2022—2023学年物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律 练习含答案
一、选择题。
1、如图所示,质量为20 kg的小孩沿高5 m的滑梯由静止滑下,g取10 m/s2,在此过程中( )
A.重力做功为100 J,重力势能减少了100 J
B.重力做功为-100 J,重力势能增加了100 J
C.重力做功为1 000 J,重力势能减少了1 000 J
D.重力做功为-1 000 J,重力势能增加了1 000 J
2、(双选)下列说法正确的是( )
A.合力对物体不做功,说明物体的位移一定为零
B.合力对物体做功越多,说明物体所受的合力越大
C.把重1 N的物体匀速举高1 m,物体所受的重力做的功为-1 J
D.把重1 N的物体匀速举高1 m,物体所受的支持力做功为1 J
3、(双选)如图所示,质量为0.4 kg的物块放在光滑的斜面上,在水平拉力F作用下下滑高度1 m,拉力F做了3 J的功,则在此过程中( )
A.重力做功为4 J B.重力势能增大4 J
C.合外力做的总功为5 J D.外力做的总功为7 J
4、如图所示,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定( )
A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功
5、(双选)如图所示,一斜面放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下,则在下滑的过程中( )
A.斜面对小物体的弹力做的功为零
B.小物体的重力势能完全转化为小物体的动能
C.小物体的机械能不守恒
D.小物体、斜面和地球组成的系统机械能守恒
6、某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到B重力做功mgH
7、一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点,如图,在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,该过程F所做的功是( )
A.14 J B.10 J C.2 J D.-2 J
8、如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则( )
A.沿轨道1滑下重力做的功多
B.沿轨道2滑下重力做的功多
C.沿轨道3滑下重力做的功多
D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多
9、改变汽车的质量和速率,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来的2倍的是( )
A.质量不变,速率变为原来的2倍
B.质量和速率都变为原来的2倍
C.质量变为原来的2倍,速率减半
D.质量减半,速率变为原来的2倍
10、如图所示,长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(重力加速度大小为g)( )
A. B. C. D.4
11、(双选)质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中( )
A.前2 s内重力做功的功率为300 W
B.前2 s内重力做功的功率为675 W
C.第2 s末重力做功的功率为600 W
D.第2 s末重力做功的功率为900 W
12、关于重力势能,下列说法正确的是( )
A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的
B.处在同一高度的物体,具有的重力势能相同
C.重力势能是标量,不可能有正、负值
D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零
13、关于动能定理,下列说法中正确的是( )
A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变
C.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动
D.动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况
14、如图所示,粗细均匀,两端开口的U形管内装有同种液体,开始时两边液面高度差为h,管中液柱总长度为4h,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为(重力加速度大小为g)( )
A. B. C. D.
15、某汽车以相同的功率在甲、乙两水平路面上行驶,若该车行驶时受到甲、乙两路面的阻力分别为车重的k1、k2倍,则该车在甲、乙两水平路面上行驶的最大速度之比为( )
A.k1∶k2 B.k2∶k1 C.k∶k D.k∶k
16、质量为m的物体,沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,当下滑t(s)时重力势能减少量为( )
A.mg2t2sin α B.mg2t2 C.mg2t2 D.mg2t2sin2 α
二、非选择题。
17、思考判断:
(1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关。( )
(2)不同弹簧发生相同的形变量时弹力做功相同。( )
(3)弹簧被压缩时,弹性势能为负;弹簧被拉伸时,弹性势能为正。( )
(4)弹力做正功,弹性势能就增大;弹力做负功,弹性势能就减小。( ),
18、如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撤手释放重物
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度
19、(计算题)如图所示,圆柱形水箱高为5 m,容积为50 m3,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B,开始时箱中无水,若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入,直到箱中水满为止,g取10 m/s2.试计算两种情况下外界各需做多少功?(设需注入的水开始时均与箱底等高)
20、(计算题)如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求:(g =10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)A、C两点的高度差;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度.
2022—2023学年物理人教2019必修第二册第8章 机械能守恒定律 练习含答案
一、选择题。
1、如图所示,质量为20 kg的小孩沿高5 m的滑梯由静止滑下,g取10 m/s2,在此过程中( )
A.重力做功为100 J,重力势能减少了100 J
B.重力做功为-100 J,重力势能增加了100 J
C.重力做功为1 000 J,重力势能减少了1 000 J
D.重力做功为-1 000 J,重力势能增加了1 000 J
【答案】C
2、(双选)下列说法正确的是( )
A.合力对物体不做功,说明物体的位移一定为零
B.合力对物体做功越多,说明物体所受的合力越大
C.把重1 N的物体匀速举高1 m,物体所受的重力做的功为-1 J
D.把重1 N的物体匀速举高1 m,物体所受的支持力做功为1 J
【答案】CD
3、(双选)如图所示,质量为0.4 kg的物块放在光滑的斜面上,在水平拉力F作用下下滑高度1 m,拉力F做了3 J的功,则在此过程中( )
A.重力做功为4 J B.重力势能增大4 J
C.合外力做的总功为5 J D.外力做的总功为7 J
【答案】AD
4、如图所示,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定( )
A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功
【答案】A
5、(双选)如图所示,一斜面放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下,则在下滑的过程中( )
A.斜面对小物体的弹力做的功为零
B.小物体的重力势能完全转化为小物体的动能
C.小物体的机械能不守恒
D.小物体、斜面和地球组成的系统机械能守恒
【答案】CD
6、某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到B重力做功mgH
【答案】D
7、一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点,如图,在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,该过程F所做的功是( )
A.14 J B.10 J C.2 J D.-2 J
【答案】A
8、如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则( )
A.沿轨道1滑下重力做的功多
B.沿轨道2滑下重力做的功多
C.沿轨道3滑下重力做的功多
D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多
【答案】D
9、改变汽车的质量和速率,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来的2倍的是( )
A.质量不变,速率变为原来的2倍
B.质量和速率都变为原来的2倍
C.质量变为原来的2倍,速率减半
D.质量减半,速率变为原来的2倍
【答案】D
10、如图所示,长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(重力加速度大小为g)( )
A. B. C. D.4
【答案】C
11、(双选)质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中( )
A.前2 s内重力做功的功率为300 W
B.前2 s内重力做功的功率为675 W
C.第2 s末重力做功的功率为600 W
D.第2 s末重力做功的功率为900 W
【答案】AC
12、关于重力势能,下列说法正确的是( )
A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的
B.处在同一高度的物体,具有的重力势能相同
C.重力势能是标量,不可能有正、负值
D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零
【答案】A
13、关于动能定理,下列说法中正确的是( )
A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变
C.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动
D.动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况
【答案】D
14、如图所示,粗细均匀,两端开口的U形管内装有同种液体,开始时两边液面高度差为h,管中液柱总长度为4h,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为(重力加速度大小为g)( )
A. B. C. D.
【答案】 A
15、某汽车以相同的功率在甲、乙两水平路面上行驶,若该车行驶时受到甲、乙两路面的阻力分别为车重的k1、k2倍,则该车在甲、乙两水平路面上行驶的最大速度之比为( )
A.k1∶k2 B.k2∶k1 C.k∶k D.k∶k
【答案】B
16、质量为m的物体,沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,当下滑t(s)时重力势能减少量为( )
A.mg2t2sin α B.mg2t2 C.mg2t2 D.mg2t2sin2 α
【答案】D
二、非选择题。
17、思考判断:
(1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关。( )
(2)不同弹簧发生相同的形变量时弹力做功相同。( )
(3)弹簧被压缩时,弹性势能为负;弹簧被拉伸时,弹性势能为正。( )
(4)弹力做正功,弹性势能就增大;弹力做负功,弹性势能就减小。( ),
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)×
18、如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撤手释放重物
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度
【答案】(1)AB (2)BC
19、(计算题)如图所示,圆柱形水箱高为5 m,容积为50 m3,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B,开始时箱中无水,若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入,直到箱中水满为止,g取10 m/s2.试计算两种情况下外界各需做多少功?(设需注入的水开始时均与箱底等高)
【答案】1.25×106 J 2.5×106 J
【解析】以H表示水箱的高度,水若从A管注入,整箱水的重心被升高,外界做功W1=mg·=ρVg·=1.0×103×50×10× J=1.25×106 J.
若水从B管注入,整箱水应先升高到箱顶处后再下落,故外界做的功W2=mgH=2W1=2.5×106 J.
20、(计算题)如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求:(g =10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)A、C两点的高度差;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度.
【答案】(1)0.8m (2)68N;方向竖直向下 (3)3.625 m