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 | 372.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-06 23:16:24 | ||
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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
能力提升练习
一、单选题
1． 如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内，质量为m的小环（可视为质点）套在大环上，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，大环对轻杆拉力的大小为（ ）
A． B． C． D．
2． 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
3． 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
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． 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
7． 下列物理量属于矢量的是（ ）
A．速度 B．质量 C．时间 D．机械能
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． 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
10．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
二、多选题
11．竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后（不计空气阻力）（ ）
A．放手后瞬间小球的加速度等于重力加速度
B．小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒
C．小球机械能守恒
D．小球下落过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大
12．半径为R、竖直固定的光滑圆环，一质量为m的小球套在圆环上，开始时小球静止在圆环的最低点，现给小球一水平初速度v0，使小球刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球过最高点时，速度为零
B．球过最高点时，圆环对小球的弹力大小为mg
C．开始运动时，圆环对小球的弹力为
D．球过最高点时，速度大小为
13．如图所示，质量分别为和的小球和用一轻杆连接，且可绕轻杆的中点无摩擦地转动，将装置由图中的水平位置静止释放，小球向下转过90°的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．球的重力势能减少，动能增加
B．球的重力势能增加，动能减少
C．两球机械能的总和不变
D．两球机械能的总和减少
14．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
15．如图甲所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，质量为的小球，从离弹簧上端一定距离的位置由静止释放，接触弹簧后继续向下运动，小球运动的图像如图乙所示，其中OA段为直线，段是与OA相切于A点的平滑曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为。关于小球的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球在时刻所受弹簧的弹力大小等于
B．整个过程中小球的机械能守恒
C．小球从时刻所在的位置由静止释放后，不能回到出发点
D．小球在从时刻到时刻的过程中重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
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．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 C B B D B A A A C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AB AC CD AD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）；（4）
17．（1）；（2）；（3）
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能力提升练习
一、单选题
1． 如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内，质量为m的小环（可视为质点）套在大环上，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，大环对轻杆拉力的大小为（ ）
A． B． C． D．
2． 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
3． 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
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． 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
7． 下列物理量属于矢量的是（ ）
A．速度 B．质量 C．时间 D．机械能
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． 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
10．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
二、多选题
11．竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后（不计空气阻力）（ ）
A．放手后瞬间小球的加速度等于重力加速度
B．小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒
C．小球机械能守恒
D．小球下落过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大
12．半径为R、竖直固定的光滑圆环，一质量为m的小球套在圆环上，开始时小球静止在圆环的最低点，现给小球一水平初速度v0，使小球刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球过最高点时，速度为零
B．球过最高点时，圆环对小球的弹力大小为mg
C．开始运动时，圆环对小球的弹力为
D．球过最高点时，速度大小为
13．如图所示，质量分别为和的小球和用一轻杆连接，且可绕轻杆的中点无摩擦地转动，将装置由图中的水平位置静止释放，小球向下转过90°的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．球的重力势能减少，动能增加
B．球的重力势能增加，动能减少
C．两球机械能的总和不变
D．两球机械能的总和减少
14．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
15．如图甲所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，质量为的小球，从离弹簧上端一定距离的位置由静止释放，接触弹簧后继续向下运动，小球运动的图像如图乙所示，其中OA段为直线，段是与OA相切于A点的平滑曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为。关于小球的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球在时刻所受弹簧的弹力大小等于
B．整个过程中小球的机械能守恒
C．小球从时刻所在的位置由静止释放后，不能回到出发点
D．小球在从时刻到时刻的过程中重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
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．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 C B B D B A A A C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AB AC CD AD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）；（4）
17．（1）；（2）；（3）
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