员即将离开跳板时，动能最大
D．起跳过程中跳板对运动员做功等于运动员动能增加量
12．如图所示，倾角的斜面固定在水平面上，可视为质点的质量为kg的小球与斜面间的动摩擦因数为0.25，自然伸长的轻质弹簧（劲度系数N/m）一端固定在斜面底端的挡板上，小球从离弹簧上端m的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动m到达最低点，小球与弹簧不粘连，整个过程均未超出弹簧的弹性限度，重力加速度取。下列说法不正确的是（ ）
A．下落过程中，小球刚接触弹簧时动能为3.2J
B．下落过程中，小球动能最大时弹力为4N
C．到最低点后，再给小球沿斜面向上的速度m/s，恰能回到出发点
D．整个下降过程中，重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
二、填空题
13．动能与势能的相互转化
（1）重力势能与动能的转化
只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_________，动能_________，物体的_________转化为_________；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_________，动能_________，物体的_________转化为_________。
（2）弹性势能与动能的转化
只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_________，物体的动能增加，弹簧的_________转化为物体的_______；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能_________，物体的动能_________，物体的_________转化为弹簧的_________。
（3）机械能：_________、_________与_________统称为机械能。
14．如图一长为L的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，重力加速度为g，由于某一微小的扰动使得链条向一侧滑动，不计空气阻力，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为_______。
15．如图， AB为长度足够长的水平地面， AC为与水平方向成30o的倾斜地面，D为AC中点．已知将某物体以6 J的初动能从D点水平抛出，其落到水平地面时的动能为12J。若将该物体以一定的初速度从C点水平抛出，要使其恰好能落在A点，则其抛出时的初动能应为________J。
三、解答题
16．如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为，=0.6，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道，在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求:
（1）小球到达C点时速度的大小
（2）小球从C点落至水平轨道所用的时间
（3）小球在光滑圆弧轨道ABC运动时速度最大值。
17．如图，P、Q两小球用细线绕过等高轻质光滑定滑轮连接，并将Q套在光滑竖直杆上，现将Q从细线水平位置由静止释放沿杆下滑至B点时的速度为，此时P球的速度为。已知P、Q质量分别为和，线与杆的夹角，Q下滑的高度，g取，取Q小球初位置为重力势能零点。求：
（1）Q在B点时两球的速度大小关系；
（2）Q在B点时的机械能E。
18．如图所示，长为7R的粗糙水平地面CD，两端分别接高为R的光滑平台AB及半径为R的圆弧轨道DE，水平地面CD与圆弧轨道DE相切于D点，平台AB的长也为R，一质量为m的物块（视为质点）从A端由静止开始在大小F=4mg（g为重力加速度大小）、方向水平向右的拉力作用下向右滑行，到达B端时撤去拉力，物块从平台的B端水平抛出后落在地面CD上不会弹起，且落地时速度的水平分速度不变，通过圆弧轨道DE的D点时对轨道的压力大小为6mg，沿圆弧轨道运动到E点并从E点竖直向上抛出，从E点抛出后上升的最大高度为R。空气阻力不计。求：
（1）物块通过E点时所受轨道的弹力大小N；
（2）物块与地面CD间的动摩擦因数μ。
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参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．D
5．C
6．C
7．B
8．D
9．C
10．A
11．A
12．C
13． 减小 增加 重力势能 动能 增加 减小 动能 重力势能 减小 弹性势能 动能 增加 减小 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能
14．
15．9
16．(1)；(2)；(3)
17．（1）；（2）-171J
18．（1）2mg；（2）0.5
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