第八章 第4节机械能守恒定律（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 第4节机械能守恒定律（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 361.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-24 18:35:54 | ||
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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
能力突破练习
一、单选题
1． 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．物体在空中做平抛运动
B．跳伞运动员在空中匀减速下落
C．人乘电梯匀加速上升
D．物体沿斜面匀速下滑
2． 如图所示，光滑斜面与水平面成α=30°角，斜面上一根长为l=0.30m的轻杆，一端系住质量为0.2kg的小球，另一端可绕O点在斜面内转动，先将轻杆拉至水平位置，然后给小球一沿着斜面并与轻杆垂直的初速度，取，则（ ）
A．此时小球的加速度大小为
B．小球到达最高点时，杆对其的弹力沿斜面向上
C．若增大，小球达到最高点时杆子对小球的弹力一定增大
D．若增大，小球达到最高点时杆子对小球的弹力可能减小
3． 如图，一轻弹簧左端固定在长木块B的左端，右端与小木块A连接，且A、B及B与地面间接触面光滑。开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对A、B和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是（ ）
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B．F1、F2分别对A、B做正功，故系统机械能不断增加
C．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，系统机械能最大
D．系统机械能最大时，两物体动能都为零
4． 下列说法正确的是
A．若加速度方向与速度方向相同，当物体加速度减小时，物体的速度可能减小
B．地球同步卫星的加速度小于赤道上随地球自转的物体的加速度
C．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的
D．物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒
5． 如图所示。五名领舞者在钢丝绳的拉动下同时以相同速度缓缓升起，领舞者上升过程中（ ）
A．机械能守恒 B．重力势能增加 C．彼此的动能相等 D．重力对她们做正功
6． 下列运动过程中物体机械能守恒的是（ ）
A．飘落的树叶 B．火车在进站的过程中
C．起重机吊起物体匀速上升的过程 D．在光滑斜面上加速运动的小球
7． 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．
8． 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
9． 一物体由h高处自由落下，以地面为参考平面，当物体的动能等于势能时，物体运动的时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．以上都不对
10．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
二、多选题
11．如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（ ）
A．此时物块的动能为F（x＋L）
B．此时小车的动能为f x
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx－f L
D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为f L
12．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时，关闭发动机，汽车向前滑行直到停止，其运动的v-t图线如图所示。已知汽车的牵引力大小为F，所受摩擦阻力为Ff ，全过程中牵引力做功W1，克服阻力做功为W2，则（ ）
A． B． C． D．
13．低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落h的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是（ ）
A．运动员的重力势能减少了 B．运动员克服阻力所做的功为
C．运动员的动能增加了 D．运动员的机械能减少了
14．如图，半径为R的半圆形光滑轨道在B处与水平光滑轨道相接，质量为m的小球在水平恒力F的作用下，从水平轨道上离B点距离为的A处由静止开始运动到B点时撤去力F，小球沿半圆轨道向上运动，关于整个运动过程下列说法正确的是（ ）
A．不论F的大小为多大，小球一定不可能从C点水平飞出落到的中点
B．倘若水平恒力，小球最终将沿原轨道返回
C．倘若小球最终可以从C点水平飞出后正好打在A点，该水平恒力大小为
D．倘若小球可以从A点运动到C点，那么小球从A点运动到C点过程中小球和地球系统的机械能守恒
15．如图（a）所示，一质量为1kg的小物块以一定的初速度滑上一固定斜面，其机械能E总等于动能Ek和重力势能Ep之和，取斜面底端为重力势能零点，该小物块的E总和Ep随它离斜面底端的距离x的变化如图（b）所示。重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．x=0时，小物块的速率为5m/s
B．小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．x=3m时，小物块的动能Ek=20J
D．从斜面底端至x=5m，小物块的动能减少30
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．如图，O点处固定有力传感器，长为l=0.4m的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为θ（如图所示），图乙为轻绳弹力大小F随cosθ变化的部分图像，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)小球质量；
(2)小球在最低点时的速度；
(3)判断小球能否做完整的圆周运动，写出证明过程。
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 D C B D A A B C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BC CD AB BC
三、解答题
16．(1)26N；(2)11.4J；(3)最后停在D点
17．(1)0.3kg；(2)4m/s；(3)小球不能经过最高点
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能力突破练习
一、单选题
1． 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．物体在空中做平抛运动
B．跳伞运动员在空中匀减速下落
C．人乘电梯匀加速上升
D．物体沿斜面匀速下滑
2． 如图所示，光滑斜面与水平面成α=30°角，斜面上一根长为l=0.30m的轻杆，一端系住质量为0.2kg的小球，另一端可绕O点在斜面内转动，先将轻杆拉至水平位置，然后给小球一沿着斜面并与轻杆垂直的初速度，取，则（ ）
A．此时小球的加速度大小为
B．小球到达最高点时，杆对其的弹力沿斜面向上
C．若增大，小球达到最高点时杆子对小球的弹力一定增大
D．若增大，小球达到最高点时杆子对小球的弹力可能减小
3． 如图，一轻弹簧左端固定在长木块B的左端，右端与小木块A连接，且A、B及B与地面间接触面光滑。开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对A、B和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是（ ）
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B．F1、F2分别对A、B做正功，故系统机械能不断增加
C．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，系统机械能最大
D．系统机械能最大时，两物体动能都为零
4． 下列说法正确的是
A．若加速度方向与速度方向相同，当物体加速度减小时，物体的速度可能减小
B．地球同步卫星的加速度小于赤道上随地球自转的物体的加速度
C．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的
D．物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒
5． 如图所示。五名领舞者在钢丝绳的拉动下同时以相同速度缓缓升起，领舞者上升过程中（ ）
A．机械能守恒 B．重力势能增加 C．彼此的动能相等 D．重力对她们做正功
6． 下列运动过程中物体机械能守恒的是（ ）
A．飘落的树叶 B．火车在进站的过程中
C．起重机吊起物体匀速上升的过程 D．在光滑斜面上加速运动的小球
7． 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．
8． 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
9． 一物体由h高处自由落下，以地面为参考平面，当物体的动能等于势能时，物体运动的时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．以上都不对
10．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
二、多选题
11．如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（ ）
A．此时物块的动能为F（x＋L）
B．此时小车的动能为f x
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx－f L
D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为f L
12．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时，关闭发动机，汽车向前滑行直到停止，其运动的v-t图线如图所示。已知汽车的牵引力大小为F，所受摩擦阻力为Ff ，全过程中牵引力做功W1，克服阻力做功为W2，则（ ）
A． B． C． D．
13．低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落h的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是（ ）
A．运动员的重力势能减少了 B．运动员克服阻力所做的功为
C．运动员的动能增加了 D．运动员的机械能减少了
14．如图，半径为R的半圆形光滑轨道在B处与水平光滑轨道相接，质量为m的小球在水平恒力F的作用下，从水平轨道上离B点距离为的A处由静止开始运动到B点时撤去力F，小球沿半圆轨道向上运动，关于整个运动过程下列说法正确的是（ ）
A．不论F的大小为多大，小球一定不可能从C点水平飞出落到的中点
B．倘若水平恒力，小球最终将沿原轨道返回
C．倘若小球最终可以从C点水平飞出后正好打在A点，该水平恒力大小为
D．倘若小球可以从A点运动到C点，那么小球从A点运动到C点过程中小球和地球系统的机械能守恒
15．如图（a）所示，一质量为1kg的小物块以一定的初速度滑上一固定斜面，其机械能E总等于动能Ek和重力势能Ep之和，取斜面底端为重力势能零点，该小物块的E总和Ep随它离斜面底端的距离x的变化如图（b）所示。重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．x=0时，小物块的速率为5m/s
B．小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．x=3m时，小物块的动能Ek=20J
D．从斜面底端至x=5m，小物块的动能减少30
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．如图，O点处固定有力传感器，长为l=0.4m的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为θ（如图所示），图乙为轻绳弹力大小F随cosθ变化的部分图像，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)小球质量；
(2)小球在最低点时的速度；
(3)判断小球能否做完整的圆周运动，写出证明过程。
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 D C B D A A B C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BC CD AB BC
三、解答题
16．(1)26N；(2)11.4J；(3)最后停在D点
17．(1)0.3kg；(2)4m/s；(3)小球不能经过最高点
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