第八章 机械能守恒定律 基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 机械能守恒定律 基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 794.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-16 16:09:58 | ||
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文档简介
第八章《机械能守恒定律》基础练习
一、单选题
1．如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动并计时，在t1时刻转速达到n，物块即将开始滑动。保持转速n不变，继续转动到t2时刻。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．在0~t1时间内，摩擦力做功为零
B．在t1~t2时间内，摩擦力做功不为零
C．在0~t1时间内，摩擦力做功为2μmgR
D．在0~t1时间内，摩擦力做功为
2．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做变速运动的物体机械能不可能守恒
C．做平抛运动的物体机械能不一定守恒
D．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒
3．关于运动物体的受力、速度和动能，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的合外力不为零，其速度必定变化
B．物体的动能不变，其所受的合外力必定为零
C．物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大
D．物体受到的合外力对物体不做功，它的速度必定不变
4．如图所示，“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ，此后在该轨道再次成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道，并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地。卡门撞击坑的预选着陆区，自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
B．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小
C．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的运行速度大
D．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大
5．如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
6．在2021年10月10号举办的中国北斗应用大会上，中国工程院院士透露将对我国自主研制的全球定位和卫星导航系统——北斗系统进行升级换代，方向之一是考虑引入低轨卫星增强系统。如图是北斗系统中三类不同卫星的轨道示意图，假定这三类卫星均做匀速圆周运动，a为地球静止轨道卫星，b为地球中圆轨道卫星，c为倾斜地球同步轨道卫星，已知b卫星周期是a卫星周期的一半，c卫星与a卫星周期相同，地球自转周期为T，a卫星轨道半径为r，则下列说法正确的是（ ）
A．b卫星运转线速度
B．a卫星运转加速度与b卫星运转加速度之比为
C．b卫星动能比c卫星动能大
D．a卫星与c卫星在相同时间内扫描到的地球区域面积相同
7．如图所示，将一质量为m的小球从A点以初速度v斜向上抛出，小球先后经过B、C两点。已知B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，重力加速度为g，取A点所在的平面为参考平面，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在B点的机械能是C点机械能的两倍
B．小球在B点的动能是C点动能的两倍
C．小球在B点的动能为mv2＋2mgh
D．小球在C点的动能为mv2－mgh
8．固定滚轮训练是飞行员为提高空间定向能力而特有的一种训练手段。如图所示，固定滚轮是转轴固定可在竖直面内绕轴自由转动的轮子，训练时飞行员手脚支撑在轮子上做圆周运动。已知飞行员质量为m，滚轮半径为R，滚轮质量可忽略，某次训练中飞行员双臂间的夹角为120°，飞行员恰好能在竖直面内做完整圆周运动，当其头部转动到最低点时，踏板对脚无作用力，此时（ ）
A．飞行员脚的线速度大小为 B．飞行员重心的线速度大小为
C．每个手臂的支持力大小为5mg D．飞行员身体的最大向心加速度大小为5g
9．一质量为1 kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 （ ）
A．0～2 s内外力的平均功率是5 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
10．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（ ）
A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动
B．时，箱子的速度为
C．箱子运动的最大位移为14m
D．箱子从开始运动到停下来所用的时间为
11．总质量为m的汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到P并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的v-t图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为s，汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在该过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．汽车再次匀速运动时速度大小为 B．t=0时刻，汽车的加速度大小为
C．汽车的牵引力不断减小 D．经历的时间为
二、填空题
12．重力势能的相对性
（1）参考平面：物体的重力势能总是相对于___________来说的，这个___________叫作参考平面，在参考平面上物体的重力势能取为___________。
（2）重力势能的相对性：Ep=mgh中的h是物体重心相对___________的高度。选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是___________的，但重力势能的差值___________。（后两空选填“相同”或“不同”）
（3）标矢性：重力势能为___________量，其正负表示重力势能的大小。物体在参考平面上方时，物体的高度为正值，重力势能为___________值；在参考平面下方时，物体的高度为负值，重力势能为___________值。
13．从高为30m空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，则：在抛出后2s内重力的功率是______；在抛出后2s时重力的功率是______。
14．汽车在行驶过程中一定要注意控制车速及与前车保持安全距离以避免紧急制动时出现追尾事故。假设制动时路面阻力大小恒定，汽车以速率v行驶时制动距离为s；则汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为_____。
15．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平。
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=___________cm，实验时将滑块从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为___________m/s；在实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、___________和___________（文字说明并用相应的字母表示）。
（3）本实验通过比较___________和___________在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒。
三、解答题
16．如图所示，在房屋的天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，重力加速度为g，已知绳能承受的最大拉力为2mg小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度，落到地面上．求：
（1）绳断裂瞬间小球的速度；
（2）房屋的高度
17．一辆汽车的额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为4.0×103N，汽车质量为4.0×103kg，沿水平路面行驶．汽车运动过程中始终未超过额定功率．求：
（1）汽车运动的最大速度；
（2）汽车以额定功率行驶时，当车速为36km/h时汽车的加速度
18．如图甲所示为重庆钓鱼城复制的古代抛石机，据史料记载，通过使用钓鱼城抛石机发射礌石可打中300多米外的目标，据说当时的蒙哥在攻打钓鱼城时就是被这种礌石击中而死。某同学据此制作了一个抛石机模型如图乙所示，炮架上横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆起杠杆作用。长杆可绕转轴转动，转轴到A的距离，转轴到的距离，发射前长杆A端着地且与地面成，当在A端小凹槽中放置一质量的小球时，用手拉绳转动长杆另一端，当转动至点正下方时，点位置的线速度。此时长杆受到装置作用迅速停止转动，A端小凹槽中的小球将从最高点水平飞出，空气阻力可忽略不计，，，重力加速度。求：
（1）小球从最高点飞出前对小凹槽在竖直方向上的压力；
（2）小球落地时的动能。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．A
4．D
5．B
6．B
7．D
8．C
9．D
10．D
11．C
12． 某一水平面 水平面 0 参考平面 不同 相同 标 正 负
13． 100W 200W
14．4s
15． 0.48 0.4 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s 滑块的质量M
16． ；
17．（1）20 m/s（2）1m/s2
18．（1），方向竖直向上；（2）
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，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动并计时，在t1时刻转速达到n，物块即将开始滑动。保持转速n不变，继续转动到t2时刻。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．在0~t1时间内，摩擦力做功为零
B．在t1~t2时间内，摩擦力做功不为零
C．在0~t1时间内，摩擦力做功为2μmgR
D．在0~t1时间内，摩擦力做功为
2．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做变速运动的物体机械能不可能守恒
C．做平抛运动的物体机械能不一定守恒
D．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒
3．关于运动物体的受力、速度和动能，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的合外力不为零，其速度必定变化
B．物体的动能不变，其所受的合外力必定为零
C．物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大
D．物体受到的合外力对物体不做功，它的速度必定不变
4．如图所示，“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ，此后在该轨道再次成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道，并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地。卡门撞击坑的预选着陆区，自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
B．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小
C．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的运行速度大
D．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大
5．如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
6．在2021年10月10号举办的中国北斗应用大会上，中国工程院院士透露将对我国自主研制的全球定位和卫星导航系统——北斗系统进行升级换代，方向之一是考虑引入低轨卫星增强系统。如图是北斗系统中三类不同卫星的轨道示意图，假定这三类卫星均做匀速圆周运动，a为地球静止轨道卫星，b为地球中圆轨道卫星，c为倾斜地球同步轨道卫星，已知b卫星周期是a卫星周期的一半，c卫星与a卫星周期相同，地球自转周期为T，a卫星轨道半径为r，则下列说法正确的是（ ）
A．b卫星运转线速度
B．a卫星运转加速度与b卫星运转加速度之比为
C．b卫星动能比c卫星动能大
D．a卫星与c卫星在相同时间内扫描到的地球区域面积相同
7．如图所示，将一质量为m的小球从A点以初速度v斜向上抛出，小球先后经过B、C两点。已知B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，重力加速度为g，取A点所在的平面为参考平面，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在B点的机械能是C点机械能的两倍
B．小球在B点的动能是C点动能的两倍
C．小球在B点的动能为mv2＋2mgh
D．小球在C点的动能为mv2－mgh
8．固定滚轮训练是飞行员为提高空间定向能力而特有的一种训练手段。如图所示，固定滚轮是转轴固定可在竖直面内绕轴自由转动的轮子，训练时飞行员手脚支撑在轮子上做圆周运动。已知飞行员质量为m，滚轮半径为R，滚轮质量可忽略，某次训练中飞行员双臂间的夹角为120°，飞行员恰好能在竖直面内做完整圆周运动，当其头部转动到最低点时，踏板对脚无作用力，此时（ ）
A．飞行员脚的线速度大小为 B．飞行员重心的线速度大小为
C．每个手臂的支持力大小为5mg D．飞行员身体的最大向心加速度大小为5g
9．一质量为1 kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 （ ）
A．0～2 s内外力的平均功率是5 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
10．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（ ）
A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动
B．时，箱子的速度为
C．箱子运动的最大位移为14m
D．箱子从开始运动到停下来所用的时间为
11．总质量为m的汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到P并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的v-t图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为s，汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在该过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．汽车再次匀速运动时速度大小为 B．t=0时刻，汽车的加速度大小为
C．汽车的牵引力不断减小 D．经历的时间为
二、填空题
12．重力势能的相对性
（1）参考平面：物体的重力势能总是相对于___________来说的，这个___________叫作参考平面，在参考平面上物体的重力势能取为___________。
（2）重力势能的相对性：Ep=mgh中的h是物体重心相对___________的高度。选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是___________的，但重力势能的差值___________。（后两空选填“相同”或“不同”）
（3）标矢性：重力势能为___________量，其正负表示重力势能的大小。物体在参考平面上方时，物体的高度为正值，重力势能为___________值；在参考平面下方时，物体的高度为负值，重力势能为___________值。
13．从高为30m空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，则：在抛出后2s内重力的功率是______；在抛出后2s时重力的功率是______。
14．汽车在行驶过程中一定要注意控制车速及与前车保持安全距离以避免紧急制动时出现追尾事故。假设制动时路面阻力大小恒定，汽车以速率v行驶时制动距离为s；则汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为_____。
15．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平。
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=___________cm，实验时将滑块从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为___________m/s；在实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、___________和___________（文字说明并用相应的字母表示）。
（3）本实验通过比较___________和___________在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒。
三、解答题
16．如图所示，在房屋的天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，重力加速度为g，已知绳能承受的最大拉力为2mg小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度，落到地面上．求：
（1）绳断裂瞬间小球的速度；
（2）房屋的高度
17．一辆汽车的额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为4.0×103N，汽车质量为4.0×103kg，沿水平路面行驶．汽车运动过程中始终未超过额定功率．求：
（1）汽车运动的最大速度；
（2）汽车以额定功率行驶时，当车速为36km/h时汽车的加速度
18．如图甲所示为重庆钓鱼城复制的古代抛石机，据史料记载，通过使用钓鱼城抛石机发射礌石可打中300多米外的目标，据说当时的蒙哥在攻打钓鱼城时就是被这种礌石击中而死。某同学据此制作了一个抛石机模型如图乙所示，炮架上横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆起杠杆作用。长杆可绕转轴转动，转轴到A的距离，转轴到的距离，发射前长杆A端着地且与地面成，当在A端小凹槽中放置一质量的小球时，用手拉绳转动长杆另一端，当转动至点正下方时，点位置的线速度。此时长杆受到装置作用迅速停止转动，A端小凹槽中的小球将从最高点水平飞出，空气阻力可忽略不计，，，重力加速度。求：
（1）小球从最高点飞出前对小凹槽在竖直方向上的压力；
（2）小球落地时的动能。
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参考答案：
1．D
2．D
3．A
4．D
5．B
6．B
7．D
8．C
9．D
10．D
11．C
12． 某一水平面 水平面 0 参考平面 不同 相同 标 正 负
13． 100W 200W
14．4s
15． 0.48 0.4 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s 滑块的质量M
16． ；
17．（1）20 m/s（2）1m/s2
18．（1），方向竖直向上；（2）
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