第八章 机械能守恒定律 练习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 机械能守恒定律 练习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 869.1KB | ||
| 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 16:13:49 | ||
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文档简介
第八章《机械能守恒定律》练习题
一、单选题
1．如图所示，人从滑梯上加速滑下，人和滑梯间有摩擦力，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是（ ）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
2．学科核心素养是学科育人价值的集中体现。物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”四个方面，下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（ ）
A．加速度a=和电场强度E=的定义都运用了比值法
B．合外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒
C．驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上转弯
D．“鸡蛋碰石头，自不量力”，说明石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力
3．如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．货物所受支持力逐渐增大 B．货物所受摩擦力逐渐减小
C．支持力对货物不做功 D．支持力对货物做正功
4．小明同学周末米到哈尔滨融创乐园游玩，小明乘坐过山车经过半径为30米圆轨道的最低点时发现动力已关闭，此时速度显示屏上的数字为60m/s，当到达最高点时小明体验到了完全失重的感觉。过程可简化为下图，如果小明的质量为60千克，g=10m/s2，那么小明从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A．小明的机械能守恒
B．小明在最低点时对座位的压力是7200N
C．小明在最高点时，他的重力的功率是7320W
D．小明的机械能不守恒，他损失的机械能是63000J
5．如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）
A．物体通过O点时所受的合外力为零
B．物体将做阻尼振动
C．物体最终只能停止在O点
D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
6．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做的功分别为WA、WB。若（ ）。
A．hA=hB，则一定有WA=WB
B．hA>hB，则可能有WAC．hAD．hA>hB，则一定有WA>WB
7．如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆相连，放在光滑的斜面上．现将它们从静止释放，在下滑的过程中（ ）
A．两物体下滑的加速度不相同 B．轻杆对A做正功，对B做负功
C．系统的机械能守恒 D．任意时刻两物体重力的功率相同
8．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
9．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
10．质量为m的汽车沿平直的公路行驶，在时间t内，以恒定功率P由静止开始经过距离s达到最大速度vm。已知汽车所受的阻力Ff恒定不变，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，有一竖直放置、内壁光滑的圆环，可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆环的半径为，重力加速度为，小球在最低点的速度为，不计空气阻力，则（ ）
A．小球运动到最高点时，处于超重状态
B．小球的速度越大，则在、两点小球对圆环内壁的压力差越大
C．当时，小球一定能通过最高点
D．当时，小球始终不会脱离圆环
12．如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角= 37°的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径R的大小，其他条件保持不变，欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大，求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。（ ）
A．R=0.5m，x=2.4m B．R=0.4m，x=2.8m
C．R=0.4m，x=2.4m D．R=0.5m，x=2.8m
二、填空题
13．质量为的物体做自由落体运动。从开始到下落的过程中重力做的功为_______，末重力的功率为_______。（取）
14．如图所示，光滑的圆弧的半径R＝0.4 m，有一质量m＝2.0 kg的物体自圆弧的最高点A处从静止开始下滑到B点，然后沿粗糙的水平面前进一段距离s＝4 m，到达C点停止。（g取10 m/s2）。
（1）物体到达B点时的速率v＝________m/s。
（2）物体到达B点时对圆轨道的压力FN＝________N。
（3）水平面的动摩擦因数μ＝________。
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。
16．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为vm。
（1）若四节动力车厢输出的总功率为，动车组匀速行驶的速度为v1，则=_______
（2）若四节动力车厢输出功率均为额定值P，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为____________（用题目中的字母表示）
17．如图所示为同轴的轻质圆盘，可以绕水平轴O转动，大轮与小轮半径之比为3：1．小轮边缘所绕的细线悬挂质量为m的物块A．大轮边缘所绕的细线与放在水平面上质量为2m的物体B相连．将物体B从距离圆盘足够远处静止释放，运动中B受到的阻力f与位移s满足关系式f=ks（k为已知恒量）．则物体B运动的最大位移为 ，物体B运动的最大速度为 ．
三、解答题
18．如图所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到水平方向的推力F＝10 N的作用，在水平地面上从静止开始移动了距离s＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了一段距离后停止运动，动摩擦因数0.1 （g取10m/s2），求：
(1)推力F对物体做的功；
(2)全过程中克服摩擦力所做的功。
19．如图所示，哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长，高度，运动员从该滑道顶端由静止开始自由滑下，不借助滑杆作用力，经到达滑雪道底端时速度，人和滑雪板的总质量，g取，求人和滑雪板：
(1)到达底端时的动能；
(2)下滑过程中重力做的功；
(3)在滑动过程阻力做的功；
(4)下滑过程重力做功的平均功率。
20．如图所示，额定功率、质量的遥控赛车（视为质点）在水平轨道上从静止开始运动，已知赛车受轨道阻力恒为车重的0.4倍，空气阻力不计，重力加速度，求：
（1）赛车运动的最大速度；
（2）若赛车以加速度启动，经多长时间可达额定功率；
（3）若赛车以额定功率启动，经过达到最大速度，则该过程位移为多大。
21．2022年我国北京举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示为简化跳台滑雪的雪道示意图，助滑坡由长度60m的粗糙斜面AB （倾角）和半径25m的光滑圆弧BC组成，两者相切于B点，过圆弧最低点C的切线水平。 CD为足够长的着陆坡（倾角）。一运动员连同滑板（整体可视为质点）从A点由静止滑下，从C点以水平方向速度飞出，运动员从C点飞出到着陆用时，不计空气阻力，重力加速度g= 10m/s2， sin37°=0.6。
（1）运动员在C点的速度大小为多少？
（2）该运动员在斜面AB上的运动时间为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．D
5．B
6．B
7．C
8．B
9．C
10．C
11．C
12．A
13． 20 20
14． 60 0.1
15．9
16．
17．；
18．(1)20J；(2)20J
19．(1)；(2)；(3)；(4)
20．（1）5m/s；（2）4s；（3）1.875m
21．（1） 26m/s ；（2）5s
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，人从滑梯上加速滑下，人和滑梯间有摩擦力，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是（ ）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
2．学科核心素养是学科育人价值的集中体现。物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”四个方面，下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（ ）
A．加速度a=和电场强度E=的定义都运用了比值法
B．合外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒
C．驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上转弯
D．“鸡蛋碰石头，自不量力”，说明石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力
3．如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．货物所受支持力逐渐增大 B．货物所受摩擦力逐渐减小
C．支持力对货物不做功 D．支持力对货物做正功
4．小明同学周末米到哈尔滨融创乐园游玩，小明乘坐过山车经过半径为30米圆轨道的最低点时发现动力已关闭，此时速度显示屏上的数字为60m/s，当到达最高点时小明体验到了完全失重的感觉。过程可简化为下图，如果小明的质量为60千克，g=10m/s2，那么小明从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A．小明的机械能守恒
B．小明在最低点时对座位的压力是7200N
C．小明在最高点时，他的重力的功率是7320W
D．小明的机械能不守恒，他损失的机械能是63000J
5．如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）
A．物体通过O点时所受的合外力为零
B．物体将做阻尼振动
C．物体最终只能停止在O点
D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
6．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做的功分别为WA、WB。若（ ）。
A．hA=hB，则一定有WA=WB
B．hA>hB，则可能有WA
7．如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆相连，放在光滑的斜面上．现将它们从静止释放，在下滑的过程中（ ）
A．两物体下滑的加速度不相同 B．轻杆对A做正功，对B做负功
C．系统的机械能守恒 D．任意时刻两物体重力的功率相同
8．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
9．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
10．质量为m的汽车沿平直的公路行驶，在时间t内，以恒定功率P由静止开始经过距离s达到最大速度vm。已知汽车所受的阻力Ff恒定不变，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，有一竖直放置、内壁光滑的圆环，可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆环的半径为，重力加速度为，小球在最低点的速度为，不计空气阻力，则（ ）
A．小球运动到最高点时，处于超重状态
B．小球的速度越大，则在、两点小球对圆环内壁的压力差越大
C．当时，小球一定能通过最高点
D．当时，小球始终不会脱离圆环
12．如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角= 37°的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径R的大小，其他条件保持不变，欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大，求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。（ ）
A．R=0.5m，x=2.4m B．R=0.4m，x=2.8m
C．R=0.4m，x=2.4m D．R=0.5m，x=2.8m
二、填空题
13．质量为的物体做自由落体运动。从开始到下落的过程中重力做的功为_______，末重力的功率为_______。（取）
14．如图所示，光滑的圆弧的半径R＝0.4 m，有一质量m＝2.0 kg的物体自圆弧的最高点A处从静止开始下滑到B点，然后沿粗糙的水平面前进一段距离s＝4 m，到达C点停止。（g取10 m/s2）。
（1）物体到达B点时的速率v＝________m/s。
（2）物体到达B点时对圆轨道的压力FN＝________N。
（3）水平面的动摩擦因数μ＝________。
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。
16．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为vm。
（1）若四节动力车厢输出的总功率为，动车组匀速行驶的速度为v1，则=_______
（2）若四节动力车厢输出功率均为额定值P，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为____________（用题目中的字母表示）
17．如图所示为同轴的轻质圆盘，可以绕水平轴O转动，大轮与小轮半径之比为3：1．小轮边缘所绕的细线悬挂质量为m的物块A．大轮边缘所绕的细线与放在水平面上质量为2m的物体B相连．将物体B从距离圆盘足够远处静止释放，运动中B受到的阻力f与位移s满足关系式f=ks（k为已知恒量）．则物体B运动的最大位移为 ，物体B运动的最大速度为 ．
三、解答题
18．如图所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到水平方向的推力F＝10 N的作用，在水平地面上从静止开始移动了距离s＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了一段距离后停止运动，动摩擦因数0.1 （g取10m/s2），求：
(1)推力F对物体做的功；
(2)全过程中克服摩擦力所做的功。
19．如图所示，哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长，高度，运动员从该滑道顶端由静止开始自由滑下，不借助滑杆作用力，经到达滑雪道底端时速度，人和滑雪板的总质量，g取，求人和滑雪板：
(1)到达底端时的动能；
(2)下滑过程中重力做的功；
(3)在滑动过程阻力做的功；
(4)下滑过程重力做功的平均功率。
20．如图所示，额定功率、质量的遥控赛车（视为质点）在水平轨道上从静止开始运动，已知赛车受轨道阻力恒为车重的0.4倍，空气阻力不计，重力加速度，求：
（1）赛车运动的最大速度；
（2）若赛车以加速度启动，经多长时间可达额定功率；
（3）若赛车以额定功率启动，经过达到最大速度，则该过程位移为多大。
21．2022年我国北京举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示为简化跳台滑雪的雪道示意图，助滑坡由长度60m的粗糙斜面AB （倾角）和半径25m的光滑圆弧BC组成，两者相切于B点，过圆弧最低点C的切线水平。 CD为足够长的着陆坡（倾角）。一运动员连同滑板（整体可视为质点）从A点由静止滑下，从C点以水平方向速度飞出，运动员从C点飞出到着陆用时，不计空气阻力，重力加速度g= 10m/s2， sin37°=0.6。
（1）运动员在C点的速度大小为多少？
（2）该运动员在斜面AB上的运动时间为多少？
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参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．D
5．B
6．B
7．C
8．B
9．C
10．C
11．C
12．A
13． 20 20
14． 60 0.1
15．9
16．
17．；
18．(1)20J；(2)20J
19．(1)；(2)；(3)；(4)
20．（1）5m/s；（2）4s；（3）1.875m
21．（1） 26m/s ；（2）5s
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