8.4机械能守恒定律 专题复习练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4机械能守恒定律 专题复习练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 390.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-06 15:44:56 | ||
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文档简介
8.4机械能守恒定律专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，若选取地面处的重力势能为零，则图中静止在距地面H高处的物体的机械能等于（ ）
A．mgH B．mgh C．mg（h+H） D．mg（H-h）
2．距离地面高度为h的物体m，从倾角为α的固定光滑斜面由静止开始下滑，当物体滑至底端时，重力的瞬时功率为（ ）
A． B． C． D．
3．如图，在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，重力加速度为g，若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则（ ）
A．物体在海平面上的重力势能为mgh
B．重力对物体做的功为－mgh
C．物体在海平面上的动能为mv02＋mgh
D．物体在海平面上的机械能为mv02＋mgh
4．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．
5．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
6．利用能源的过程实质上是( )
A．能量的消失过程
B．能量的创造过程
C．能量不守恒的过程
D．能量转化或转移并且耗散的过程
7．如图所示，长为l的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，某一微小的扰动使铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．如图，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法不正确的是（ ）
A．在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大
B．在轨道Ⅰ上P点的加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的加速度小
C．在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大
D．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
9．如图所示,光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向的夹角为；一轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一小球,小球套在细杆上,O与杆MN在同一竖直平面内,P为MN的中点,且OP垂直于MN．已知小球位于杆上M、P两点时,弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内,细杆上S、Q两点关于P点对称．现将小球从细杆顶端M点由静止释放,小球经过S点时的加速度为为重力加速度．小球从M点运动到N点的过程中,下列说法正确的是( )
A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B．小球加速度大小等于的位置只有两处
C．小球通过P点时的速度最大
D．小球运动到N点时的动能是运动到P点时动能的两倍
10．质量为m的砝码挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时将砝码由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。重力加速度为g。当砝码下降到最低点时（未到地面）（ ）
A．砝码在最低点时弹簧拉力大小为mg
B．下降过程中砝码始终处于失重状态
C．下降到最低点时砝码的加速度大于g
D．下降过程中砝码克服弹簧弹力做的功等于砝码机械能的减少量
11．如图所示，滑块a和小球b质量均为m，a置于水平地面上，b套在固定竖直杆上，a、b用铰链通过长为的刚性轻杆连接，不计摩擦，a、b均可视为质点，重力加速度取。当轻杆与竖直方向夹角时，a、b由静止开始运动，当轻杆转至与竖直方向夹角为53°时（，），滑块a的速度大小为（ ）
A．0 B．0.6m/s C．0.9m/s D．1.2m/s
12．下述实例中，机械能守恒的是（ ）
A．物体做平抛运动
B．物体沿固定斜面匀速下滑
C．物体在竖直面内做匀速圆周运动
D．物体从高处以0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落
13．下列说法正确的是（ ）
A．合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加
B．物体做匀速圆周运动，其机械能一定不变
C．物体做匀速直线运动，其机械能不一定不变
D．滑动摩擦力只能对物体做负功
14．如图所示，一竖直轻质弹簧固定在水平地面上，其上端放有一质量为的小球，小球可视为质点且和弹簧不拴接。现把小球往下按至位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球上升至最高位置，图中经过位置时弹簧正好处于自由状态。已知、的高度差为，、的高度差为，重力加速度为，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．从位置上升到位置的过程中，小球的动能一直增大
B．从位置上升到位置的过程中，小球的机械能守恒
C．小球在位置时，弹簧的弹性势能等于
D．小球在位置时，弹簧的弹性势能小于
15．如图所示，质量为的小物块，从离桌面高处由静止下落，忽略空气阻力，桌面离地面高为。以运动起点所在平面为参考面，小物块落地时的机械能是（ ）
A．0 B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．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_____。
17．如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l，质量为m、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m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_____。
18．如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板．将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距L=4m，现同时无初速度释放A和B.已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为m=1 kg，它们之间的动摩擦因数μ=，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE=10J，忽略碰撞时间，重力加速度大小g取10 m/s2。求：
(1)A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v___________；（结果可以由根式表示）
(2)A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间Δt___________；（结果可以由根式表示）
(3)B相对于A滑动的可能最短时间t___________。（结果可以由根式表示）
19．某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2（m1＜m2）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器（用频率为50HZ的交流电）固定在竖直方向上，物块1与穿过打点计时器的纸带相连接．开始时托住物块2使两物块均处于静止状态，之后将物块2自由释放．图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出．
（1）相邻两计数点之间的时间间隔为_____s；
（2）实验时要在接通打点计时器电源之_____释放物块2（填”前”或”后”）；
（3）将各计数点至O点的距离依次记为h1、h2、h3、h4，测得h2＝1.60cm，h4＝6.40cm，则打下C点时物块的速度大小为_____m/s；
（4）根据测出的物块1上升的高度h与对应的时间t，描绘出如图丙所示的h﹣t2图线，若m1＝0.8kg，m2＝1.0kg，当地的重力加速度大小为g＝9.81m/s2，用△EK表示此过程中系统动能的增加量，△EP表示系统势能的减少量，若△Ep-△Ek△Ep≤10%，则可认为验证了机械能守恒定律．本次实验_____（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，质量为m的小球A以某速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，。求A球落地点到管道口间的距离。
21．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.5m的圆环，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离h=2.4m．用质量m1=1.0kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．现用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块仍将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块从桌面右端D飞离后，由P点沿切线落入圆轨道(g=10m/s2)．求：
(1)物块m2飞离桌面的速度大小;
(2)物块m2在圆轨道P点时对轨道的压力大小;
(3)物块m2的落地点与M点间的距离.
22．动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为H=6m，两熊可视为质点且总质量m=500kg，重心为A，荡下过程重心到悬点的距离l=2m且保持不变，绳子能承受的最大张力为T=104N，光头强位于距离O点水平距离s=5m的B点处，不计一切阻力．
（1）熊大和熊二为了解救自己，荡至最高点时绳与竖直方向的夹角α至少为多大？
（2）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子断裂，则他们的落地点离光头强的距离为多少？
（3）改变重心A到O的距离l，且两熊到最低点绳子恰好断裂，有无可能在落地时砸中光头强？请通过计算说明．
23．如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。BC弧的半径为R，AB弧的半径为2R。一小球在A点正上方与A相距R处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。
（1）求小球在B、A两点的动能之比；
（2）小球沿轨道运动到C点时对轨道压力的大小和方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．D
5．D
6．D
7．C
8．B
9．D
10．D
11．D
12．A
13．C
14．C
15．A
16． 减少 增加 重力势能 动能 增加 减少 动能 重力势能
17． ﹣mgl(1﹣sinθ)
18． 2m/s s s
19． 0.1 后 0.24 不能
20．4R
21．（1）（2）(3)
22．(1)60 (2)1m (3)砸不到
23．（1）3∶1；（2）mg，方向：竖直向上
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．如图所示，若选取地面处的重力势能为零，则图中静止在距地面H高处的物体的机械能等于（ ）
A．mgH B．mgh C．mg（h+H） D．mg（H-h）
2．距离地面高度为h的物体m，从倾角为α的固定光滑斜面由静止开始下滑，当物体滑至底端时，重力的瞬时功率为（ ）
A． B． C． D．
3．如图，在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，重力加速度为g，若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则（ ）
A．物体在海平面上的重力势能为mgh
B．重力对物体做的功为－mgh
C．物体在海平面上的动能为mv02＋mgh
D．物体在海平面上的机械能为mv02＋mgh
4．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．
5．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
6．利用能源的过程实质上是( )
A．能量的消失过程
B．能量的创造过程
C．能量不守恒的过程
D．能量转化或转移并且耗散的过程
7．如图所示，长为l的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，某一微小的扰动使铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．如图，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法不正确的是（ ）
A．在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大
B．在轨道Ⅰ上P点的加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的加速度小
C．在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大
D．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
9．如图所示,光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向的夹角为；一轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一小球,小球套在细杆上,O与杆MN在同一竖直平面内,P为MN的中点,且OP垂直于MN．已知小球位于杆上M、P两点时,弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内,细杆上S、Q两点关于P点对称．现将小球从细杆顶端M点由静止释放,小球经过S点时的加速度为为重力加速度．小球从M点运动到N点的过程中,下列说法正确的是( )
A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B．小球加速度大小等于的位置只有两处
C．小球通过P点时的速度最大
D．小球运动到N点时的动能是运动到P点时动能的两倍
10．质量为m的砝码挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时将砝码由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。重力加速度为g。当砝码下降到最低点时（未到地面）（ ）
A．砝码在最低点时弹簧拉力大小为mg
B．下降过程中砝码始终处于失重状态
C．下降到最低点时砝码的加速度大于g
D．下降过程中砝码克服弹簧弹力做的功等于砝码机械能的减少量
11．如图所示，滑块a和小球b质量均为m，a置于水平地面上，b套在固定竖直杆上，a、b用铰链通过长为的刚性轻杆连接，不计摩擦，a、b均可视为质点，重力加速度取。当轻杆与竖直方向夹角时，a、b由静止开始运动，当轻杆转至与竖直方向夹角为53°时（，），滑块a的速度大小为（ ）
A．0 B．0.6m/s C．0.9m/s D．1.2m/s
12．下述实例中，机械能守恒的是（ ）
A．物体做平抛运动
B．物体沿固定斜面匀速下滑
C．物体在竖直面内做匀速圆周运动
D．物体从高处以0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落
13．下列说法正确的是（ ）
A．合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加
B．物体做匀速圆周运动，其机械能一定不变
C．物体做匀速直线运动，其机械能不一定不变
D．滑动摩擦力只能对物体做负功
14．如图所示，一竖直轻质弹簧固定在水平地面上，其上端放有一质量为的小球，小球可视为质点且和弹簧不拴接。现把小球往下按至位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球上升至最高位置，图中经过位置时弹簧正好处于自由状态。已知、的高度差为，、的高度差为，重力加速度为，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．从位置上升到位置的过程中，小球的动能一直增大
B．从位置上升到位置的过程中，小球的机械能守恒
C．小球在位置时，弹簧的弹性势能等于
D．小球在位置时，弹簧的弹性势能小于
15．如图所示，质量为的小物块，从离桌面高处由静止下落，忽略空气阻力，桌面离地面高为。以运动起点所在平面为参考面，小物块落地时的机械能是（ ）
A．0 B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．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_____。
17．如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l，质量为m、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m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_____。
18．如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板．将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距L=4m，现同时无初速度释放A和B.已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为m=1 kg，它们之间的动摩擦因数μ=，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE=10J，忽略碰撞时间，重力加速度大小g取10 m/s2。求：
(1)A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v___________；（结果可以由根式表示）
(2)A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间Δt___________；（结果可以由根式表示）
(3)B相对于A滑动的可能最短时间t___________。（结果可以由根式表示）
19．某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2（m1＜m2）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器（用频率为50HZ的交流电）固定在竖直方向上，物块1与穿过打点计时器的纸带相连接．开始时托住物块2使两物块均处于静止状态，之后将物块2自由释放．图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出．
（1）相邻两计数点之间的时间间隔为_____s；
（2）实验时要在接通打点计时器电源之_____释放物块2（填”前”或”后”）；
（3）将各计数点至O点的距离依次记为h1、h2、h3、h4，测得h2＝1.60cm，h4＝6.40cm，则打下C点时物块的速度大小为_____m/s；
（4）根据测出的物块1上升的高度h与对应的时间t，描绘出如图丙所示的h﹣t2图线，若m1＝0.8kg，m2＝1.0kg，当地的重力加速度大小为g＝9.81m/s2，用△EK表示此过程中系统动能的增加量，△EP表示系统势能的减少量，若△Ep-△Ek△Ep≤10%，则可认为验证了机械能守恒定律．本次实验_____（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，质量为m的小球A以某速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，。求A球落地点到管道口间的距离。
21．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.5m的圆环，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离h=2.4m．用质量m1=1.0kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．现用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块仍将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块从桌面右端D飞离后，由P点沿切线落入圆轨道(g=10m/s2)．求：
(1)物块m2飞离桌面的速度大小;
(2)物块m2在圆轨道P点时对轨道的压力大小;
(3)物块m2的落地点与M点间的距离.
22．动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为H=6m，两熊可视为质点且总质量m=500kg，重心为A，荡下过程重心到悬点的距离l=2m且保持不变，绳子能承受的最大张力为T=104N，光头强位于距离O点水平距离s=5m的B点处，不计一切阻力．
（1）熊大和熊二为了解救自己，荡至最高点时绳与竖直方向的夹角α至少为多大？
（2）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子断裂，则他们的落地点离光头强的距离为多少？
（3）改变重心A到O的距离l，且两熊到最低点绳子恰好断裂，有无可能在落地时砸中光头强？请通过计算说明．
23．如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。BC弧的半径为R，AB弧的半径为2R。一小球在A点正上方与A相距R处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。
（1）求小球在B、A两点的动能之比；
（2）小球沿轨道运动到C点时对轨道压力的大小和方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．D
5．D
6．D
7．C
8．B
9．D
10．D
11．D
12．A
13．C
14．C
15．A
16． 减少 增加 重力势能 动能 增加 减少 动能 重力势能
17． ﹣mgl(1﹣sinθ)
18． 2m/s s s
19． 0.1 后 0.24 不能
20．4R
21．（1）（2）(3)
22．(1)60 (2)1m (3)砸不到
23．（1）3∶1；（2）mg，方向：竖直向上
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