第八章第4节机械能守恒定律练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章第4节机械能守恒定律练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 293.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-20 11:31:26 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第八章第4节机械能守恒定律
综合提升
一、单选题
1、 从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g=10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A．物体质量为2kg
B．h=2m时物体的动能Ek=40J
C．h=0时物体的速率为
D．从自由释放到落到地面，物体动能增加60J
2、 一同学沿斜上方抛出一小球，在小球抛出后的运动过程中（不计空气阻力），一定变化的物理量是
A．速度 B．加速度 C．合外力 D．机械能
3、 如图所示，跳楼机是常见的大型机动游乐设备。这种设备的座舱装在竖直柱子上，由升降机送至高处后使其自由下落（不计阻力），一段时间后，启动制动系统，座舱匀减速运动到地面时刚好停下，下列说法正确的是（ ）
A．自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等
B．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受合力的冲量相同
C．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受重力做的功一定相等
D．整个下落过程中，乘客的最大速度是全程平均速度的两倍
4、 如图所示，光滑的曲面与光滑的水平面平滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度h处由静止下滑，则（ ）
A．小球与弹簧刚接触时，速度大小为
B．小球与弹簧接触的过程中，小球机械能守恒
C．小球在压缩弹簧到最短时，弹簧的弹性势能为
D．小球在压缩弹簧的过程中，小球的加速度保持不变
5、 如图质量是2kg的物体放在桌面，桌面的高度是0.8m。以桌面为零势面时物体的重力势能是Ep1，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp1；以地面为零势面时物体的重力势能是Ep2，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp2，则下列正确的是（ ）
A．ΔEp1=ΔEp2 B．ΔEp1>ΔEp2 C．Ep2=0J D．Ep1=16J
6、 光滑水平面上有A、B两木块，A、B之间用一轻弹簧拴接，A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态，若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（ ）
A．木块A离开墙壁前，A、B组成的系统机械能守恒
B．木块A离开墙壁后，A、B组成的系统机械能守恒
C．木块A离开墙壁前，A、B弹簧组成的系统机械能守恒
D．木块A离开墙壁后，A、B弹簧组成的系统机械能不守恒
7、 如图为一发光轨道yoyo球结构，yoyo球具有磁性，可以紧贴铁质的轨道外侧做圆周运动，若不考虑球与轨道之间的摩擦，且yoyo球与轨道之间的磁力大小不变。则停止甩动yoyo球让其转动起来后（ ）
A．做的是匀速圆周运动
B．在最高点速度不能小于
C．在最高点对轨道的压力大于最低点对轨道的压力
D．由于有磁力作用，yoyo球运动过程中机械能不守恒
8、 如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（ ）
A．动能为mgh B．机械能为
C．动能为 D．重力势能为mgh
9、 在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为轻绳处于伸直状态（无弹力）一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动，则关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断中正确的是（ ）
A．甲图中小球机械能守恒
B．乙图中小球A机械能守恒
C．丙图中小球机械能守恒
D．丁图中小球机械能守恒
10、关于物体的机械能是否守恒，下列说法中正确的是（ ）
A．物体所受合外力为零，它的机械能一定守恒
B．物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒
C．物体所受合外力不为零，它的机械能可能守恒
D．物体所受合外力对它做功为零，它的机械能一定守恒
二、多选题
11、某课外兴趣小组测试无人机投放物品的试验。在某次试验中，无人机在离地面高度为12 m处悬停后将物品自由释放，物品匀加速竖直下落了2 s后落地，若物品质量为1 kg，g取10m/s2，则物品从释放到刚接触地面的过程中（ ）
A．重力势能增加了120 J B．合外力做功为120 J
C．动能增加了72 J D．机械能减少了48 J
12、如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L的轻杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在轻杆的作用下向两侧滑动，三个小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中（ ）
A．球A的机械能先减小后增大
B．球C的机械能一直增大
C．A的机械能最小时B对地面的压力为mg
D．球A落地的瞬时速度小于
13、某质点1kg，由静止开始以的加速度竖直下降了0.6m，则在此过程中，说法正确的是（g=10 m/s2）（ ）
A．质点的动能增加了2J B．质点的重力势能减少6J
C．质点的机械能增加了8J D．质点的机械能减少了2J
14、如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为的圆环顶点，另一端系一质量为的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，橡皮筋刚好处于无形变状态，A点与圆心位于同一水平线上。当小球运动到最低点时，速率为，此时小球对圆环恰好没有压力（取）。下列说法正确的是（ ）
A．从A到的过程中，小球的机械能守恒
B．从A到的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了
C．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
D．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
15、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
三、解答题
16、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。
17、无线充电的原理如图所示：通过插座上的电流转换器，将电能转化为超声波，用电设备上的接收器捕获超声波，将超声波转化为电能给设备充电。接收器单位面积上接收到的超声波功率与接收器和电流转换器之间距离的平方成反比，接收器将超声波转化为电能的转化效率为。
某电动小车（含接收器）质量为，其电池将电能转化为机械能的效率为。用该装置给电动小车充电：当时，经过时间，小车刚好充满电，然后启动小车，小车经过足够长的距离（电能已耗尽）后进入一个半径为的竖直放置的固定圆形轨道的内侧，在最高点时对轨道的压力大小恰为小车的重力大小。不计一切摩擦，小车可视为质点，电池在充满电后会自动停止充电，已知重力加速度为。
（1）求电动小车在最高点时的速度大小；
（2）求充电过程中电动小车上的接收器接收到的超声波的功率；
（3）若要使小车不脱离圆形轨道做完整的圆周运动，则充电时间与距离应满足什么关系？
2021-2022学年人教版（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 7 8 9 10
答案 B A D A A C C B A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD AC AB BD AD
三、解答题
16、(1)26N；(2)11.4J；(3)最后停在D点
17、（1）；（2）；（3）
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综合提升
一、单选题
1、 从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g=10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A．物体质量为2kg
B．h=2m时物体的动能Ek=40J
C．h=0时物体的速率为
D．从自由释放到落到地面，物体动能增加60J
2、 一同学沿斜上方抛出一小球，在小球抛出后的运动过程中（不计空气阻力），一定变化的物理量是
A．速度 B．加速度 C．合外力 D．机械能
3、 如图所示，跳楼机是常见的大型机动游乐设备。这种设备的座舱装在竖直柱子上，由升降机送至高处后使其自由下落（不计阻力），一段时间后，启动制动系统，座舱匀减速运动到地面时刚好停下，下列说法正确的是（ ）
A．自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等
B．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受合力的冲量相同
C．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受重力做的功一定相等
D．整个下落过程中，乘客的最大速度是全程平均速度的两倍
4、 如图所示，光滑的曲面与光滑的水平面平滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度h处由静止下滑，则（ ）
A．小球与弹簧刚接触时，速度大小为
B．小球与弹簧接触的过程中，小球机械能守恒
C．小球在压缩弹簧到最短时，弹簧的弹性势能为
D．小球在压缩弹簧的过程中，小球的加速度保持不变
5、 如图质量是2kg的物体放在桌面，桌面的高度是0.8m。以桌面为零势面时物体的重力势能是Ep1，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp1；以地面为零势面时物体的重力势能是Ep2，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp2，则下列正确的是（ ）
A．ΔEp1=ΔEp2 B．ΔEp1>ΔEp2 C．Ep2=0J D．Ep1=16J
6、 光滑水平面上有A、B两木块，A、B之间用一轻弹簧拴接，A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态，若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（ ）
A．木块A离开墙壁前，A、B组成的系统机械能守恒
B．木块A离开墙壁后，A、B组成的系统机械能守恒
C．木块A离开墙壁前，A、B弹簧组成的系统机械能守恒
D．木块A离开墙壁后，A、B弹簧组成的系统机械能不守恒
7、 如图为一发光轨道yoyo球结构，yoyo球具有磁性，可以紧贴铁质的轨道外侧做圆周运动，若不考虑球与轨道之间的摩擦，且yoyo球与轨道之间的磁力大小不变。则停止甩动yoyo球让其转动起来后（ ）
A．做的是匀速圆周运动
B．在最高点速度不能小于
C．在最高点对轨道的压力大于最低点对轨道的压力
D．由于有磁力作用，yoyo球运动过程中机械能不守恒
8、 如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（ ）
A．动能为mgh B．机械能为
C．动能为 D．重力势能为mgh
9、 在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为轻绳处于伸直状态（无弹力）一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动，则关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断中正确的是（ ）
A．甲图中小球机械能守恒
B．乙图中小球A机械能守恒
C．丙图中小球机械能守恒
D．丁图中小球机械能守恒
10、关于物体的机械能是否守恒，下列说法中正确的是（ ）
A．物体所受合外力为零，它的机械能一定守恒
B．物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒
C．物体所受合外力不为零，它的机械能可能守恒
D．物体所受合外力对它做功为零，它的机械能一定守恒
二、多选题
11、某课外兴趣小组测试无人机投放物品的试验。在某次试验中，无人机在离地面高度为12 m处悬停后将物品自由释放，物品匀加速竖直下落了2 s后落地，若物品质量为1 kg，g取10m/s2，则物品从释放到刚接触地面的过程中（ ）
A．重力势能增加了120 J B．合外力做功为120 J
C．动能增加了72 J D．机械能减少了48 J
12、如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L的轻杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在轻杆的作用下向两侧滑动，三个小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中（ ）
A．球A的机械能先减小后增大
B．球C的机械能一直增大
C．A的机械能最小时B对地面的压力为mg
D．球A落地的瞬时速度小于
13、某质点1kg，由静止开始以的加速度竖直下降了0.6m，则在此过程中，说法正确的是（g=10 m/s2）（ ）
A．质点的动能增加了2J B．质点的重力势能减少6J
C．质点的机械能增加了8J D．质点的机械能减少了2J
14、如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为的圆环顶点，另一端系一质量为的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，橡皮筋刚好处于无形变状态，A点与圆心位于同一水平线上。当小球运动到最低点时，速率为，此时小球对圆环恰好没有压力（取）。下列说法正确的是（ ）
A．从A到的过程中，小球的机械能守恒
B．从A到的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了
C．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
D．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
15、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
三、解答题
16、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。
17、无线充电的原理如图所示：通过插座上的电流转换器，将电能转化为超声波，用电设备上的接收器捕获超声波，将超声波转化为电能给设备充电。接收器单位面积上接收到的超声波功率与接收器和电流转换器之间距离的平方成反比，接收器将超声波转化为电能的转化效率为。
某电动小车（含接收器）质量为，其电池将电能转化为机械能的效率为。用该装置给电动小车充电：当时，经过时间，小车刚好充满电，然后启动小车，小车经过足够长的距离（电能已耗尽）后进入一个半径为的竖直放置的固定圆形轨道的内侧，在最高点时对轨道的压力大小恰为小车的重力大小。不计一切摩擦，小车可视为质点，电池在充满电后会自动停止充电，已知重力加速度为。
（1）求电动小车在最高点时的速度大小；
（2）求充电过程中电动小车上的接收器接收到的超声波的功率；
（3）若要使小车不脱离圆形轨道做完整的圆周运动，则充电时间与距离应满足什么关系？
2021-2022学年人教版（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 7 8 9 10
答案 B A D A A C C B A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD AC AB BD AD
三、解答题
16、(1)26N；(2)11.4J；(3)最后停在D点
17、（1）；（2）；（3）
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