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

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名称 2022(春)物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律练题(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-07-04 22:22:52

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2022(春)物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律练题附答案
*人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律*
一、选择题。
1、(多选)关于弹性势能,下列说法正确的是(  )
A.弹簧弹力做正功时,弹性势能增加
B.发生弹性形变的物体都具有弹性势能
C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化
D.在形变量相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大
2、滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1,脚对滑板的摩擦力为Ff2,下列说法正确的是(  )
A.Ff1做正功,Ff2做负功 B.Ff1做负功,Ff2做正功
C.Ff1、Ff2均做正功 D.因为是静摩擦力,Ff1、Ff2都不做功
3、如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h.如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功(  )
A.n(n-1)mgh    B.n(n-1)mgh
C.n(n+1)mgh D.n(n+1)mgh
4、质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为 (  )
A.mv-μmg(s+x) B.mv-μmgx
C.μmgs D.μmg(s+x)
5、从地面竖直上抛两个质量不同的小球,设它们的初动能相同,当上升到同一高度时(不计空气阻力,选抛出点为参考面),则(  )
A.所具有的重力势能相等  B.所具有的动能相等
C.所具有的机械能不等 D.所具有的机械能相等
6、弹簧发生形变时,其弹性势能的表达式为Ep=kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量.如图所示,一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处,该物体从静止开始落向弹簧.设弹簧的劲度系数为k,则物块的最大动能为(弹簧形变在弹性限度内)(  )
A.mgh+  B.mgh-
C.mgh+ D.mgh-
7、关于功率公式P=和P=Fv的说法中正确的是(  )
A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C.由P=Fv知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限制增大
D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
8、物体做自由落体运动,Ep表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图象中,能正确反映Ep和h之间关系的是(  )
9、如图所示,小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为(  )
A. B.
C. D.
10、一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.小球下落阶段下列说法中正确的是(  )
A.在B位置小球动能最大
B.从A→D位置的过程中小球机械能守恒
C.从A→D位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加
D.从A→C位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加
11、如图所示,某一高中男同学在做引体向上运动,从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次,若他在1分钟内完成了10次,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为(  )
A.240 J,4 W B.2 400 J,2 400 W
C.2 400 J,40 W D.4 800 J,80 W
12、关于重力势能的下列说法中错误的是(  )
A.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加
B.质量非常大的物体,重力势能也可能等于零
C.在三十层楼上的物体,它具有的重力势能一定不等于零
D.重力势能具有系统性和相对性
二、填空含实验题。
13、用图示装置验证机械能守恒定律,由于安装不到位,电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大的阻力,这样实验造成的结果是( )
A.重力势能的减小量明显大于动能的增加量
B.重力势能的减小量明显小于动能的增加量
C.重力势能的减小量等于动能的增加量
D.以上几种情况都有可能
14、在“验证机械能守恒定律”的实验中,为完成实验。
(1)某同学在实验室找到如图a所示两个体积相同的重锤,应选________(用甲、乙表示)。
(2)有丙、丁两位同学分别取出纸带,然后对纸带标出计数点如图b所示,则________同学的计数点取法合理(用丙、丁表示)。
(3)某同学根据正确的实验操作得到一组数据,画出了如图c所示的h-图像,根据图像求出当地的重力加速度g,以下表达式正确的是________。
A.g=tan θ B.g= C.g=eq \f(2h1,v) D.g=eq \f(v-v,2(h2-h1))
三、解答题。
15、如图所示,在光滑的水平面上,质量m=3 kg的物体,在水平拉力F=6 N 的作用下,从静止开始运动,经过3 s运动了9 m。求:
初速度为0
(1)力F在3 s内对物体所做的功;
(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率;
(3)在3 s末,力F对物体做功的瞬时功率。
16、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45 m,有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g=10 m/s2),求:
(1)物体到达B点时的速度大小;
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.
17、(计算题)如图所示,粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点吻接(即水平面是弯曲轨道的切面),一小物块从水平面上的D点以初速度v0=8 m/s出发向B点滑行,DB长为12 m,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2,则:
(1)小物块滑到B点时的速度为多少?
(2)小物块沿弯曲轨道上滑的最大高度为多少?
2022(春)物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律练题附答案
*人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律*
一、选择题。
1、(多选)关于弹性势能,下列说法正确的是(  )
A.弹簧弹力做正功时,弹性势能增加
B.发生弹性形变的物体都具有弹性势能
C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化
D.在形变量相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大
【答案】 BCD
2、滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1,脚对滑板的摩擦力为Ff2,下列说法正确的是(  )
A.Ff1做正功,Ff2做负功 B.Ff1做负功,Ff2做正功
C.Ff1、Ff2均做正功 D.因为是静摩擦力,Ff1、Ff2都不做功
【答案】B
3、如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h.如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功(  )
A.n(n-1)mgh    B.n(n-1)mgh
C.n(n+1)mgh D.n(n+1)mgh
【答案】B 
4、质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为 (  )
A.mv-μmg(s+x) B.mv-μmgx
C.μmgs D.μmg(s+x)
【答案】A 
5、从地面竖直上抛两个质量不同的小球,设它们的初动能相同,当上升到同一高度时(不计空气阻力,选抛出点为参考面),则(  )
A.所具有的重力势能相等  B.所具有的动能相等
C.所具有的机械能不等 D.所具有的机械能相等
【答案】D 
6、弹簧发生形变时,其弹性势能的表达式为Ep=kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量.如图所示,一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处,该物体从静止开始落向弹簧.设弹簧的劲度系数为k,则物块的最大动能为(弹簧形变在弹性限度内)(  )
A.mgh+  B.mgh-
C.mgh+ D.mgh-
【答案】A 
7、关于功率公式P=和P=Fv的说法中正确的是(  )
A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C.由P=Fv知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限制增大
D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
【答案】D
8、物体做自由落体运动,Ep表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图象中,能正确反映Ep和h之间关系的是(  )
【答案】B
9、如图所示,小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为(  )
A. B.
C. D.
【答案】B 
10、一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.小球下落阶段下列说法中正确的是(  )
A.在B位置小球动能最大
B.从A→D位置的过程中小球机械能守恒
C.从A→D位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加
D.从A→C位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加
【答案】D 
11、如图所示,某一高中男同学在做引体向上运动,从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次,若他在1分钟内完成了10次,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为(  )
A.240 J,4 W B.2 400 J,2 400 W
C.2 400 J,40 W D.4 800 J,80 W
【答案】C
12、关于重力势能的下列说法中错误的是(  )
A.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加
B.质量非常大的物体,重力势能也可能等于零
C.在三十层楼上的物体,它具有的重力势能一定不等于零
D.重力势能具有系统性和相对性
【答案】C
二、填空含实验题。
13、用图示装置验证机械能守恒定律,由于安装不到位,电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大的阻力,这样实验造成的结果是( )
A.重力势能的减小量明显大于动能的增加量
B.重力势能的减小量明显小于动能的增加量
C.重力势能的减小量等于动能的增加量
D.以上几种情况都有可能
【答案】A
14、在“验证机械能守恒定律”的实验中,为完成实验。
(1)某同学在实验室找到如图a所示两个体积相同的重锤,应选________(用甲、乙表示)。
(2)有丙、丁两位同学分别取出纸带,然后对纸带标出计数点如图b所示,则________同学的计数点取法合理(用丙、丁表示)。
(3)某同学根据正确的实验操作得到一组数据,画出了如图c所示的h-图像,根据图像求出当地的重力加速度g,以下表达式正确的是________。
A.g=tan θ B.g= C.g=eq \f(2h1,v) D.g=eq \f(v-v,2(h2-h1))
【答案】 (1)甲  (2) 丁  (3)D
【解析】 (1)为减小空气阻力对实验的影响,应选择质量大而体积小即密度大的重锤,由图示可知,重锤应选择甲。
(2)选择点迹清晰的纸带进行数据处理,应连续选择计数点,由图示纸带可知,计数点选择合理的是丁。
(3)由机械能守恒定律得mgh=mv2,h=,h-图像的斜率k==eq \f(h2-h1,\f(v,2)-\f(v,2)),重力加速度g=eq \f(v-v,2(h2-h1)),选项D正确。
三、解答题。
15、如图所示,在光滑的水平面上,质量m=3 kg的物体,在水平拉力F=6 N 的作用下,从静止开始运动,经过3 s运动了9 m。求:
初速度为0
(1)力F在3 s内对物体所做的功;
(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率;
(3)在3 s末,力F对物体做功的瞬时功率。
【思路点拨】 解答本题可按以下思路进行:
【答案】(1)54 J  (2)18 W  (3)36 W
【解析】(1)根据功的公式W=Flcos α=6×9 J=54 J。
(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率
P== W=18 W。
(3)3 s末的瞬时速度为v,l=t,
解得v=6 m/s
则3 s末的瞬时功率
P=Fv=6×6 W=36 W。
【方法总结】求解功率的思路:
(1)首先明确是求哪个力的功率。
(2)若求平均功率,还需明确是哪段时间内的平均功率,可由公式P=F或P=来计算。
(3)若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式P=Fv来计算,如果F与v不同向,则利用P=Fvcos α来计算(α为力与速度方向的夹角)。
16、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45 m,有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g=10 m/s2),求:
(1)物体到达B点时的速度大小;
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.
[答案] (1)2 m/s (2)0.5 J
[解析] (1)物体从B运动到C的过程,由动能定理得:-μmgx=0-mv
解得:vB=2 m/s.
(2)物体从A运动到B的过程,由动能定理得:
mgR-Wf=mv-0
解得:Wf=0.5 J.
17、(计算题)如图所示,粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点吻接(即水平面是弯曲轨道的切面),一小物块从水平面上的D点以初速度v0=8 m/s出发向B点滑行,DB长为12 m,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2,则:
(1)小物块滑到B点时的速度为多少?
(2)小物块沿弯曲轨道上滑的最大高度为多少?
【答案】 (1)4 m/s  (2)0.8 m
【解析】 (1)在水平面上运动,只有滑动摩擦力Ff对物块做功。从D到B运动的过程运用动能定理,设物块在B点时的速度为v,则
-Ff·DB=mv2-mv,
又Ff=μmg,
联立以上两式解得v=4 m/s。
(2)设物块能够上滑的最大高度为h,物块沿弯曲轨道上滑的过程中,只有重力对物块做功,运用机械能守恒定律得mgh=mv2,解得h=0.8 m。