2022秋物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律练习（word版含答案）

2022秋物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律练题含答案
*人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律*
一、选择题。
1、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h。若以桌面为参考平面，重力加速度为g，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(　　)
A.mgh，减少mg(H－h) B.mgh，增加mg(H＋h)
C.－mgh，增加mg(H－h) D.－mgh，减少mg(H＋h)
2、如图所示，一质量为m1的木板放在光滑斜面上，木板的上端用细绳拴在斜面上，木板上有一只质量为m2的小猫．剪断细绳，木板开始下滑，同时小猫沿木板向上爬．小猫向上爬的过程中，小猫在木板上相对于地面的高度不变，忽略空气阻力．细绳剪断后，小猫做功的功率P与时间t关系正确的图象是(　　)
3、魔方，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为(　　)
A.mga B. C. D.
4、如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)(　　)
A．50 J　　　 B．18 J　　　C．32 J　　　D．0 J
5、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，物体经历的时间为(　　)
A.　　B.　　C.　　D．以上都不对
6、如图所示，一质量为m、边长为a的正方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是(　　)
A．将它翻倒比平推前进做功少
B．将它翻倒比平推前进做功多
C．两种情况做功一样多
D．两种情况做功多少无法比较
7、(多选)如图，工厂利用皮带传输机把质量为m的货物从地面运送到高处的平台C上．皮带以一定的速度v顺时针转动．将货物无初速度地放在A处，货物在皮带上相对滑动时留下一段划痕，然后货物达到速度v随皮带到达平台．已知货物与皮带间的动摩擦因数为μ，皮带的倾角为θ，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)
A．货物从A到C的过程中，平均速度为
B．若改变传送带的速率v，使其变小，皮带上留下的划痕长度变短
C．货物从A点运动到C点，传送带一直对货物做正功
D．货物达到速度v以后的运动过程中，传送带对货物的摩擦力做功的功率为μmgvcosθ
8、如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　)
A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少
B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多
C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgH
D．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h)
9、(双选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，空气阻力做功－0.5 J，则下列判断正确的是(　　)
A．物体的重力势能增加了3 J B．物体的重力势能减少了3 J
C．物体的动能增加了4.5 J D．物体的动能增加了8 J
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．小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh
D．小球在压缩弹簧的过程中，小球的加速度保持不变
11、(双选)如图所示，某商场的电动扶梯坡面与水平面成θ角，质量为m的人站在电梯上，并始终随电梯一起从静止开始匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升直到停止。若用G表示人受到的重力，用FN表示人受到的支持力，用Ff表示人受到的摩擦力，则下列说法中正确的是(　　)
A.上升过程中，Ff一直做负功 B.上升过程中，G一直做负功
C.上升过程中，FN一直做正功 D.上升过程中，Ff一直做正功
12、如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为(　　)
A．MgH B．MgH＋
C．MgH－ D．MgH－
二、填空含实验题。
13、在“验证机械能守恒定律”实验中，能直接从纸带上测得的物理量是（ ）
A．重物下落的高度 B．重物下落至某高度时的速度
C．重物下落的加速度 D．重物下落过程中减少的重力势能
14、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，计算结果保留3位有效数字)：
时刻 t2 t3 t4 t5
速度(m·s－1) 4.99 4.48 3.98
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝__________ m/s；
(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp＝__________ J，动能减少量ΔEk＝__________ J；
(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp__________ΔEk(选填“＞”“＜”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_____________________________________________________
____________________________________________________________。
三、计算类题。
15、（计算题）如图所示，某部队正用吊车将一辆坦克车从码头上吊起装上舰船。
(1)将质量为m的坦克车以速度v匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度。怎样计算吊车的功率？其瞬时功率是多少？
(2)若坦克车在相同的时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中吊车的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？
16、（计算题）质量为3 kg的物体放在高4 m的平台上，g取10 m/s2.求：
(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？
(2)物体相对于地面的重力势能是多少？
(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？
17、如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R。质量为m的小球由A点静止释放，重力加速度为g。求：
(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功WFf。
2022秋物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律练题含答案
*人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律*
一、选择题。
1、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h。若以桌面为参考平面，重力加速度为g，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(　　)
A.mgh，减少mg(H－h)
B.mgh，增加mg(H＋h)
C.－mgh，增加mg(H－h)
D.－mgh，减少mg(H＋h)
【答案】D
2、如图所示，一质量为m1的木板放在光滑斜面上，木板的上端用细绳拴在斜面上，木板上有一只质量为m2的小猫．剪断细绳，木板开始下滑，同时小猫沿木板向上爬．小猫向上爬的过程中，小猫在木板上相对于地面的高度不变，忽略空气阻力．细绳剪断后，小猫做功的功率P与时间t关系正确的图象是(　　)
【答案】B
3、魔方，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为(　　)
A.mga B. C. D.
【答案】D　
4、如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)(　　)
A．50 J　　　 B．18 J　　　C．32 J　　　D．0 J
【答案】C　
5、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，物体经历的时间为(　　)
A.　　B.　　C.　　D．以上都不对
【答案】B　
6、如图所示，一质量为m、边长为a的正方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是(　　)
A．将它翻倒比平推前进做功少
B．将它翻倒比平推前进做功多
C．两种情况做功一样多
D．两种情况做功多少无法比较
【答案】B　
7、(多选)如图，工厂利用皮带传输机把质量为m的货物从地面运送到高处的平台C上．皮带以一定的速度v顺时针转动．将货物无初速度地放在A处，货物在皮带上相对滑动时留下一段划痕，然后货物达到速度v随皮带到达平台．已知货物与皮带间的动摩擦因数为μ，皮带的倾角为θ，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)
A．货物从A到C的过程中，平均速度为
B．若改变传送带的速率v，使其变小，皮带上留下的划痕长度变短
C．货物从A点运动到C点，传送带一直对货物做正功
D．货物达到速度v以后的运动过程中，传送带对货物的摩擦力做功的功率为μmgvcosθ
【答案】BC
8、如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　)
A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少
B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多
C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgH
D．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h)
【答案】C　
9、(双选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，空气阻力做功－0.5 J，则下列判断正确的是(　　)
A．物体的重力势能增加了3 J B．物体的重力势能减少了3 J
C．物体的动能增加了4.5 J D．物体的动能增加了8 J
【答案】AC　
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．小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh
D．小球在压缩弹簧的过程中，小球的加速度保持不变
【答案】A　
11、(双选)如图所示，某商场的电动扶梯坡面与水平面成θ角，质量为m的人站在电梯上，并始终随电梯一起从静止开始匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升直到停止。若用G表示人受到的重力，用FN表示人受到的支持力，用Ff表示人受到的摩擦力，则下列说法中正确的是(　　)
A.上升过程中，Ff一直做负功 B.上升过程中，G一直做负功
C.上升过程中，FN一直做正功 D.上升过程中，Ff一直做正功
【答案】BC
12、如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为(　　)
A．MgH B．MgH＋
C．MgH－ D．MgH－
【答案】C　
二、填空含实验题。
13、在“验证机械能守恒定律”实验中，能直接从纸带上测得的物理量是（ ）
A．重物下落的高度 B．重物下落至某高度时的速度
C．重物下落的加速度 D．重物下落过程中减少的重力势能
【答案】A
14、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，计算结果保留3位有效数字)：
时刻 t2 t3 t4 t5
速度(m·s－1) 4.99 4.48 3.98
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝__________ m/s；
(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp＝__________ J，动能减少量ΔEk＝__________ J；
(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp__________ΔEk(选填“＞”“＜”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_____________________________________________________
____________________________________________________________。
【答案】(1)3.48　 (2)1.24　1.28 　(3)＜　上升过程中存在空气阻力
【解析】(1)t5时刻小球的速度v5＝×10－2 m/s＝3.48 m/s。
(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp＝mgh25＝0.2×9.8×(23.68＋21.16＋18.66)×10－2 J＝1.24 J，动能减少量ΔEk＝mv－mv＝1.28 J。
(3)ΔEp＜ΔEk，造成这种结果的主要原因是上升过程中存在空气阻力。
三、计算类题。
15、（计算题）如图所示，某部队正用吊车将一辆坦克车从码头上吊起装上舰船。
(1)将质量为m的坦克车以速度v匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度。怎样计算吊车的功率？其瞬时功率是多少？
(2)若坦克车在相同的时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中吊车的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？
【答案及解析】(1)吊车对坦克车做的功W＝mgh，功率P＝＝；P瞬＝Fv＝mgv。
(2)该过程中吊车的平均功率为＝＝＝。
其瞬时功率为P瞬＝Fv＝m(g＋a)at。
16、（计算题）质量为3 kg的物体放在高4 m的平台上，g取10 m/s2.求：
(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？
(2)物体相对于地面的重力势能是多少？
(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？
【答案】(1)0　 (2)120 J　 (3)－120 J　120 J
【解析】解法一：(1)相对于平台表面h＝0.
Ep＝mgh＝0.
(2)相对于地面，物体重力势能为Ep＝mgh＝3×10×4 J＝120 J.
(3)物体从平台表面下落到地面上，以平台为参考面，有Ep1＝0.
Ep2＝mgh＝3×10×(－4) J＝－120 J
△Ep＝Ep2－Ep1＝－120 J
重力势能减少了120 J，重力做的功为
WG＝mgh＝120 J
或WG＝Ep1－Ep2＝0－(－120) J＝120 J.
解法二：(1)、(2)两问同上．
在第(3)问中，若取地面为零势能面．
则：Ep1＝mgh＝3×10×4 J＝120 J，Ep2＝0
ΔEp＝Ep2－Ep1＝0－120 J＝－120 J
WG＝Ep1－Ep2＝120 J.
17、如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R。质量为m的小球由A点静止释放，重力加速度为g。求：
(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功WFf。
【答案】　(1)　(2)mg(R－h)
【解析】　(1)小球从A滑到B的过程中，
由动能定理得：mgR＝mv－0
解得vB＝。
(2)从A到D的过程，由动能定理可得
mg(R－h)－WFf＝0－0，
解得克服摩擦力做的功WFf＝mg(R－h)。