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 | doc | ||
| 文件大小 | 291.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-01 07:45:34 | ||
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文档简介
2021-2022学年春季学期人教版（2019）必修第二册第八章第4节机械能守恒定律
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出， 抛出时的初速度为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为（g取10 m/s2，不计空气阻力）
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s
2、 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q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．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
3、 如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球a和b，两球之间用一根长为L=0.2m的轻杆相连，小球b距水平面的高度h=0.1m．两球由静止开始下滑到光滑水平面上，不计球与水平面碰撞时的机械能损失，取g=10m/s2，下面对系统下滑的整个过程说法正确的是（ ）
A．a球机械能守恒
B．b球机械能守恒
C．a球机械能的增加量为0.667J
D．b球机械能的增加量为0.667J
4、 下列给出的事实中，物体的机械能增加的是（ ）．A．跳伞运动员匀速下降 B．载重汽车沿斜坡向下匀速行驶
C．电梯由楼底加速上升 D．列车在平直的铁轨上匀速行驶
5、 滑梯是小朋友最喜爱的游乐设施，如图所示，某幼儿园的小朋友们在螺旋形滑梯上以恒定的速率下滑，则下列说法中正确的是（ ）
A．小朋友在下滑过程中机械能守恒
B．小朋友在下滑过程中受到的合外力不为零
C．小朋友受到的滑动摩擦力不变
D．质量大的小朋友一定比质量小的下滑得更快
6、 如图所示，质量为m的小球用长度为R的细绳拴着在竖直面上绕O点做圆周运动，恰好能通过竖直面的最高点A，重力加速度为g，不计空气阻力，则
A．小球通过最高点A的速度为gR
B．小球通过最低点B和最高点A的动能之差为mgR
C．若细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，则小球还能上升的高度为R
D．若细绳在小球运动到A处断了，则经过时间小球运动到与圆心等高的位置
二、多选题
7、 如图所示，质量分别为和的小球和用一轻杆连接，且可绕轻杆的中点无摩擦地转动，将装置由图中的水平位置静止释放，小球向下转过90°的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．球的重力势能减少，动能增加
B．球的重力势能增加，动能减少
C．两球机械能的总和不变
D．两球机械能的总和减少
8、 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从_点冲上倾角为30°的固定斜面，上升到最大高度h处，其上升过程的加速度大小为，则在这个过程中物体
A．重力势能增加了mgh
B．动能损失了
C．克服摩擦力做功
D．机械能损失了
9、 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c。则（ ）
A．R越大，v0越大
B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大
C．m越大，v0越大
D．m与R同时增大，初动能Ek0增大
10、如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B，当上升距离为h时B与A开始分离．下列说法正确的是（ ）
A．B与A刚分离时，A的速度达到最大
B．弹簧的劲度系数等于
C．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B的加速度先增大后减小
D．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的速度先增大后减小
三、解答题
11、在游乐场的过山车娱乐项目中，游客乘坐的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使质量为m的小球从弧形轨道上端高为h的A处由静止释放，小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，不计阻力。求：
(1)小球运动到圆轨道最低点时速度的大小；
(2)小球到达圆轨道最低点时轨道对小球的支持力大小；
(3)若小球能通过圆轨道最高点且不脱离轨道，试求小球释放时的高度应满足的条件。
12、如图所示，轨道部分为光滑的圆弧，半径为点与圆心等高，部分水平但不光滑，端固定一轻质弹簧，为弹簧的原长。一个可视为质点、质量为的物块从点由静止释放，经弹簧反弹后停在点（不再滑上轨道段）。已知物块与之间的动摩擦因数为，和间的距离均为。
(1)求物块运动到点时的速度；
(2)求整个过程中弹簧最大的弹性势能；
(3)已知轻质弹簧的劲度系数为，求物块向左运动过程中速度为最大值时弹簧的弹性势能。
13、如下图所示，质量为的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道CD部分粗糙，长为，动摩擦因数，其他部分均光滑。现让质量为的物块（可视为质点）自A点由静止释放，取。求：
(1)在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
(2)物块最终停止的位置。
14、如图所示是某游戏装置的示意图，ABC为固定在竖直平面内的截面为圆形的光滑轨道，直轨道AB与水平成放置，且与圆弧轨道BC相切连接，AB长为L1=0.4m，圆弧轨道半径r=0.25m，C端水平，右端连接粗糙水平面CD和足够长的光滑曲面轨道DE，D是轨道的切点，CD段长为L2=0.5m。一个质量为m=1kg的可视为质点的小物块压缩弹簧后被锁定在A点，解除锁定后小物块被弹出，第一次经过D点的速度为，已知小物块与水平面CD间的摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2。求：
(1)小物块第一次运动到BC的出口C时对圆轨道的压力大小；
(2)小物块发射前弹簧的弹性势能大小；
(3)小物块被弹出后，最后停在CD上的位置。
2021-2022学年春季学期人教版（2019）必修第二册第八章第4节机械能守恒定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A C D C B D
二、多选题
题号 7 8 9 10
答案 AC ABD AD BD
三、解答题
11、(1)；(2)；(3)大于或等于
12、(1)；(2)；(3)
13、(1)2.8J；(2)D点。
14、(1)26N；(2)11.4J；(3)最后停在D点
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出， 抛出时的初速度为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为（g取10 m/s2，不计空气阻力）
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s
2、 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q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．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
3、 如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球a和b，两球之间用一根长为L=0.2m的轻杆相连，小球b距水平面的高度h=0.1m．两球由静止开始下滑到光滑水平面上，不计球与水平面碰撞时的机械能损失，取g=10m/s2，下面对系统下滑的整个过程说法正确的是（ ）
A．a球机械能守恒
B．b球机械能守恒
C．a球机械能的增加量为0.667J
D．b球机械能的增加量为0.667J
4、 下列给出的事实中，物体的机械能增加的是（ ）．A．跳伞运动员匀速下降 B．载重汽车沿斜坡向下匀速行驶
C．电梯由楼底加速上升 D．列车在平直的铁轨上匀速行驶
5、 滑梯是小朋友最喜爱的游乐设施，如图所示，某幼儿园的小朋友们在螺旋形滑梯上以恒定的速率下滑，则下列说法中正确的是（ ）
A．小朋友在下滑过程中机械能守恒
B．小朋友在下滑过程中受到的合外力不为零
C．小朋友受到的滑动摩擦力不变
D．质量大的小朋友一定比质量小的下滑得更快
6、 如图所示，质量为m的小球用长度为R的细绳拴着在竖直面上绕O点做圆周运动，恰好能通过竖直面的最高点A，重力加速度为g，不计空气阻力，则
A．小球通过最高点A的速度为gR
B．小球通过最低点B和最高点A的动能之差为mgR
C．若细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，则小球还能上升的高度为R
D．若细绳在小球运动到A处断了，则经过时间小球运动到与圆心等高的位置
二、多选题
7、 如图所示，质量分别为和的小球和用一轻杆连接，且可绕轻杆的中点无摩擦地转动，将装置由图中的水平位置静止释放，小球向下转过90°的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．球的重力势能减少，动能增加
B．球的重力势能增加，动能减少
C．两球机械能的总和不变
D．两球机械能的总和减少
8、 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从_点冲上倾角为30°的固定斜面，上升到最大高度h处，其上升过程的加速度大小为，则在这个过程中物体
A．重力势能增加了mgh
B．动能损失了
C．克服摩擦力做功
D．机械能损失了
9、 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c。则（ ）
A．R越大，v0越大
B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大
C．m越大，v0越大
D．m与R同时增大，初动能Ek0增大
10、如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B，当上升距离为h时B与A开始分离．下列说法正确的是（ ）
A．B与A刚分离时，A的速度达到最大
B．弹簧的劲度系数等于
C．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B的加速度先增大后减小
D．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的速度先增大后减小
三、解答题
11、在游乐场的过山车娱乐项目中，游客乘坐的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使质量为m的小球从弧形轨道上端高为h的A处由静止释放，小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，不计阻力。求：
(1)小球运动到圆轨道最低点时速度的大小；
(2)小球到达圆轨道最低点时轨道对小球的支持力大小；
(3)若小球能通过圆轨道最高点且不脱离轨道，试求小球释放时的高度应满足的条件。
12、如图所示，轨道部分为光滑的圆弧，半径为点与圆心等高，部分水平但不光滑，端固定一轻质弹簧，为弹簧的原长。一个可视为质点、质量为的物块从点由静止释放，经弹簧反弹后停在点（不再滑上轨道段）。已知物块与之间的动摩擦因数为，和间的距离均为。
(1)求物块运动到点时的速度；
(2)求整个过程中弹簧最大的弹性势能；
(3)已知轻质弹簧的劲度系数为，求物块向左运动过程中速度为最大值时弹簧的弹性势能。
13、如下图所示，质量为的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道CD部分粗糙，长为，动摩擦因数，其他部分均光滑。现让质量为的物块（可视为质点）自A点由静止释放，取。求：
(1)在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
(2)物块最终停止的位置。
14、如图所示是某游戏装置的示意图，ABC为固定在竖直平面内的截面为圆形的光滑轨道，直轨道AB与水平成放置，且与圆弧轨道BC相切连接，AB长为L1=0.4m，圆弧轨道半径r=0.25m，C端水平，右端连接粗糙水平面CD和足够长的光滑曲面轨道DE，D是轨道的切点，CD段长为L2=0.5m。一个质量为m=1kg的可视为质点的小物块压缩弹簧后被锁定在A点，解除锁定后小物块被弹出，第一次经过D点的速度为，已知小物块与水平面CD间的摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2。求：
(1)小物块第一次运动到BC的出口C时对圆轨道的压力大小；
(2)小物块发射前弹簧的弹性势能大小；
(3)小物块被弹出后，最后停在CD上的位置。
2021-2022学年春季学期人教版（2019）必修第二册第八章第4节机械能守恒定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A C D C B D
二、多选题
题号 7 8 9 10
答案 AC ABD AD BD
三、解答题
11、(1)；(2)；(3)大于或等于
12、(1)；(2)；(3)
13、(1)2.8J；(2)D点。
14、(1)26N；(2)11.4J；(3)最后停在D点