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 | 290.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-22 05:10:07 | ||
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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
核心素养提升
一、单选题
1、 如图，一光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环可视为质点，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对小环的支持力的大小为（ ）
A．5mg B．4mg C．3mg D．mg
2、 下列几种情况，系统机械能守恒的是
A．在空中飘落的树叶[图(a)]
B．运动员在蹦床上越跳越高[图(b)]
C．图(c)中小车上放一木块，小车的左侧有弹簧与墙壁相连，小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)
D．图(c)中小车振动时，木块相对小车有滑动
3、 如图所示，在竖直平面内固定的强磁性圆形轨道，半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。一个质量为m的铁质小球沿轨道外侧做完整的圆周运动，所受轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒定。已知当小球运动到B点时速度大小并且恰好对轨道无压力。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．轨道对小球的磁性力的大小等于
B．小球运动到A点时的速度大小为
C．小球运动到A点时对轨道的压力大小为
D．小球从A点到B点的运动过程中机械能逐渐增大
4、 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
5、 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
6、 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体B的质量为2m，放置在倾角为30°的光滑斜面上，物体A的质量为m，用手托着物体A使弹簧处于原长，细绳伸直且B与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜面平行，A与地面间的距离为h，物体B静止在斜面上挡板P处。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对挡板恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．此时弹簧的弹性势能等于
C．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
D．此后物体B可能离开挡板沿斜面向上运动
7、 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
8、 如图所示，在距地面h高度处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在c点比在a点具有的机械能大
B．物体在b点比在c点具有的动能大
C．物体在a、b、c三点具有的动能一样大
D．物体在a、b、c三点具有的机械能相等
9、 以下说法正确的是（ ）
A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
B．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉
C．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能一定守恒
D．合力对物体做功为零时，机械能一定守恒
10、如图所示，质量为m的钢制小球，用长为l的细线悬挂在O点。将小球拉到与O点相齐平的水平位置C处静止释放，小球运动到最低点时对细绳的拉力2mg，若小球运动到最低点B时用小锤头向左敲击它一下，瞬间给小球补充机械能，小球就能恰好摆到与C等高的A点，设空气阻力只与运动速度相关，且运动速度越大空气的阻力就越大，则以下关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
11、如图所示，一小孩沿粗糙的滑梯加速滑下，则该小孩（ ）
A．动能增加 B．重力势能减少 C．机械能守恒 D．机械能减少
12、A、B两个单摆，摆球的质量相同，摆线长LA＞LB，悬点O、等高，如图所示。把两个摆球拉至水平后，都由静止释放，不计阻力，摆球摆到最低点时（ ）
A．A球的动能大于B球的动能
B．两球的机械能相等
C．A球的重力势能大于B球的重力势能
D．A球摆线的拉力小于B球摆线的拉力
13、如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲、乙两小球固定在轻杆的两端，已知甲乙两球的质量分别为M,m 且M>m，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆，下列说法正确的是（ ）
A．甲球下滑至底部的过程中,系统的机械能守恒
B．甲球滑回时不一定能回到初始位置
C．甲球沿轨道下滑，第一次到最低点时具有向右的瞬时速度
D．在甲球滑回过程中杆对甲球做的功与杆对乙球做的功的代数和为零
14、质量为600 g的篮球在空中自由下落，与水平刚性地面相碰后反弹，之后又上升到某一高度．此过程中，小球的速度随时间变化规律的图象如图所示．不计空气阻力．下列说法中正确的是（ ）
A．篮球能弹起的最大高度为0.45 m
B．地面对篮球做功的大小为4.8 J
C．篮球与地面接触过程中机械能损失4.8 J
D．篮球刚与地面接触时重力的瞬时功率为30 W
15、如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．小船经过A点时，缆绳与海面的夹角为a，此时小船的速度大小为v1；小船从A点沿直线加速运动到B点时，缆绳与海面的夹角为β，此时小船的速度大小为v2．已知拖动缆绳的电动机的输出功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计，则
A．小船经过A点时，缆绳的张力大小为
B．小船经过B点时的加速度大小为
C．小船从A点运动到B点经历的时间为
D．小船达到的最大速度和缆绳与海面的夹角无关
三、解答题
16、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？
17、如图所示，长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点，下端连接一只小球，小球与地面间的距离可以忽略（但小球不受地面支持力）且处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度，使其开始在竖直平面内做圆周运动．设小球到达最高点时轻绳突然断开，已知最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上，重力加速度为g．试求：(图中所标初速度v0的数值未知)
(1)绳突然断开时小球的速度；
(2)小球刚开始运动时对绳的拉力．
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 A C C A C B A D B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD AB ACD ACD BD
三、解答题
16、（1）；（2）；（3）
17、（1）（2）9mg
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核心素养提升
一、单选题
1、 如图，一光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环可视为质点，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对小环的支持力的大小为（ ）
A．5mg B．4mg C．3mg D．mg
2、 下列几种情况，系统机械能守恒的是
A．在空中飘落的树叶[图(a)]
B．运动员在蹦床上越跳越高[图(b)]
C．图(c)中小车上放一木块，小车的左侧有弹簧与墙壁相连，小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)
D．图(c)中小车振动时，木块相对小车有滑动
3、 如图所示，在竖直平面内固定的强磁性圆形轨道，半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。一个质量为m的铁质小球沿轨道外侧做完整的圆周运动，所受轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒定。已知当小球运动到B点时速度大小并且恰好对轨道无压力。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．轨道对小球的磁性力的大小等于
B．小球运动到A点时的速度大小为
C．小球运动到A点时对轨道的压力大小为
D．小球从A点到B点的运动过程中机械能逐渐增大
4、 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
5、 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
6、 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体B的质量为2m，放置在倾角为30°的光滑斜面上，物体A的质量为m，用手托着物体A使弹簧处于原长，细绳伸直且B与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜面平行，A与地面间的距离为h，物体B静止在斜面上挡板P处。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对挡板恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．此时弹簧的弹性势能等于
C．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
D．此后物体B可能离开挡板沿斜面向上运动
7、 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
8、 如图所示，在距地面h高度处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在c点比在a点具有的机械能大
B．物体在b点比在c点具有的动能大
C．物体在a、b、c三点具有的动能一样大
D．物体在a、b、c三点具有的机械能相等
9、 以下说法正确的是（ ）
A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
B．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉
C．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能一定守恒
D．合力对物体做功为零时，机械能一定守恒
10、如图所示，质量为m的钢制小球，用长为l的细线悬挂在O点。将小球拉到与O点相齐平的水平位置C处静止释放，小球运动到最低点时对细绳的拉力2mg，若小球运动到最低点B时用小锤头向左敲击它一下，瞬间给小球补充机械能，小球就能恰好摆到与C等高的A点，设空气阻力只与运动速度相关，且运动速度越大空气的阻力就越大，则以下关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
11、如图所示，一小孩沿粗糙的滑梯加速滑下，则该小孩（ ）
A．动能增加 B．重力势能减少 C．机械能守恒 D．机械能减少
12、A、B两个单摆，摆球的质量相同，摆线长LA＞LB，悬点O、等高，如图所示。把两个摆球拉至水平后，都由静止释放，不计阻力，摆球摆到最低点时（ ）
A．A球的动能大于B球的动能
B．两球的机械能相等
C．A球的重力势能大于B球的重力势能
D．A球摆线的拉力小于B球摆线的拉力
13、如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲、乙两小球固定在轻杆的两端，已知甲乙两球的质量分别为M,m 且M>m，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆，下列说法正确的是（ ）
A．甲球下滑至底部的过程中,系统的机械能守恒
B．甲球滑回时不一定能回到初始位置
C．甲球沿轨道下滑，第一次到最低点时具有向右的瞬时速度
D．在甲球滑回过程中杆对甲球做的功与杆对乙球做的功的代数和为零
14、质量为600 g的篮球在空中自由下落，与水平刚性地面相碰后反弹，之后又上升到某一高度．此过程中，小球的速度随时间变化规律的图象如图所示．不计空气阻力．下列说法中正确的是（ ）
A．篮球能弹起的最大高度为0.45 m
B．地面对篮球做功的大小为4.8 J
C．篮球与地面接触过程中机械能损失4.8 J
D．篮球刚与地面接触时重力的瞬时功率为30 W
15、如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．小船经过A点时，缆绳与海面的夹角为a，此时小船的速度大小为v1；小船从A点沿直线加速运动到B点时，缆绳与海面的夹角为β，此时小船的速度大小为v2．已知拖动缆绳的电动机的输出功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计，则
A．小船经过A点时，缆绳的张力大小为
B．小船经过B点时的加速度大小为
C．小船从A点运动到B点经历的时间为
D．小船达到的最大速度和缆绳与海面的夹角无关
三、解答题
16、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？
17、如图所示，长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点，下端连接一只小球，小球与地面间的距离可以忽略（但小球不受地面支持力）且处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度，使其开始在竖直平面内做圆周运动．设小球到达最高点时轻绳突然断开，已知最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上，重力加速度为g．试求：(图中所标初速度v0的数值未知)
(1)绳突然断开时小球的速度；
(2)小球刚开始运动时对绳的拉力．
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 A C C A C B A D B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD AB ACD ACD BD
三、解答题
16、（1）；（2）；（3）
17、（1）（2）9mg
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