物理人教（2019）必修第二册 第8章 机械能守恒定律 自选习题（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 自选习题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 348.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-05 16:19:49 | ||
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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 自选习题含答案
*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，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是( )
A.沿AB面滑下时，重力做功最多
B.沿AC面滑下时，重力做功最多
C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多
D.三种情况下运动时，重力做的功相等
2、（多选）如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。在整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力不做功 B．斜面对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做正功 D．挡板对球的弹力做负功
3、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则( )
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
4、关于做功和物体动能变化的关系，正确的是( )
A．只有动力对物体做功时，物体动能可能减少
B．物体克服阻力做功时，它的动能一定减少
C．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
D．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
5、如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6、（双选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功 D.重力不做功
7、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )
8、（双选）关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是( )
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体减少的重力势能一定相等
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和
9、一物体的速度为v0时，其动能为Ek，当其速度变为2v0时，其动能变为( )
A．2Ek B.Ek C．4Ek D.Ek
10、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点．下列说法正确的是( )
A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大
B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒
C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小
D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大
11、(多选)下列说法中正确的是( )
A．功是矢量，正、负表示方向
B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系
D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
*12、功率的定义式为P＝，由此可知( )
A．功率的大小由功和做功的时间共同决定
B．做的功越少，功率就越小
C．做功的时间越长，功率就越小
D．物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多
13、（双选）如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量△Ep1、△Ep2、△Ep3的关系，以下正确的是( )
A．W1>W2>W3 B．W1＝W2＝W3
C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3
14、一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为( )
A.mv2 B．－mv2 C.mv2 D．－mv2
15、如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A．小球的动能与重力势能之和保持不变
B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
二、非选择题。
16、（简答题）如图所示，滑块以初速度v冲向固定在竖直墙壁的弹簧，并将弹簧压缩。在弹簧压缩的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
在弹簧恢复形变，从最大压缩量向原长恢复的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
17、（实验填空）使用电磁打点计时器测量重力加速度g，已知该打点计时器的打点频率为。图是采用较合理的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…经测量，第15至第17点间的距离为，第1至第16点间距离为，则打下第16个点时，重锤下落的速度大小为_____，测出的重力加速度值为_____。（要求保留两位有效数字）
18、（计算题）一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)各个力对物体所做的功；
(2)合外力对物体所做的功；
(3)各个力对物体所做的功的代数和。
19、（计算题）如图所示，物体从斜坡上A处由静止开始下滑，滑到B处后又沿水平面前进到C处停下。如果物体从A处以一定的初速度v0滑下，求物体停下处D距C多远？(设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g)
20、（计算题）如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压但不与两球连接，处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g.求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第8章 机械能守恒定律 自选习题含答案
*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，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是( )
A.沿AB面滑下时，重力做功最多
B.沿AC面滑下时，重力做功最多
C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多
D.三种情况下运动时，重力做的功相等
【答案】D
2、（多选）如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。在整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力不做功 B．斜面对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做正功 D．挡板对球的弹力做负功
【答案】ACD
3、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则( )
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
【答案】C
4、关于做功和物体动能变化的关系，正确的是( )
A．只有动力对物体做功时，物体动能可能减少
B．物体克服阻力做功时，它的动能一定减少
C．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
D．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
【答案】D
5、如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
6、（双选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功 D.重力不做功
【答案】BD
7、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )
【答案】A
8、（双选）关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是( )
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体减少的重力势能一定相等
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和
【答案】AB
9、一物体的速度为v0时，其动能为Ek，当其速度变为2v0时，其动能变为( )
A．2Ek B.Ek C．4Ek D.Ek
【答案】C
10、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点．下列说法正确的是( )
A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大
B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒
C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小
D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大
【答案】D
11、(多选)下列说法中正确的是( )
A．功是矢量，正、负表示方向
B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系
D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
【答案】BCD
*12、功率的定义式为P＝，由此可知( )
A．功率的大小由功和做功的时间共同决定
B．做的功越少，功率就越小
C．做功的时间越长，功率就越小
D．物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多
【答案】A
13、（双选）如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量△Ep1、△Ep2、△Ep3的关系，以下正确的是( )
A．W1>W2>W3 B．W1＝W2＝W3
C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3
【答案】BC
14、一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为( )
A.mv2 B．－mv2 C.mv2 D．－mv2
【答案】A
15、如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A．小球的动能与重力势能之和保持不变
B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
【答案】B
二、非选择题。
16、（简答题）如图所示，滑块以初速度v冲向固定在竖直墙壁的弹簧，并将弹簧压缩。在弹簧压缩的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
在弹簧恢复形变，从最大压缩量向原长恢复的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
【答案】在弹簧压缩的过程中：弹簧给滑块的力F与速度的方向相反，滑块克服弹簧弹力做功，即弹簧弹力做负功，弹簧被压缩了，弹性势能增加了。
在弹簧恢复形变过程中：弹簧给滑块的力F向右，弹簧弹力做正功，弹簧的形变减小，弹性势能减少了。
17、（实验填空）使用电磁打点计时器测量重力加速度g，已知该打点计时器的打点频率为。图是采用较合理的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…经测量，第15至第17点间的距离为，第1至第16点间距离为，则打下第16个点时，重锤下落的速度大小为_____，测出的重力加速度值为_____。（要求保留两位有效数字）
【答案】2.9 9.8
18、（计算题）一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)各个力对物体所做的功；
(2)合外力对物体所做的功；
(3)各个力对物体所做的功的代数和。
【答案】(1)WF＝16 J Wf＝－8.4 J WG＝0 WN＝0 (2)7.6 J (3)7.6 J
【解析】(1)物体的受力情况如图所示：
根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为
WF＝Fscos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J
Wf＝fscos 180°＝4.2×2×(－1)J＝－8.4 J
WG＝0
WN＝0。
(2)物体所受的合外力为
F合＝Fcos 37°－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N
故合外力所做的功为
W合＝F合scos 0°＝3.8×2×1 J＝7.6 J。
(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为
W总＝WF＋Wf＋WG＋WN＝16 J＋(－8.4 J)＋0＋0＝7.6 J。
19、（计算题）如图所示，物体从斜坡上A处由静止开始下滑，滑到B处后又沿水平面前进到C处停下。如果物体从A处以一定的初速度v0滑下，求物体停下处D距C多远？(设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g)
【答案】eq \f(v,2μg)
【解析】物体沿斜面下滑过程中，重力和摩擦力做功，物体沿水平面运动时只有摩擦力做功。
物体从A由静止运动到C处停止的过程中，设摩擦力在AB段、BC段做的功分别为W1、W2，由动能定理得
mghAB＋W1＋W2＝0 ①
物体从A处以初速度v0滑下到D停止的过程中，设CD段摩擦力做的功为W3
由动能定理得mghAB＋W1＋W2＋W3＝0－mv ②
由①②式得W3＝－mv，即－μmgsCD＝－mv
sCD＝eq \f(v,2μg)。
20、（计算题）如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压但不与两球连接，处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g.求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.
【答案】(1) (2)2 (3)gR
【解析】(1)由a球恰好能到达A点知：m1g＝m1
由机械能守恒定律得：m1v－m1v＝m1g·2R
解得va＝.
(2)对于b球由机械能守恒定律得：m2v＝m2g·10R
解得vb＝2.
(3)由机械能守恒定律得：Ep＝m1v＋m2v
解得Ep＝gR。
*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，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是( )
A.沿AB面滑下时，重力做功最多
B.沿AC面滑下时，重力做功最多
C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多
D.三种情况下运动时，重力做的功相等
2、（多选）如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。在整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力不做功 B．斜面对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做正功 D．挡板对球的弹力做负功
3、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则( )
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
4、关于做功和物体动能变化的关系，正确的是( )
A．只有动力对物体做功时，物体动能可能减少
B．物体克服阻力做功时，它的动能一定减少
C．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
D．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
5、如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6、（双选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功 D.重力不做功
7、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )
8、（双选）关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是( )
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体减少的重力势能一定相等
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和
9、一物体的速度为v0时，其动能为Ek，当其速度变为2v0时，其动能变为( )
A．2Ek B.Ek C．4Ek D.Ek
10、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点．下列说法正确的是( )
A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大
B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒
C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小
D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大
11、(多选)下列说法中正确的是( )
A．功是矢量，正、负表示方向
B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系
D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
*12、功率的定义式为P＝，由此可知( )
A．功率的大小由功和做功的时间共同决定
B．做的功越少，功率就越小
C．做功的时间越长，功率就越小
D．物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多
13、（双选）如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量△Ep1、△Ep2、△Ep3的关系，以下正确的是( )
A．W1>W2>W3 B．W1＝W2＝W3
C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3
14、一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为( )
A.mv2 B．－mv2 C.mv2 D．－mv2
15、如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A．小球的动能与重力势能之和保持不变
B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
二、非选择题。
16、（简答题）如图所示，滑块以初速度v冲向固定在竖直墙壁的弹簧，并将弹簧压缩。在弹簧压缩的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
在弹簧恢复形变，从最大压缩量向原长恢复的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
17、（实验填空）使用电磁打点计时器测量重力加速度g，已知该打点计时器的打点频率为。图是采用较合理的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…经测量，第15至第17点间的距离为，第1至第16点间距离为，则打下第16个点时，重锤下落的速度大小为_____，测出的重力加速度值为_____。（要求保留两位有效数字）
18、（计算题）一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)各个力对物体所做的功；
(2)合外力对物体所做的功；
(3)各个力对物体所做的功的代数和。
19、（计算题）如图所示，物体从斜坡上A处由静止开始下滑，滑到B处后又沿水平面前进到C处停下。如果物体从A处以一定的初速度v0滑下，求物体停下处D距C多远？(设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g)
20、（计算题）如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压但不与两球连接，处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g.求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第8章 机械能守恒定律 自选习题含答案
*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，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是( )
A.沿AB面滑下时，重力做功最多
B.沿AC面滑下时，重力做功最多
C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多
D.三种情况下运动时，重力做的功相等
【答案】D
2、（多选）如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。在整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力不做功 B．斜面对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做正功 D．挡板对球的弹力做负功
【答案】ACD
3、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则( )
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
【答案】C
4、关于做功和物体动能变化的关系，正确的是( )
A．只有动力对物体做功时，物体动能可能减少
B．物体克服阻力做功时，它的动能一定减少
C．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
D．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
【答案】D
5、如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
6、（双选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功 D.重力不做功
【答案】BD
7、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )
【答案】A
8、（双选）关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是( )
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体减少的重力势能一定相等
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和
【答案】AB
9、一物体的速度为v0时，其动能为Ek，当其速度变为2v0时，其动能变为( )
A．2Ek B.Ek C．4Ek D.Ek
【答案】C
10、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点．下列说法正确的是( )
A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大
B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒
C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小
D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大
【答案】D
11、(多选)下列说法中正确的是( )
A．功是矢量，正、负表示方向
B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系
D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
【答案】BCD
*12、功率的定义式为P＝，由此可知( )
A．功率的大小由功和做功的时间共同决定
B．做的功越少，功率就越小
C．做功的时间越长，功率就越小
D．物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多
【答案】A
13、（双选）如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量△Ep1、△Ep2、△Ep3的关系，以下正确的是( )
A．W1>W2>W3 B．W1＝W2＝W3
C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3
【答案】BC
14、一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为( )
A.mv2 B．－mv2 C.mv2 D．－mv2
【答案】A
15、如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A．小球的动能与重力势能之和保持不变
B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
【答案】B
二、非选择题。
16、（简答题）如图所示，滑块以初速度v冲向固定在竖直墙壁的弹簧，并将弹簧压缩。在弹簧压缩的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
在弹簧恢复形变，从最大压缩量向原长恢复的过程中，分析弹簧弹力做功情况及弹性势能的变化。
【答案】在弹簧压缩的过程中：弹簧给滑块的力F与速度的方向相反，滑块克服弹簧弹力做功，即弹簧弹力做负功，弹簧被压缩了，弹性势能增加了。
在弹簧恢复形变过程中：弹簧给滑块的力F向右，弹簧弹力做正功，弹簧的形变减小，弹性势能减少了。
17、（实验填空）使用电磁打点计时器测量重力加速度g，已知该打点计时器的打点频率为。图是采用较合理的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…经测量，第15至第17点间的距离为，第1至第16点间距离为，则打下第16个点时，重锤下落的速度大小为_____，测出的重力加速度值为_____。（要求保留两位有效数字）
【答案】2.9 9.8
18、（计算题）一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)各个力对物体所做的功；
(2)合外力对物体所做的功；
(3)各个力对物体所做的功的代数和。
【答案】(1)WF＝16 J Wf＝－8.4 J WG＝0 WN＝0 (2)7.6 J (3)7.6 J
【解析】(1)物体的受力情况如图所示：
根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为
WF＝Fscos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J
Wf＝fscos 180°＝4.2×2×(－1)J＝－8.4 J
WG＝0
WN＝0。
(2)物体所受的合外力为
F合＝Fcos 37°－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N
故合外力所做的功为
W合＝F合scos 0°＝3.8×2×1 J＝7.6 J。
(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为
W总＝WF＋Wf＋WG＋WN＝16 J＋(－8.4 J)＋0＋0＝7.6 J。
19、（计算题）如图所示，物体从斜坡上A处由静止开始下滑，滑到B处后又沿水平面前进到C处停下。如果物体从A处以一定的初速度v0滑下，求物体停下处D距C多远？(设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g)
【答案】eq \f(v,2μg)
【解析】物体沿斜面下滑过程中，重力和摩擦力做功，物体沿水平面运动时只有摩擦力做功。
物体从A由静止运动到C处停止的过程中，设摩擦力在AB段、BC段做的功分别为W1、W2，由动能定理得
mghAB＋W1＋W2＝0 ①
物体从A处以初速度v0滑下到D停止的过程中，设CD段摩擦力做的功为W3
由动能定理得mghAB＋W1＋W2＋W3＝0－mv ②
由①②式得W3＝－mv，即－μmgsCD＝－mv
sCD＝eq \f(v,2μg)。
20、（计算题）如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压但不与两球连接，处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g.求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.
【答案】(1) (2)2 (3)gR
【解析】(1)由a球恰好能到达A点知：m1g＝m1
由机械能守恒定律得：m1v－m1v＝m1g·2R
解得va＝.
(2)对于b球由机械能守恒定律得：m2v＝m2g·10R
解得vb＝2.
(3)由机械能守恒定律得：Ep＝m1v＋m2v
解得Ep＝gR。