第4节机械能守恒定律 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第4节机械能守恒定律 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 249.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 11:56:45 | ||
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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
挑战学霸
一、单选题
1． 下列运动能满足机械能守恒的是
A．子弹射穿木块
B．吊车将货物匀速吊起
C．降落伞在空中匀速下降
D．石头从手中抛出后的运动(不计空气阻力)
2． 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．
3． 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（ ）
A．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
4． 如图所示，质量为m的小球用长度为R的细绳拴着在竖直面上绕O点做圆周运动，恰好能通过竖直面的最高点A，重力加速度为g，不计空气阻力，则
A．小球通过最高点A的速度为gR
B．小球通过最低点B和最高点A的动能之差为mgR
C．若细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，则小球还能上升的高度为R
D．若细绳在小球运动到A处断了，则经过时间小球运动到与圆心等高的位置
5． 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
6． 在2018年雅加达亚运会上，我国跳水运动员司雅杰摘得女子10米台金牌，彭建峰收获男子1米板冠军．如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自由状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员一直处于超重状态
B．运动员所受重力对其做的功在数值上小于跳板弹性势能的增加量
C．运动员的机械能守恒
D．运动员的动能一直在减小
7． 一质点在平面直角坐标系内运动，其x方向的x-t图像和y方向的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点做匀变速直线运动 B．2s末质点的速度大小为6m/s
C．2s内质点的位移大小为15m D．质点的初速度方向与合外力方向垂直
8． 下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动的原因是物体所受合力的方向与加速度的方向不相同
B．平抛运动的物体在相同时间内速度的变化量相同
C．做匀速圆周运动的物体的加速度保持不变
D．两个不共线的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
9． 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
10．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
二、多选题
11．如图所示，长为的轻质细杆一端可绕点自由转动，杆上距点和处分别固定质量均为的小球A、B，现将细杆拉至水平，并将其由静止释放，忽略一切摩擦及空气阻力，则在杆由水平转到竖直位置的过程中（ ）
A．A球机械能守恒，B球机械能守恒
B．A球机械能减少，B球机械能增加
C．当细杆转到竖直位置时，B球的速度大小为
D．当细杆转到竖直位置时，OA段杆对A球的拉力大小为
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．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
14．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
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，在光滑的水平面上，有一质量为的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为的小铁块无初速度地轻放到木块右端，小铁块与木块间的动摩擦因数为，当小铁块在木块上相对木块滑动时与木块保持相对静止，该过程中长木块对地的位移为，求这个过程中：
（1）系统产生的热量；
（2）小铁块增加的动能；
（3）木块减少的动能；
（4）系统机械能的减少量。
17．如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物．忽略小圆环的大小．
（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上（如图）．在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物 M下降的最大距离．
（2）若不挂重物M，小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态？
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 D A C D A B C B D A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC AB AB BC
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）；（4）
17．（1）R；（2）见解析
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挑战学霸
一、单选题
1． 下列运动能满足机械能守恒的是
A．子弹射穿木块
B．吊车将货物匀速吊起
C．降落伞在空中匀速下降
D．石头从手中抛出后的运动(不计空气阻力)
2． 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．
3． 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（ ）
A．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
4． 如图所示，质量为m的小球用长度为R的细绳拴着在竖直面上绕O点做圆周运动，恰好能通过竖直面的最高点A，重力加速度为g，不计空气阻力，则
A．小球通过最高点A的速度为gR
B．小球通过最低点B和最高点A的动能之差为mgR
C．若细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，则小球还能上升的高度为R
D．若细绳在小球运动到A处断了，则经过时间小球运动到与圆心等高的位置
5． 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
6． 在2018年雅加达亚运会上，我国跳水运动员司雅杰摘得女子10米台金牌，彭建峰收获男子1米板冠军．如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自由状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员一直处于超重状态
B．运动员所受重力对其做的功在数值上小于跳板弹性势能的增加量
C．运动员的机械能守恒
D．运动员的动能一直在减小
7． 一质点在平面直角坐标系内运动，其x方向的x-t图像和y方向的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点做匀变速直线运动 B．2s末质点的速度大小为6m/s
C．2s内质点的位移大小为15m D．质点的初速度方向与合外力方向垂直
8． 下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动的原因是物体所受合力的方向与加速度的方向不相同
B．平抛运动的物体在相同时间内速度的变化量相同
C．做匀速圆周运动的物体的加速度保持不变
D．两个不共线的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
9． 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
10．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
二、多选题
11．如图所示，长为的轻质细杆一端可绕点自由转动，杆上距点和处分别固定质量均为的小球A、B，现将细杆拉至水平，并将其由静止释放，忽略一切摩擦及空气阻力，则在杆由水平转到竖直位置的过程中（ ）
A．A球机械能守恒，B球机械能守恒
B．A球机械能减少，B球机械能增加
C．当细杆转到竖直位置时，B球的速度大小为
D．当细杆转到竖直位置时，OA段杆对A球的拉力大小为
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．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
14．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
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，在光滑的水平面上，有一质量为的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为的小铁块无初速度地轻放到木块右端，小铁块与木块间的动摩擦因数为，当小铁块在木块上相对木块滑动时与木块保持相对静止，该过程中长木块对地的位移为，求这个过程中：
（1）系统产生的热量；
（2）小铁块增加的动能；
（3）木块减少的动能；
（4）系统机械能的减少量。
17．如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物．忽略小圆环的大小．
（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上（如图）．在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物 M下降的最大距离．
（2）若不挂重物M，小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态？
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 D A C D A B C B D A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC AB AB BC
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）；（4）
17．（1）R；（2）见解析
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