2022—2023学年物理人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪练习题含答案
文档属性
| 名称 | 2022—2023学年物理人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪练习题含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1022.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-12 20:31:33 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪练习题含答案
人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
2、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5 B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5
C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5 D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3
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、（双选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A．力F对甲物体做的功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
5、下列几种运动中，机械能一定守恒的是( )
A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体
C．做平抛运动的物体 D．做匀速圆周运动的物体
6、（多选）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是mv2
C.推力对小车做的功是mv2＋mgh
D.阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fx
7、(双选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )
A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
8、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是( )
A．当物体向下运动时，重力对物体做负功
B．当物体向下运动时，重力势能增大
C．当物体向上运动时，重力势能增大
D．当物体向上运动时，重力对物体做正功
9、（双选）物体沿直线运动的v t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则( )
A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W
10、如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则( )
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
11、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )
A．0 B．FR C.πFR D．2πFR
*12、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则( )
A．沿着AB用的拉力最小，做功最多
B．沿着AC用的拉力最小，做功最多
C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少
D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
13、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)
14、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ( )
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体的加速度可能为零
15、在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动．则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是( )
A．甲图中小球机械能守恒
B．乙图中小球A的机械能守恒
C．丙图中两车组成的系统机械能守恒
D．丁图中小球的机械能守恒
二、非选择题。
16、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）
17、某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么
(1)小铁球通过光电门的速度v=_______（用d、t表示）；
(2)验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式_____________；
(3)考虑小铁球在运动过程中受到阻力的因素，其重力势能减少量____动能的增加量（选填 “大于”，“等于”或“小于”）
18、（计算题）质量为m的木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h′，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ。求：
(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？
(2)木球的重力势能变化了多少？
19、（计算题）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来(图甲)。我们把这种情形抽象为图乙的模型：
弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？
不考虑摩擦等阻力。
20、（计算题）游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型，弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，质量为m的小球从弧形轨道上离水平地面高度为h的A点由静止开始滚下，小球进入竖直圆轨道后顺利通过圆轨道最高点C，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g.求：
(1)小球位于A点时的重力势能(以水平地面为参考平面)；
(2)小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功；
(3)小球经过C点时的速度大小．
2022—2023学年物理人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪练习题含答案
人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
【答案】C
2、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5 B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5
C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5 D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3
【答案】D
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、（双选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A．力F对甲物体做的功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
【答案】BC
5、下列几种运动中，机械能一定守恒的是( )
A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体
C．做平抛运动的物体 D．做匀速圆周运动的物体
【答案】C
6、（多选）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是mv2
C.推力对小车做的功是mv2＋mgh
D.阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fx
【答案】ABD
7、(双选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )
A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
【答案】BC
8、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是( )
A．当物体向下运动时，重力对物体做负功
B．当物体向下运动时，重力势能增大
C．当物体向上运动时，重力势能增大
D．当物体向上运动时，重力对物体做正功
【答案】C
9、（双选）物体沿直线运动的v t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则( )
A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W
【答案】CD
10、如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则( )
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
【答案】D
11、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )
A．0 B．FR C.πFR D．2πFR
【答案】C
*12、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则( )
A．沿着AB用的拉力最小，做功最多
B．沿着AC用的拉力最小，做功最多
C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少
D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
【答案】D
13、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
14、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ( )
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体的加速度可能为零
【答案】B
15、在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动．则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是( )
A．甲图中小球机械能守恒
B．乙图中小球A的机械能守恒
C．丙图中两车组成的系统机械能守恒
D．丁图中小球的机械能守恒
【答案】A
二、非选择题。
16、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】等于 等于
17、某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么
(1)小铁球通过光电门的速度v=_______（用d、t表示）；
(2)验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式_____________；
(3)考虑小铁球在运动过程中受到阻力的因素，其重力势能减少量____动能的增加量（选填 “大于”，“等于”或“小于”）
【答案】 大于
18、（计算题）质量为m的木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h′，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ。求：
(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？
(2)木球的重力势能变化了多少？
【答案】(1)mgh (2)减少了mgh
【解析】因为重力做功与路径无关，只与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了往复运动，但所做的功由h的大小决定，即WG＝mgh，木块的重力势能减少了mgh。
19、（计算题）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来(图甲)。我们把这种情形抽象为图乙的模型：
弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？
不考虑摩擦等阻力。
【答案】R
【解析】设小球的质量为m，小球运动到圆轨道最高点时的速度为v，受到圆轨道的压力为FN。小球滑至圆轨道最高点的过程中，由于只有重力做功，机械能守恒。以圆轨道最低点为零势能点，则在这个过程中，根据机械能守恒定律，有
mg(2R)＋mv2＝mgh
在圆轨道的最高点处，根据牛顿第二定律，有
FN＋mg＝m
欲使小球顺利地通过圆轨道的最高点，则小球在最高点时，必须满足条件FN≥0
即mg≤m
联立以上各式，可得h≥R
可见，为了使小球顺利地通过圆轨道的最高点，h至少应为R。
20、（计算题）游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型，弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，质量为m的小球从弧形轨道上离水平地面高度为h的A点由静止开始滚下，小球进入竖直圆轨道后顺利通过圆轨道最高点C，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g.求：
(1)小球位于A点时的重力势能(以水平地面为参考平面)；
(2)小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功；
(3)小球经过C点时的速度大小．
【答案】(1)mgh (2)mg(h－2R) (3)
【解析】(1)以水平地面为参考平面，小球位于A点时的重力势能Ep＝mgh.
(2) 小球从A点运动到C点的过程中，WG＝mg(h－2R)．
(3)从A到C运用动能定理：WG＝mv，vC＝。
人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
2、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5 B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5
C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5 D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3
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、（双选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A．力F对甲物体做的功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
5、下列几种运动中，机械能一定守恒的是( )
A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体
C．做平抛运动的物体 D．做匀速圆周运动的物体
6、（多选）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是mv2
C.推力对小车做的功是mv2＋mgh
D.阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fx
7、(双选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )
A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
8、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是( )
A．当物体向下运动时，重力对物体做负功
B．当物体向下运动时，重力势能增大
C．当物体向上运动时，重力势能增大
D．当物体向上运动时，重力对物体做正功
9、（双选）物体沿直线运动的v t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则( )
A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W
10、如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则( )
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
11、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )
A．0 B．FR C.πFR D．2πFR
*12、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则( )
A．沿着AB用的拉力最小，做功最多
B．沿着AC用的拉力最小，做功最多
C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少
D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
13、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)
14、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ( )
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体的加速度可能为零
15、在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动．则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是( )
A．甲图中小球机械能守恒
B．乙图中小球A的机械能守恒
C．丙图中两车组成的系统机械能守恒
D．丁图中小球的机械能守恒
二、非选择题。
16、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）
17、某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么
(1)小铁球通过光电门的速度v=_______（用d、t表示）；
(2)验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式_____________；
(3)考虑小铁球在运动过程中受到阻力的因素，其重力势能减少量____动能的增加量（选填 “大于”，“等于”或“小于”）
18、（计算题）质量为m的木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h′，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ。求：
(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？
(2)木球的重力势能变化了多少？
19、（计算题）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来(图甲)。我们把这种情形抽象为图乙的模型：
弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？
不考虑摩擦等阻力。
20、（计算题）游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型，弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，质量为m的小球从弧形轨道上离水平地面高度为h的A点由静止开始滚下，小球进入竖直圆轨道后顺利通过圆轨道最高点C，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g.求：
(1)小球位于A点时的重力势能(以水平地面为参考平面)；
(2)小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功；
(3)小球经过C点时的速度大小．
2022—2023学年物理人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪练习题含答案
人教2019必修第二册第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
【答案】C
2、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5 B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5
C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5 D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3
【答案】D
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、（双选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A．力F对甲物体做的功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
【答案】BC
5、下列几种运动中，机械能一定守恒的是( )
A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体
C．做平抛运动的物体 D．做匀速圆周运动的物体
【答案】C
6、（多选）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是mv2
C.推力对小车做的功是mv2＋mgh
D.阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fx
【答案】ABD
7、(双选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )
A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
【答案】BC
8、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是( )
A．当物体向下运动时，重力对物体做负功
B．当物体向下运动时，重力势能增大
C．当物体向上运动时，重力势能增大
D．当物体向上运动时，重力对物体做正功
【答案】C
9、（双选）物体沿直线运动的v t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则( )
A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W
【答案】CD
10、如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则( )
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
【答案】D
11、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )
A．0 B．FR C.πFR D．2πFR
【答案】C
*12、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则( )
A．沿着AB用的拉力最小，做功最多
B．沿着AC用的拉力最小，做功最多
C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少
D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
【答案】D
13、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
14、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ( )
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体的加速度可能为零
【答案】B
15、在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动．则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是( )
A．甲图中小球机械能守恒
B．乙图中小球A的机械能守恒
C．丙图中两车组成的系统机械能守恒
D．丁图中小球的机械能守恒
【答案】A
二、非选择题。
16、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】等于 等于
17、某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么
(1)小铁球通过光电门的速度v=_______（用d、t表示）；
(2)验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式_____________；
(3)考虑小铁球在运动过程中受到阻力的因素，其重力势能减少量____动能的增加量（选填 “大于”，“等于”或“小于”）
【答案】 大于
18、（计算题）质量为m的木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h′，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ。求：
(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？
(2)木球的重力势能变化了多少？
【答案】(1)mgh (2)减少了mgh
【解析】因为重力做功与路径无关，只与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了往复运动，但所做的功由h的大小决定，即WG＝mgh，木块的重力势能减少了mgh。
19、（计算题）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来(图甲)。我们把这种情形抽象为图乙的模型：
弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？
不考虑摩擦等阻力。
【答案】R
【解析】设小球的质量为m，小球运动到圆轨道最高点时的速度为v，受到圆轨道的压力为FN。小球滑至圆轨道最高点的过程中，由于只有重力做功，机械能守恒。以圆轨道最低点为零势能点，则在这个过程中，根据机械能守恒定律，有
mg(2R)＋mv2＝mgh
在圆轨道的最高点处，根据牛顿第二定律，有
FN＋mg＝m
欲使小球顺利地通过圆轨道的最高点，则小球在最高点时，必须满足条件FN≥0
即mg≤m
联立以上各式，可得h≥R
可见，为了使小球顺利地通过圆轨道的最高点，h至少应为R。
20、（计算题）游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型，弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，质量为m的小球从弧形轨道上离水平地面高度为h的A点由静止开始滚下，小球进入竖直圆轨道后顺利通过圆轨道最高点C，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g.求：
(1)小球位于A点时的重力势能(以水平地面为参考平面)；
(2)小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功；
(3)小球经过C点时的速度大小．
【答案】(1)mgh (2)mg(h－2R) (3)
【解析】(1)以水平地面为参考平面，小球位于A点时的重力势能Ep＝mgh.
(2) 小球从A点运动到C点的过程中，WG＝mg(h－2R)．
(3)从A到C运用动能定理：WG＝mv，vC＝。