2022春物理人教版2019必修第二册第八章:机械能守恒定律习题(word版含答案)

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名称 2022春物理人教版2019必修第二册第八章:机械能守恒定律习题(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 2022-07-18 15:05:40

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2022春物理人教版2019必修第二册第八章:机械能守恒定律习题附答案
*人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律*
一、选择题。
1、一个100 g的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(  )
A.重力做功为1.8 J
B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J
D.物体的重力势能一定增加1.25 J
2、下面四幅图是小新提包回家的情景,小新对包的拉力没有做功的是(  )
3、一质量为M的物体放在水平地面上,上面安一根原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧,现用手拉弹簧的上端P点(开始拉时弹簧为原长),如图(1)所示,当P点位移为H时,物体离开地面一段距离h,如图(2)所示,则物体在此过程中增加的重力势能为(  )
A.MgH B.MgH-
C.MgH+ D.MgH-
4、如图所示,在短道速滑运动中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲,甲获得更大的速度向前冲出。不计冰面阻力,则在乙推甲的过程中(  )
A.甲对乙做正功,甲的动能增大 B.甲对乙做正功,乙的动能增大
C.乙对甲做正功,甲的动能增大 D.乙对甲做正功,乙的动能增大
5、(双选)如图所示,下列几种情况,系统的机械能守恒的是(  )
A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动
B.图乙中运动员在蹦床上越跳越高
C.图丙中小车上放一木块,小车的左侧由弹簧与墙壁相连。小车在左右运动时,木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)
D.图丙中如果小车运动时,木块相对于小车滑动
6、(双选)一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出,落在松软路面上出现一个深度为h的坑,如图所示,不计空气阻力,对从抛出到落至坑底的过程中,以下说法正确的是(  )
A.外力对小球做的总功为mg(H+h)+mv
B.小球的机械能减小量为mg(H+h)+mv
C.路基对小球做的功为-
D.路基对小球做的功为-
7、如图所示,起重机的钢绳上悬挂着重物。下列说法正确的是(  )
A.当重物静止时,重力不做功,钢绳的拉力做正功
B.当重物沿水平方向匀速移动时,重力和钢绳拉力都不做功
C.当重物沿竖直方向向上移动时,重力和钢绳拉力都做正功
D.当重物沿竖直方向向下移动时,重力和钢绳拉力都做负功
8、(双选)如图所示,质量为m的小球在半径为R的轨道上来回运动,下列说法中正确的是(  )
A.若A、B等高,从A到B重力做功为mgR
B.若A、B等高,从A到B重力做功为零
C.若轨道有摩擦,重力做功最多是mgR
D.若轨道有摩擦,重力做功大于mgR
9、如图所示,某人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取
10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为(  )
A.-4 000 J B.-3 800 J C.-5 000 J D.-4 200 J
10、如图所示,以下实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是(  )
11、(双选)如图甲所示,斜面AB与水平面BC是由同种材料制成的.质量相等的可视为质点的a、b两物块,从斜面上的同一位置A由静止开始下滑,经B点在水平面上滑行一段时间后停止.不计经过B点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度-时间图象如图乙所示,则由上述信息判断下列说法正确的是 (  )
甲       乙
A.在斜面上滑行的加速度物块a比物块b的小
B.在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大
C.与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小
D.在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a比物块b多
12、(双选)如图所示,将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一高度由静止释放(图甲、丙、丁)和平抛(图乙),其中图丙、丁分别是倾角为45°和60°的光滑斜面,不计空气阻力,则下列对四种情况下相关物理量的比较正确的是(  )
甲   乙  丙  丁
A.落地时间t1=t2B.全程重力做功W1=W2=W3=W4
C.落地瞬间重力的功率P1=P2=P3=P4
D.全程重力做功的平均功率=>>
二、填空含实验题。
13、(实验)利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时,下列器材中不必要的是( )
A.重物 B.纸带 C.天平 D.低压电源
14、思考判断:
(1)物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定。( )
(2)物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大。( )
(3)一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增加了。( )
(4)在地面上的物体具有的重力势能一定等于零。( )
(5)只要重力做功,重力势能一定变化。( )
(6)物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变。( )
15、某同学做“验证机械能守恒定律”实验时,不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏,损坏的是前端部分,剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中,单位是cm。重物质量m=1 kg,打点计时器工作频率为50 Hz,重力加速度g取9.8 m/s2。
(1)重物在2点的速度v2=__________,在5点的速度v5=__________,此过程中动能增加量ΔEk=________,重力势能减少量ΔEp=__________。(计算结果保留3位有效数字)由以上可得出实验结论_______________________________
_________________________________________________________________。
(2)重物获得的动能往往__________(填“大于”“小于”或“等于”)减少的重力势能,实验中产生系统误差的原因是____________________________________。
(3)根据实验判断下列图像正确的是(其中ΔEk表示重物动能的变化量,Δh表示物体下落的高度)(  )
三、计算类题。
16、(计算题)如图所示,有一条长为L.质量为m的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当从静止开始释放后链条滑动,以斜面最高点所在平面为重力势能的参考平面,求:
(1)开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大?
(2)此过程中重力势能减少了多少?
17、如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为R(远大于管道半径),A点与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正下方,小球自A点正上方由静止释放,自由下落至A点时进入管道,当小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,求:
(1)释放点距A点的竖直高度;
(2)落点C与A的水平距离。
18、(计算题)如图所示,小滑块(可视为质点)从斜面顶端A由静止滑至水平部分上C点停止。已知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,设滑块在转角B处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块间的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。
2022春物理人教版2019必修第二册第八章:机械能守恒定律习题附答案
*人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律*
一、选择题。
1、一个100 g的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(  )
A.重力做功为1.8 J
B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J
D.物体的重力势能一定增加1.25 J
【答案】C
2、下面四幅图是小新提包回家的情景,小新对包的拉力没有做功的是(  )
【答案】B
3、一质量为M的物体放在水平地面上,上面安一根原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧,现用手拉弹簧的上端P点(开始拉时弹簧为原长),如图(1)所示,当P点位移为H时,物体离开地面一段距离h,如图(2)所示,则物体在此过程中增加的重力势能为(  )
A.MgH B.MgH-
C.MgH+ D.MgH-
【答案】D
4、如图所示,在短道速滑运动中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲,甲获得更大的速度向前冲出。不计冰面阻力,则在乙推甲的过程中(  )
A.甲对乙做正功,甲的动能增大 B.甲对乙做正功,乙的动能增大
C.乙对甲做正功,甲的动能增大 D.乙对甲做正功,乙的动能增大
【答案】C
5、(双选)如图所示,下列几种情况,系统的机械能守恒的是(  )
A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动
B.图乙中运动员在蹦床上越跳越高
C.图丙中小车上放一木块,小车的左侧由弹簧与墙壁相连。小车在左右运动时,木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)
D.图丙中如果小车运动时,木块相对于小车滑动
【答案】 AC
6、(双选)一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出,落在松软路面上出现一个深度为h的坑,如图所示,不计空气阻力,对从抛出到落至坑底的过程中,以下说法正确的是(  )
A.外力对小球做的总功为mg(H+h)+mv
B.小球的机械能减小量为mg(H+h)+mv
C.路基对小球做的功为-
D.路基对小球做的功为-
【答案】BC 
7、如图所示,起重机的钢绳上悬挂着重物。下列说法正确的是(  )
A.当重物静止时,重力不做功,钢绳的拉力做正功
B.当重物沿水平方向匀速移动时,重力和钢绳拉力都不做功
C.当重物沿竖直方向向上移动时,重力和钢绳拉力都做正功
D.当重物沿竖直方向向下移动时,重力和钢绳拉力都做负功
【答案】B
8、(双选)如图所示,质量为m的小球在半径为R的轨道上来回运动,下列说法中正确的是(  )
A.若A、B等高,从A到B重力做功为mgR
B.若A、B等高,从A到B重力做功为零
C.若轨道有摩擦,重力做功最多是mgR
D.若轨道有摩擦,重力做功大于mgR
【答案】BC
9、如图所示,某人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取
10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为(  )
A.-4 000 J B.-3 800 J C.-5 000 J D.-4 200 J
【答案】B
10、如图所示,以下实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是(  )
【答案】 D
11、(双选)如图甲所示,斜面AB与水平面BC是由同种材料制成的.质量相等的可视为质点的a、b两物块,从斜面上的同一位置A由静止开始下滑,经B点在水平面上滑行一段时间后停止.不计经过B点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度-时间图象如图乙所示,则由上述信息判断下列说法正确的是 (  )
甲       乙
A.在斜面上滑行的加速度物块a比物块b的小
B.在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大
C.与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小
D.在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a比物块b多
【答案】BC 
12、(双选)如图所示,将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一高度由静止释放(图甲、丙、丁)和平抛(图乙),其中图丙、丁分别是倾角为45°和60°的光滑斜面,不计空气阻力,则下列对四种情况下相关物理量的比较正确的是(  )
甲   乙  丙  丁
A.落地时间t1=t2B.全程重力做功W1=W2=W3=W4
C.落地瞬间重力的功率P1=P2=P3=P4
D.全程重力做功的平均功率=>>
【答案】BD  
二、填空含实验题。
13、(实验)利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时,下列器材中不必要的是( )
A.重物 B.纸带 C.天平 D.低压电源
【答案】C
14、思考判断:
(1)物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定。( )
(2)物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大。( )
(3)一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增加了。( )
(4)在地面上的物体具有的重力势能一定等于零。( )
(5)只要重力做功,重力势能一定变化。( )
(6)物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变。( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
15、某同学做“验证机械能守恒定律”实验时,不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏,损坏的是前端部分,剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中,单位是cm。重物质量m=1 kg,打点计时器工作频率为50 Hz,重力加速度g取9.8 m/s2。
(1)重物在2点的速度v2=__________,在5点的速度v5=__________,此过程中动能增加量ΔEk=________,重力势能减少量ΔEp=__________。(计算结果保留3位有效数字)由以上可得出实验结论_______________________________
_________________________________________________________________。
(2)重物获得的动能往往__________(填“大于”“小于”或“等于”)减少的重力势能,实验中产生系统误差的原因是____________________________________。
(3)根据实验判断下列图像正确的是(其中ΔEk表示重物动能的变化量,Δh表示物体下落的高度)(  )
【答案】(1)1.50 m/s 2.08 m/s 1.04 J 1.06 J 在误差允许的范围内,机械能守恒
(2)小于 纸带受到摩擦力作用  (3)C
【解析】(1)根据匀变速直线运动的规律,可以求出重物在2点的速度v2= m/s=1.50 m/s,重物在5点的速度v5= m/s=2.08 m/s,所以动能增加量为ΔEk=mv-mv=×1×(2.082-1.502) J=1.04 J,重物从2点到5点,重力势能减少量为ΔEp=mgh25=1×9.8×(3.2+3.6+4.0)×10-2 J=1.06 J,由以上可得出实验结论为:在误差允许的范围内,机械能守恒。
(2)由于纸带受到摩擦力作用,需克服摩擦力做功,所以获得的动能往往小于减少的重力势能。
(3)重物机械能守恒,重物减少的重力势能转化为增加的动能,即ΔEk=mgΔh,可见重物增加的动能与下落的距离成正比,选项C正确。
三、计算类题。
16、(计算题)如图所示,有一条长为L.质量为m的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当从静止开始释放后链条滑动,以斜面最高点所在平面为重力势能的参考平面,求:
(1)开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大?
(2)此过程中重力势能减少了多少?
【答案】(1)-mgL(sinθ+1) -mgL (2)mgL-mgLsinθ
【解析】(1)以斜面最高点所在平面为重力势能的参考平面,开始时链条重力势能Ep1=-mg·sinθ-mg·=-mgL(sinθ+1);链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能Ep2=-mg·=-mgL.
(2)此过程中重力势能变化量为ΔEp=Ep2-Ep1=-mgL+mgLsinθ,重力势能减少量为mgL-mgLsinθ.
17、如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为R(远大于管道半径),A点与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正下方,小球自A点正上方由静止释放,自由下落至A点时进入管道,当小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,求:
(1)释放点距A点的竖直高度;
(2)落点C与A的水平距离。
【答案】 (1)3R (2)(2-1)R
【解析】 (1)设小球到达B点的速度为v1。因为到达B点时管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,所以有
9mg-mg=meq \f(v,R)
又由机械能守恒定律得mg(h+R)=mv
由此可解得h=3R。
(2)设小球到达最高点的速度为v2,落点C与A的水平距离为x。
由机械能守恒定律得
mv=mv+2mgR
由平抛运动规律得R=gt2,R+x=v2t
由此可解得x=(2-1)R。
18、(计算题)如图所示,小滑块(可视为质点)从斜面顶端A由静止滑至水平部分上C点停止。已知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,设滑块在转角B处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块间的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。
【答案】
【解析】如图所示:
滑块从A处滑到C处的过程,只有重力和摩擦力做功,设滑块质量为m,动摩擦因数为μ,斜面倾角为α;斜面底边长s1,水平部分长s2,由动能定理得
mgh-μmgcos α·-μmgs2=0-0,
又s=s1+s2,解得μ=。