8.4机械能守恒定律 训练题 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4机械能守恒定律 训练题 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 299.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-05 23:58:10 | ||
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文档简介
8.4机械能守恒定律 精选训练题
一、选择题
1．下列物体中，机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员匀速下落
B．汽车刹车时减速运动
C．物体做自由落体运动
D．小孩从粗糙滑梯上下滑
2．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( )
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．若物体的机械能守恒，物体一定只受重力
C．做变速运动的物体机械能可能守恒
D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
3．2019年春晚在舞蹈《春海》中拉开帷幕。如图，五名领舞者在钢丝绳的拉动下同时以相同速度缓缓升起，下列说法中正确的是（ ）
A．她们在上升过程中机械能守恒
B．2号和4号领舞者的重力势能不一定相等
C．2号领舞者相对于5号领舞者在向上运动
D．观众欣赏表演时可把领舞者看作质点
4．质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑，若以地面作为零势能参考平面，则当苹果落到坑底前瞬间的机械能为（ ）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H﹣h）
5．第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行．高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱．在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑．若运动员受到的阻力不可忽略，则这段时间内他的（ ）
A．重力势能增加，动能减少，机械能守恒
B．重力势能增加，动能增加，机械能守恒
C．重力势能减少，动能减少，机械能减少
D．重力势能减少，动能增加，机械能减少
6．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A． B． C． D．
7．质量为1 kg的物体从倾角为30°、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)( )
A．0 J，－5 J B．0 J，－10 J
C．10 J,5 J D．20 J，－10 J
8．北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵．假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的( )
A．动能增加
B．重力势能增加
C．机械能减少
D．机械能不变
9．元宵节焰火晚会上，万发礼花弹点亮夜空，如图所示为焰火燃放时的精彩瞬间．假如燃放时长度为 1 m 的炮筒竖直放置，每个礼花弹约为 1 kg(燃放前后看作质量不变)，当地重力加速度为10 m/s2，爆炸后的高压气体对礼花弹做功 900 J，离开炮筒口时的动能为 800 J，礼花弹从炮筒底部竖直运动到炮筒口的过程中，下列判断正确的是( )
A．重力势能增加 800 J
B．克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功 90 J
C．克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功无法计算
D．机械能增加 800 J
10．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为（ ）
A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg
11．小朋友们在公园里玩滑滑梯游戏，若某一小朋友沿直线匀速下滑，在他下滑的过程中，说法正确的是（ ）
A．滑梯对他的作用力方向沿着斜面向上
B．滑梯对他的作用力方向竖直向上
C．滑梯对他的作用力做功为零
D．他下滑过程的机械能守恒
12．如图所示，质量相同的甲、乙两小球用长度不等的线分别悬挂于等高的O1和O2两点，将两球拉起使线伸直呈水平状态后无初速释放，则两球到达最低点时具有相同的( )
A．速度 B．机械能 C．重力势能 D．动能
13．跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，运动员从长直助滑道的顶端由静止开始下滑，滑到底端后完成各种高难度的滑雪动作．假设某运动员在助滑道上下滑的过程中，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J．在这个过程中（ ）
A．运动员的动能增加了2000J
B．运动员的重力势能减少了1800J
C．运动员的机械能增加了1800J
D．运动员的机械能减少了200J
14．如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），重力加速度为g，则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ）
A．圆环的机械能守恒
B．弹簧弹性势能增加了mgL
C．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和始终保持不变
15．如图所示，小球沿水平面通过点进入半径为的半圆弧轨道后恰能通过最高点，然后落回水平面，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球落地点离点的水平距离为
B．小球落地时的动能为
C．小球运动到半圆弧最高点时向心力恰好为零
D．若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比点高
二、解答题
16．打桩机的重锤质量是500kg,把他提升到离地面12m高处，然后让它自由下落（以地面为零势能面），求：
（1）重锤在最高处的重力势能
（2）重锤下落5m时的重力势能、动能和速度的大小
（3）重锤落地时动能和速度的大小
17．如图所示，半径R=0.40 m的光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的水平面相切于圆环的底端A。一质量m=0.50 kg的小球，以初速度v0=5.0 m/s在水平面上向左做匀速直线运动，而后冲上竖直半圆形轨道，小球最后落在水平上面的C点，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小球到达半圆形轨道最高点B的速度大小vB；
(2)A、C间的距离s。
18．如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。
(1)铁球下落到距地面多高时动能最大？
(2)以上过程中弹簧弹性势能的最大值是多少？
19．如图所示，质量分别为和的物体、，用轻绳连接跨在一定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且物体底面接触地面，物体距地面，求：
(1)放开物体，当物体着地时，物体的速度；
(2)物体能上升的最大高度。
参考答案
1．C2．C3．B4．B5．D6．B7．A8．B9．B10．D11．B12．B13．D14．B15．ABD
16．（1）（2）（3）
【解析】
（1）取地面为零势能面，则重锤在最高处的高度为 h1=12m，所以重锤的重力势能为 ，
（2）重锤下落5m时离地高度为 h2=7m
重力势能为：，
根据机械能守恒，
动能
由 ，得
（3）根据机械能守恒，重锤落地时的动能
由得重锤落地时速度
17．(1)3m/s；(2)1.2m
【解析】
(1)设小球到达圆形轨道的最高点B时速度为，由机械能守恒得
解得
(2)小球自B点作平抛运动到C点，有
解得
18．(1)；(2) 。
【解析】
(1)当铁球所受的弹力和重力平衡时，动能最大，则有
得
则小球动能最大时离地面的高度为
(2)在最低点时弹性势能最大，设弹簧弹性势能的最大值是Ep，根据系统的机械能守恒得
19．(1)；(2)1.0m
【解析】
(1)据机械能守恒，B减少的重力势能等于A增加的重力势能与AB的动能之和
带入数据可得
(2)B落地后，A做竖直上抛运动，由
可得
A能上升的最大高度为答案第1页，共2页
一、选择题
1．下列物体中，机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员匀速下落
B．汽车刹车时减速运动
C．物体做自由落体运动
D．小孩从粗糙滑梯上下滑
2．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( )
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．若物体的机械能守恒，物体一定只受重力
C．做变速运动的物体机械能可能守恒
D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
3．2019年春晚在舞蹈《春海》中拉开帷幕。如图，五名领舞者在钢丝绳的拉动下同时以相同速度缓缓升起，下列说法中正确的是（ ）
A．她们在上升过程中机械能守恒
B．2号和4号领舞者的重力势能不一定相等
C．2号领舞者相对于5号领舞者在向上运动
D．观众欣赏表演时可把领舞者看作质点
4．质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑，若以地面作为零势能参考平面，则当苹果落到坑底前瞬间的机械能为（ ）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H﹣h）
5．第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行．高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱．在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑．若运动员受到的阻力不可忽略，则这段时间内他的（ ）
A．重力势能增加，动能减少，机械能守恒
B．重力势能增加，动能增加，机械能守恒
C．重力势能减少，动能减少，机械能减少
D．重力势能减少，动能增加，机械能减少
6．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A． B． C． D．
7．质量为1 kg的物体从倾角为30°、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)( )
A．0 J，－5 J B．0 J，－10 J
C．10 J,5 J D．20 J，－10 J
8．北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵．假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的( )
A．动能增加
B．重力势能增加
C．机械能减少
D．机械能不变
9．元宵节焰火晚会上，万发礼花弹点亮夜空，如图所示为焰火燃放时的精彩瞬间．假如燃放时长度为 1 m 的炮筒竖直放置，每个礼花弹约为 1 kg(燃放前后看作质量不变)，当地重力加速度为10 m/s2，爆炸后的高压气体对礼花弹做功 900 J，离开炮筒口时的动能为 800 J，礼花弹从炮筒底部竖直运动到炮筒口的过程中，下列判断正确的是( )
A．重力势能增加 800 J
B．克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功 90 J
C．克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功无法计算
D．机械能增加 800 J
10．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为（ ）
A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg
11．小朋友们在公园里玩滑滑梯游戏，若某一小朋友沿直线匀速下滑，在他下滑的过程中，说法正确的是（ ）
A．滑梯对他的作用力方向沿着斜面向上
B．滑梯对他的作用力方向竖直向上
C．滑梯对他的作用力做功为零
D．他下滑过程的机械能守恒
12．如图所示，质量相同的甲、乙两小球用长度不等的线分别悬挂于等高的O1和O2两点，将两球拉起使线伸直呈水平状态后无初速释放，则两球到达最低点时具有相同的( )
A．速度 B．机械能 C．重力势能 D．动能
13．跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，运动员从长直助滑道的顶端由静止开始下滑，滑到底端后完成各种高难度的滑雪动作．假设某运动员在助滑道上下滑的过程中，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J．在这个过程中（ ）
A．运动员的动能增加了2000J
B．运动员的重力势能减少了1800J
C．运动员的机械能增加了1800J
D．运动员的机械能减少了200J
14．如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），重力加速度为g，则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ）
A．圆环的机械能守恒
B．弹簧弹性势能增加了mgL
C．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和始终保持不变
15．如图所示，小球沿水平面通过点进入半径为的半圆弧轨道后恰能通过最高点，然后落回水平面，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球落地点离点的水平距离为
B．小球落地时的动能为
C．小球运动到半圆弧最高点时向心力恰好为零
D．若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比点高
二、解答题
16．打桩机的重锤质量是500kg,把他提升到离地面12m高处，然后让它自由下落（以地面为零势能面），求：
（1）重锤在最高处的重力势能
（2）重锤下落5m时的重力势能、动能和速度的大小
（3）重锤落地时动能和速度的大小
17．如图所示，半径R=0.40 m的光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的水平面相切于圆环的底端A。一质量m=0.50 kg的小球，以初速度v0=5.0 m/s在水平面上向左做匀速直线运动，而后冲上竖直半圆形轨道，小球最后落在水平上面的C点，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小球到达半圆形轨道最高点B的速度大小vB；
(2)A、C间的距离s。
18．如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。
(1)铁球下落到距地面多高时动能最大？
(2)以上过程中弹簧弹性势能的最大值是多少？
19．如图所示，质量分别为和的物体、，用轻绳连接跨在一定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且物体底面接触地面，物体距地面，求：
(1)放开物体，当物体着地时，物体的速度；
(2)物体能上升的最大高度。
参考答案
1．C2．C3．B4．B5．D6．B7．A8．B9．B10．D11．B12．B13．D14．B15．ABD
16．（1）（2）（3）
【解析】
（1）取地面为零势能面，则重锤在最高处的高度为 h1=12m，所以重锤的重力势能为 ，
（2）重锤下落5m时离地高度为 h2=7m
重力势能为：，
根据机械能守恒，
动能
由 ，得
（3）根据机械能守恒，重锤落地时的动能
由得重锤落地时速度
17．(1)3m/s；(2)1.2m
【解析】
(1)设小球到达圆形轨道的最高点B时速度为，由机械能守恒得
解得
(2)小球自B点作平抛运动到C点，有
解得
18．(1)；(2) 。
【解析】
(1)当铁球所受的弹力和重力平衡时，动能最大，则有
得
则小球动能最大时离地面的高度为
(2)在最低点时弹性势能最大，设弹簧弹性势能的最大值是Ep，根据系统的机械能守恒得
19．(1)；(2)1.0m
【解析】
(1)据机械能守恒，B减少的重力势能等于A增加的重力势能与AB的动能之和
带入数据可得
(2)B落地后，A做竖直上抛运动，由
可得
A能上升的最大高度为答案第1页，共2页