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 | 321.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-12 20:02:44 | ||
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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． 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
2． 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
3． 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
4． 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
5． 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)
6． 如图所示，质量为m的足球在地面l的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中到达的最高点2的高度为h．则
A．足球由l到2过程中动能变大
B．足球由l到2过程中动能变小
C．足球由2到3过程中重力势能变大
D．足球在位置2时动能最大
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． 如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是
A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零
B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等
C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化相等
D．小球从A到C与从C到B的过程，由于从A到C所花时间更短，所以该段损失的机械能更少
9． 如图所示，桌面高为，质量为的小球从高出桌面的A点由静止开始下落到地面上的点．不计空气阻力，以桌面为参考平面，在此过程中小球重力做的功和小球在桌面处的机械能分别为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．从地面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力)，选抛出点所在的水平面为参考面，则两个物体（ ）
A．所具有的重力势能相等 B．所具有的动能相等
C．所具有的机械能不相等 D．所具有的机械能相等
二、多选题
11．如图所示，两个质量相同的小球A、B，用细线悬挂在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平位置后将小球无初速度释放，则经最低点时（以悬点所在的水平面为参考平面）（ ）
A．B球的动能大于A球的动能
B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能
D．A球的机械能等于B球的机械能
12．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
13．如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为的圆环顶点，另一端系一质量为的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，橡皮筋刚好处于无形变状态，A点与圆心位于同一水平线上。当小球运动到最低点时，速率为，此时小球对圆环恰好没有压力（取）。下列说法正确的是（ ）
A．从A到的过程中，小球的机械能守恒
B．从A到的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了
C．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
D．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
14．关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是（ ）
A．伽利略的斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上升到同样的高度
B．只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略实验
C．在伽利略斜面实验中，只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度
D．设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使B斜面变成水平，则可以使小球沿平面运动到无穷远处
15．质量为m的物体，由静止竖直向下匀加速运动，通过的路程为h．由于阻力作用，向下运动的加速度为g．下列关于功和能的说法，正确的是
A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh
C．物体克服阻力做功mgh D．物体的动能增加了mgh
三、解答题
16．如图所示，轨道部分为光滑的圆弧，半径为点与圆心等高，部分水平但不光滑，端固定一轻质弹簧，为弹簧的原长。一个可视为质点、质量为的物块从点由静止释放，经弹簧反弹后停在点（不再滑上轨道段）。已知物块与之间的动摩擦因数为，和间的距离均为。
(1)求物块运动到点时的速度；
(2)求整个过程中弹簧最大的弹性势能；
(3)已知轻质弹簧的劲度系数为，求物块向左运动过程中速度为最大值时弹簧的弹性势能。
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 C D B B D B A B A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AB BD BD AB
三、解答题
16．(1)；(2)；(3)
17．(1)0.3kg；(2)4m/s；(3)小球不能经过最高点
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能力提升练习
一、单选题
1． 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
2． 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
3． 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
4． 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
5． 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)
6． 如图所示，质量为m的足球在地面l的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中到达的最高点2的高度为h．则
A．足球由l到2过程中动能变大
B．足球由l到2过程中动能变小
C．足球由2到3过程中重力势能变大
D．足球在位置2时动能最大
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． 如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是
A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零
B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等
C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化相等
D．小球从A到C与从C到B的过程，由于从A到C所花时间更短，所以该段损失的机械能更少
9． 如图所示，桌面高为，质量为的小球从高出桌面的A点由静止开始下落到地面上的点．不计空气阻力，以桌面为参考平面，在此过程中小球重力做的功和小球在桌面处的机械能分别为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．从地面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力)，选抛出点所在的水平面为参考面，则两个物体（ ）
A．所具有的重力势能相等 B．所具有的动能相等
C．所具有的机械能不相等 D．所具有的机械能相等
二、多选题
11．如图所示，两个质量相同的小球A、B，用细线悬挂在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平位置后将小球无初速度释放，则经最低点时（以悬点所在的水平面为参考平面）（ ）
A．B球的动能大于A球的动能
B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能
D．A球的机械能等于B球的机械能
12．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
13．如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为的圆环顶点，另一端系一质量为的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，橡皮筋刚好处于无形变状态，A点与圆心位于同一水平线上。当小球运动到最低点时，速率为，此时小球对圆环恰好没有压力（取）。下列说法正确的是（ ）
A．从A到的过程中，小球的机械能守恒
B．从A到的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了
C．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
D．小球过点时，橡皮筋上的弹力为
14．关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是（ ）
A．伽利略的斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上升到同样的高度
B．只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略实验
C．在伽利略斜面实验中，只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度
D．设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使B斜面变成水平，则可以使小球沿平面运动到无穷远处
15．质量为m的物体，由静止竖直向下匀加速运动，通过的路程为h．由于阻力作用，向下运动的加速度为g．下列关于功和能的说法，正确的是
A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh
C．物体克服阻力做功mgh D．物体的动能增加了mgh
三、解答题
16．如图所示，轨道部分为光滑的圆弧，半径为点与圆心等高，部分水平但不光滑，端固定一轻质弹簧，为弹簧的原长。一个可视为质点、质量为的物块从点由静止释放，经弹簧反弹后停在点（不再滑上轨道段）。已知物块与之间的动摩擦因数为，和间的距离均为。
(1)求物块运动到点时的速度；
(2)求整个过程中弹簧最大的弹性势能；
(3)已知轻质弹簧的劲度系数为，求物块向左运动过程中速度为最大值时弹簧的弹性势能。
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 C D B B D B A B A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AB BD BD AB
三、解答题
16．(1)；(2)；(3)
17．(1)0.3kg；(2)4m/s；(3)小球不能经过最高点
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