物理人教（2019）必修第二册 第8章 机械能守恒定律 同步习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 物理人教（2019）必修第二册 第8章 机械能守恒定律 同步习题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-28 14:30:52 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第8章 机械能守恒定律 同步题含答案
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，小朋友在荡秋千。他从P点向右运动到Q点的过程中，重力势能的变化情况是( )
A.先增大，后减小 B.先减小，后增大
C.一直减小 D.一直增大
2、高二某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)( )
A．0 B．150 W C．450 W D．750 W
3、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)
4、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为( )
A.mglcos θ B.Flsin θ C.mgl(1－cos θ) D.Fl(1－sin θ)
5、某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取
10 m/s2)( )
A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
6、一个小孩站在船头，按图示两种情况从静止开始用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )
A.W1＞W2，P1＝P2 B.W1＜W2，P1＜P2
C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＜W2，P1＝P2
7、如图所示：
用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则( )
A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J
C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N
8、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－
9、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块( )
A.加速度先增大后减小
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
10、(双选)两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是( )
A.下滑过程中重力所做的功相等
B.它们到达底部时动能相等
C.它们到达底部时速率相等
D.它们在下滑过程中各自机械能不变
11、一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
12、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
*13、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( )
14、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)( )
A. B. C. D.
15、如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M是半径为R＝
1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0.01 kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，g取10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为( )
A.0.10 J B.0.15 J C.0.20 J D.0.25 J
二、非选择题。
16、【问题探究】如图所示，
打夯时，夯锤被高高举起，然后砸向地面，设夯锤质量为m，重力加速度大小为g。
(1)选择地面为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤从地面被举高h后重力势能是多少？
(2)选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤在h高处重力势能是多少？
17、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。
18、（计算题）起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
19、（计算题）如图所示，一物体质量m = 2 kg．在倾角为θ =37°的斜面上的A点以初速度v0 = 3 m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB = 4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC = 0.2 m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD = 3 m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37° = 0.6，求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧的最大弹性势能Epm．
20、（计算题）如图所示，质量m＝2 kg的小球系在轻细橡皮条一端，另一端固定在悬点O处。将橡皮条拉直至水平位置OA处(橡皮条无形变)，然后将小球由A处静止释放，小球到达O点正下方h＝0.5 m 处的B点时的速度为v＝2 m/s。求小球从A运动到B的过程中橡皮条的弹力对小球所做的功。(g取10 m/s2)
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第8章 机械能守恒定律 同步题含答案
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，小朋友在荡秋千。他从P点向右运动到Q点的过程中，重力势能的变化情况是( )
A.先增大，后减小 B.先减小，后增大
C.一直减小 D.一直增大
【答案】B
2、高二某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)( )
A．0 B．150 W C．450 W D．750 W
【答案】B
3、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
4、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为( )
A.mglcos θ B.Flsin θ C.mgl(1－cos θ) D.Fl(1－sin θ)
【答案】C
5、某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取
10 m/s2)( )
A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
【答案】B
6、一个小孩站在船头，按图示两种情况从静止开始用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )
A.W1＞W2，P1＝P2 B.W1＜W2，P1＜P2
C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＜W2，P1＝P2
【答案】B
7、如图所示：
用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则( )
A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J
C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N
【答案】B
8、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
9、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块( )
A.加速度先增大后减小
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】D
10、(双选)两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是( )
A.下滑过程中重力所做的功相等
B.它们到达底部时动能相等
C.它们到达底部时速率相等
D.它们在下滑过程中各自机械能不变
【答案】CD
11、一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
【答案】A
12、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
*13、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
14、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)( )
A. B. C. D.
【答案】B
15、如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M是半径为R＝
1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0.01 kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，g取10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为( )
A.0.10 J B.0.15 J C.0.20 J D.0.25 J
【答案】B
二、非选择题。
16、【问题探究】如图所示，
打夯时，夯锤被高高举起，然后砸向地面，设夯锤质量为m，重力加速度大小为g。
(1)选择地面为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤从地面被举高h后重力势能是多少？
(2)选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤在h高处重力势能是多少？
【答案】(1)0 mgh (2)－mgh 0
17、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。
【答案】AB mghB C 2g
18、（计算题）起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
【答案】mgh mgh 增加mgh
【解析】由题意可知物体的加速度为a＝，方向竖直向上，物体上升的高度为h.根据牛顿第二定律可得F－mg＝ma，所以F＝mg＋ma＝mg；故拉力做的功为WF＝Fh＝mgh.重力做的功为WG＝－mgh，即物体克服重力做的功为mgh，物体的重力势能增加了mgh。
19、（计算题）如图所示，一物体质量m = 2 kg．在倾角为θ =37°的斜面上的A点以初速度v0 = 3 m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB = 4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC = 0.2 m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD = 3 m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37° = 0.6，求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧的最大弹性势能Epm．
【答案】0.5 24J
20、（计算题）如图所示，质量m＝2 kg的小球系在轻细橡皮条一端，另一端固定在悬点O处。将橡皮条拉直至水平位置OA处(橡皮条无形变)，然后将小球由A处静止释放，小球到达O点正下方h＝0.5 m 处的B点时的速度为v＝2 m/s。求小球从A运动到B的过程中橡皮条的弹力对小球所做的功。(g取10 m/s2)
【答案】－6 J
【解析】 取过B点的水平面为参考平面，橡皮条为原长时的弹性势能为零。设在B点时橡皮条的弹性势能为Ep2，由机械能守恒定律得mv2＋Ep2＝mgh
则Ep2＝mgh－mv2＝2×10×0.5 J－×2×22 J＝6 J
橡皮条的弹性势能增加6 J，则小球的机械能必减少6 J，故橡皮条的弹力对小球做功为－6 J。
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，小朋友在荡秋千。他从P点向右运动到Q点的过程中，重力势能的变化情况是( )
A.先增大，后减小 B.先减小，后增大
C.一直减小 D.一直增大
2、高二某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)( )
A．0 B．150 W C．450 W D．750 W
3、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)
4、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为( )
A.mglcos θ B.Flsin θ C.mgl(1－cos θ) D.Fl(1－sin θ)
5、某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取
10 m/s2)( )
A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
6、一个小孩站在船头，按图示两种情况从静止开始用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )
A.W1＞W2，P1＝P2 B.W1＜W2，P1＜P2
C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＜W2，P1＝P2
7、如图所示：
用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则( )
A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J
C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N
8、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－
9、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块( )
A.加速度先增大后减小
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
10、(双选)两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是( )
A.下滑过程中重力所做的功相等
B.它们到达底部时动能相等
C.它们到达底部时速率相等
D.它们在下滑过程中各自机械能不变
11、一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
12、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
*13、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( )
14、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)( )
A. B. C. D.
15、如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M是半径为R＝
1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0.01 kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，g取10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为( )
A.0.10 J B.0.15 J C.0.20 J D.0.25 J
二、非选择题。
16、【问题探究】如图所示，
打夯时，夯锤被高高举起，然后砸向地面，设夯锤质量为m，重力加速度大小为g。
(1)选择地面为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤从地面被举高h后重力势能是多少？
(2)选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤在h高处重力势能是多少？
17、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。
18、（计算题）起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
19、（计算题）如图所示，一物体质量m = 2 kg．在倾角为θ =37°的斜面上的A点以初速度v0 = 3 m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB = 4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC = 0.2 m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD = 3 m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37° = 0.6，求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧的最大弹性势能Epm．
20、（计算题）如图所示，质量m＝2 kg的小球系在轻细橡皮条一端，另一端固定在悬点O处。将橡皮条拉直至水平位置OA处(橡皮条无形变)，然后将小球由A处静止释放，小球到达O点正下方h＝0.5 m 处的B点时的速度为v＝2 m/s。求小球从A运动到B的过程中橡皮条的弹力对小球所做的功。(g取10 m/s2)
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第8章 机械能守恒定律 同步题含答案
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，小朋友在荡秋千。他从P点向右运动到Q点的过程中，重力势能的变化情况是( )
A.先增大，后减小 B.先减小，后增大
C.一直减小 D.一直增大
【答案】B
2、高二某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)( )
A．0 B．150 W C．450 W D．750 W
【答案】B
3、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
4、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为( )
A.mglcos θ B.Flsin θ C.mgl(1－cos θ) D.Fl(1－sin θ)
【答案】C
5、某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取
10 m/s2)( )
A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
【答案】B
6、一个小孩站在船头，按图示两种情况从静止开始用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )
A.W1＞W2，P1＝P2 B.W1＜W2，P1＜P2
C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＜W2，P1＝P2
【答案】B
7、如图所示：
用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则( )
A．重力做的功是500 J B．拉力做的功为100 J
C．拉力大小为120 N D．拉力大小为100 N
【答案】B
8、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
9、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块( )
A.加速度先增大后减小
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】D
10、(双选)两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是( )
A.下滑过程中重力所做的功相等
B.它们到达底部时动能相等
C.它们到达底部时速率相等
D.它们在下滑过程中各自机械能不变
【答案】CD
11、一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
【答案】A
12、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
*13、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
14、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)( )
A. B. C. D.
【答案】B
15、如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M是半径为R＝
1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0.01 kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，g取10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为( )
A.0.10 J B.0.15 J C.0.20 J D.0.25 J
【答案】B
二、非选择题。
16、【问题探究】如图所示，
打夯时，夯锤被高高举起，然后砸向地面，设夯锤质量为m，重力加速度大小为g。
(1)选择地面为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤从地面被举高h后重力势能是多少？
(2)选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤在h高处重力势能是多少？
【答案】(1)0 mgh (2)－mgh 0
17、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点且斜率为______（用题中字母表示）的直线，则重物下落过程中机械能守恒。
【答案】AB mghB C 2g
18、（计算题）起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
【答案】mgh mgh 增加mgh
【解析】由题意可知物体的加速度为a＝，方向竖直向上，物体上升的高度为h.根据牛顿第二定律可得F－mg＝ma，所以F＝mg＋ma＝mg；故拉力做的功为WF＝Fh＝mgh.重力做的功为WG＝－mgh，即物体克服重力做的功为mgh，物体的重力势能增加了mgh。
19、（计算题）如图所示，一物体质量m = 2 kg．在倾角为θ =37°的斜面上的A点以初速度v0 = 3 m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB = 4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC = 0.2 m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD = 3 m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37° = 0.6，求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧的最大弹性势能Epm．
【答案】0.5 24J
20、（计算题）如图所示，质量m＝2 kg的小球系在轻细橡皮条一端，另一端固定在悬点O处。将橡皮条拉直至水平位置OA处(橡皮条无形变)，然后将小球由A处静止释放，小球到达O点正下方h＝0.5 m 处的B点时的速度为v＝2 m/s。求小球从A运动到B的过程中橡皮条的弹力对小球所做的功。(g取10 m/s2)
【答案】－6 J
【解析】 取过B点的水平面为参考平面，橡皮条为原长时的弹性势能为零。设在B点时橡皮条的弹性势能为Ep2，由机械能守恒定律得mv2＋Ep2＝mgh
则Ep2＝mgh－mv2＝2×10×0.5 J－×2×22 J＝6 J
橡皮条的弹性势能增加6 J，则小球的机械能必减少6 J，故橡皮条的弹力对小球做功为－6 J。