2022—2023学年物理人教版2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪固基题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2022—2023学年物理人教版2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪固基题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 946.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-24 21:12:49 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教版2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪固基题含答案
第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升高度h时(重力加速度为g)，物体增加的重力势能为( )
A.mgh B.mgh＋mah C.mah D.mgh－mah
2、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是( )
A．F1对B做负功，F2对A做正功
B．F1对B做正功，F2对A不做功
C．F2对A做正功，F1对B不做功
D．F2对A不做功，F1对A做正功
3、关于重力势能的说法正确的是( )
A．重力势能仅由重物本身的因素决定
B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
4、将距离沙坑表面上方1 m高处质量为0.2 kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为( )
A．0.4 J B．2 J C．2.2 J D．4 J
5、如图所示四幅插图，该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是( )
A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C．图丙中，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
6、（双选）如图所示，一木块右端连接轻质弹簧，静止在倾角为θ的固定斜面上。现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P，直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，此时F＝F0。从力F作用开始，至木块滑动距离L的过程中，下列说法正确的是( )
A.木块所受摩擦力先变大后变小
B.力F做功为F0L
C.当木块匀速上滑时，弹簧的弹性势能不再增加
D.弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加
7、在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为( )
A．几十瓦左右 B．一千瓦左右
C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右
8、质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为( )
A．600 J、0 B．0、600 J C．1 200 J、0 D．0、1 200 J
9、人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球，落地时小球的速度为v，不计空气阻力，人对小球做的功是( )
A.mv2 B．mgh＋mv2 C．mgh－mv2 D.mv2－mgh
10、自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示，则图中直线的斜率表示该物体的( )
A．质量 B．机械能 C．重力大小 D．重力加速度
11、如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中( )
A．弹力对物体做功为Gxcos α B．静摩擦力对物体做功为Gxsin α
C．重力对物体做功为Gx D．合力对物体做功为0
*12、（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
13、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( )
A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h)
C．－mgh，增加mg(H－h) D．－mgh，减少mg(H＋h)
14、如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)( )
A．50 J B．18 J C．32 J D．0 J
15、从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：①运动的时间相等；②加速度相同；③落地时的速度相同；④落地时的动能相等。以上说法正确的是( )
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
二、非选择题。
16、利用落体法验证机械能守恒定律实验，由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用，系统误差的情况总是：重物减少的重力势能比增加的动能________（填“大些”或“小些”）。
17、一位同学用图A所示的实验装置进行 “验证机械能守恒定律”的实验，其中打点计时器所用电源频率为50Hz，当地的重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg，若按实验要求正确地选择出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图B所示，则：
(1)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减小量△Ep=________J，此过程中重物动能的增加量△Ek=________J（结果保留三位小数）；
(2)在本实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重锤增加的动能，原因主要是因为________________。
(3)关于本实验，下列说法正确的是（____）
A、应选用质量和密度较大的重物
B、实验时应先放开纸带，再接通电源
C、打点计时器要接在电压为4-6V的直流电源上
D、测下落高度时，需从起始点算起，且选取的各点应距离起始点适当远些
E、实验时需称出重物的质量
F、纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
18、（计算题）如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点．若已知OD＝l，则
(1)小球由A点运动到C点的过程中，重力做功为多少？
(2)重力势能减少了多少？
19、（计算题）如图所示，AB和CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R＝2.0 m，一个质量为m＝1 kg的物体(可看成质点)在离圆弧底端高度为h＝3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面向下运动，若物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，则：
(1)试描述物体最终的运动情况；
(2)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少？
(3)物体对圆弧轨道最低点的最大压力和最小压力分别为多少？(结果中可以保留根号)
20、如图所示，A物体用板托着，位于离地h＝1.0 m处，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M＝1.5 kg，B物体质量m＝1.0 kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：
(1)A落地前瞬间的速度大小为多少？
(2)B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？
2022—2023学年物理人教版2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪固基题含答案
第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升高度h时(重力加速度为g)，物体增加的重力势能为( )
A.mgh B.mgh＋mah C.mah D.mgh－mah
【答案】A
2、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是( )
A．F1对B做负功，F2对A做正功
B．F1对B做正功，F2对A不做功
C．F2对A做正功，F1对B不做功
D．F2对A不做功，F1对A做正功
【答案】A
3、关于重力势能的说法正确的是( )
A．重力势能仅由重物本身的因素决定
B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
【答案】D
4、将距离沙坑表面上方1 m高处质量为0.2 kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为( )
A．0.4 J B．2 J C．2.2 J D．4 J
【答案】C
5、如图所示四幅插图，该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是( )
A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C．图丙中，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
【答案】B
6、（双选）如图所示，一木块右端连接轻质弹簧，静止在倾角为θ的固定斜面上。现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P，直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，此时F＝F0。从力F作用开始，至木块滑动距离L的过程中，下列说法正确的是( )
A.木块所受摩擦力先变大后变小
B.力F做功为F0L
C.当木块匀速上滑时，弹簧的弹性势能不再增加
D.弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加
【答案】CD
7、在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为( )
A．几十瓦左右 B．一千瓦左右
C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右
【答案】B
8、质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为( )
A．600 J、0 B．0、600 J C．1 200 J、0 D．0、1 200 J
【答案】B
9、人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球，落地时小球的速度为v，不计空气阻力，人对小球做的功是( )
A.mv2 B．mgh＋mv2 C．mgh－mv2 D.mv2－mgh
【答案】D
10、自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示，则图中直线的斜率表示该物体的( )
A．质量 B．机械能 C．重力大小 D．重力加速度
【答案】C
11、如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中( )
A．弹力对物体做功为Gxcos α B．静摩擦力对物体做功为Gxsin α
C．重力对物体做功为Gx D．合力对物体做功为0
【答案】D
*12、（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
13、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( )
A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h)
C．－mgh，增加mg(H－h) D．－mgh，减少mg(H＋h)
【答案】D
14、如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)( )
A．50 J B．18 J C．32 J D．0 J
【答案】C
15、从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：①运动的时间相等；②加速度相同；③落地时的速度相同；④落地时的动能相等。以上说法正确的是( )
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】D
二、非选择题。
16、利用落体法验证机械能守恒定律实验，由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用，系统误差的情况总是：重物减少的重力势能比增加的动能________（填“大些”或“小些”）。
【答案】大些
17、一位同学用图A所示的实验装置进行 “验证机械能守恒定律”的实验，其中打点计时器所用电源频率为50Hz，当地的重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg，若按实验要求正确地选择出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图B所示，则：
(1)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减小量△Ep=________J，此过程中重物动能的增加量△Ek=________J（结果保留三位小数）；
(2)在本实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重锤增加的动能，原因主要是因为________________。
(3)关于本实验，下列说法正确的是（____）
A、应选用质量和密度较大的重物
B、实验时应先放开纸带，再接通电源
C、打点计时器要接在电压为4-6V的直流电源上
D、测下落高度时，需从起始点算起，且选取的各点应距离起始点适当远些
E、实验时需称出重物的质量
F、纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
【答案】7.700J 3.900J 重锤下落过程中存在着阻力的作用（或重物所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力） AD
18、（计算题）如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点．若已知OD＝l，则
(1)小球由A点运动到C点的过程中，重力做功为多少？
(2)重力势能减少了多少？
【解析】(1)从A点运动到C点，小球下降高度h＝l，故重力做功：
WG＝mgh＝mgl。
(2)重力势能的减少量ΔEp减＝WG＝mgl。
【答案】(1)mgl (2)mgl
19、（计算题）如图所示，AB和CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R＝2.0 m，一个质量为m＝1 kg的物体(可看成质点)在离圆弧底端高度为h＝3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面向下运动，若物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，则：
(1)试描述物体最终的运动情况；
(2)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少？
(3)物体对圆弧轨道最低点的最大压力和最小压力分别为多少？(结果中可以保留根号)
【答案】(1)见解析 (2)28 m (3) N 20 N
【解析】(1)斜面的倾角为60°，因为mgsin 60°＞μmgcos 60°，所以物体不会静止在斜面上，最终在BC间做往复运动。
(2)最终做往复运动时，在B、C的速度为零，对A到C的整个过程运用动能定理得mg－μmgLcos 60°＝0－mv，代入数据解得L＝28 m。
(3)第一次到达最低点时速度最大，压力最大，根据动能定理得mgh－μmgcos 60°·＝mv－mv，代入数据解得v＝m2/s2。根据FN1－mg＝meq \f(v,R)得，FN1＝mg＋meq \f(v,R)＝ N。最终在BC间做往复运动时，经过E点的速度最小，压力最小。根据机械能守恒定律得mg·R＝mvE′2，解得vE′2＝gR＝20 m2/s2。根据FN2－mg＝m，得FN2＝mg＋m＝20 N。根据牛顿第三定律可得，物体对圆弧轨道最低点的最大压力FN1′＝FN1＝ N，最小压力FN2′＝FN2＝20 N。
20、如图所示，A物体用板托着，位于离地h＝1.0 m处，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M＝1.5 kg，B物体质量m＝1.0 kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：
(1)A落地前瞬间的速度大小为多少？
(2)B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？
【答案】(1)2 m/s (2)1.2 m
【解析】(1)A落地时，A、B系统重力势能的减少量ΔEp减＝Mgh－mgh，
系统动能的增加量ΔEk增＝(M＋m)v2
根据系统机械能守恒有
Mgh－mgh＝(M＋m)v2
故A落地前瞬间，A、B物体的瞬时速度v＝2 m/s
(2)A落地后，B物体上升过程机械能守恒，设上升h′后速度变为零，取地面为参考平面
故：mgh＋mv2＝mg(h＋h′)
所以h′＝0.2 m
故B物体离地面的最大高度为h＋h′＝1.2 m。
第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升高度h时(重力加速度为g)，物体增加的重力势能为( )
A.mgh B.mgh＋mah C.mah D.mgh－mah
2、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是( )
A．F1对B做负功，F2对A做正功
B．F1对B做正功，F2对A不做功
C．F2对A做正功，F1对B不做功
D．F2对A不做功，F1对A做正功
3、关于重力势能的说法正确的是( )
A．重力势能仅由重物本身的因素决定
B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
4、将距离沙坑表面上方1 m高处质量为0.2 kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为( )
A．0.4 J B．2 J C．2.2 J D．4 J
5、如图所示四幅插图，该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是( )
A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C．图丙中，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
6、（双选）如图所示，一木块右端连接轻质弹簧，静止在倾角为θ的固定斜面上。现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P，直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，此时F＝F0。从力F作用开始，至木块滑动距离L的过程中，下列说法正确的是( )
A.木块所受摩擦力先变大后变小
B.力F做功为F0L
C.当木块匀速上滑时，弹簧的弹性势能不再增加
D.弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加
7、在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为( )
A．几十瓦左右 B．一千瓦左右
C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右
8、质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为( )
A．600 J、0 B．0、600 J C．1 200 J、0 D．0、1 200 J
9、人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球，落地时小球的速度为v，不计空气阻力，人对小球做的功是( )
A.mv2 B．mgh＋mv2 C．mgh－mv2 D.mv2－mgh
10、自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示，则图中直线的斜率表示该物体的( )
A．质量 B．机械能 C．重力大小 D．重力加速度
11、如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中( )
A．弹力对物体做功为Gxcos α B．静摩擦力对物体做功为Gxsin α
C．重力对物体做功为Gx D．合力对物体做功为0
*12、（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
13、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( )
A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h)
C．－mgh，增加mg(H－h) D．－mgh，减少mg(H＋h)
14、如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)( )
A．50 J B．18 J C．32 J D．0 J
15、从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：①运动的时间相等；②加速度相同；③落地时的速度相同；④落地时的动能相等。以上说法正确的是( )
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
二、非选择题。
16、利用落体法验证机械能守恒定律实验，由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用，系统误差的情况总是：重物减少的重力势能比增加的动能________（填“大些”或“小些”）。
17、一位同学用图A所示的实验装置进行 “验证机械能守恒定律”的实验，其中打点计时器所用电源频率为50Hz，当地的重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg，若按实验要求正确地选择出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图B所示，则：
(1)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减小量△Ep=________J，此过程中重物动能的增加量△Ek=________J（结果保留三位小数）；
(2)在本实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重锤增加的动能，原因主要是因为________________。
(3)关于本实验，下列说法正确的是（____）
A、应选用质量和密度较大的重物
B、实验时应先放开纸带，再接通电源
C、打点计时器要接在电压为4-6V的直流电源上
D、测下落高度时，需从起始点算起，且选取的各点应距离起始点适当远些
E、实验时需称出重物的质量
F、纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
18、（计算题）如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点．若已知OD＝l，则
(1)小球由A点运动到C点的过程中，重力做功为多少？
(2)重力势能减少了多少？
19、（计算题）如图所示，AB和CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R＝2.0 m，一个质量为m＝1 kg的物体(可看成质点)在离圆弧底端高度为h＝3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面向下运动，若物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，则：
(1)试描述物体最终的运动情况；
(2)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少？
(3)物体对圆弧轨道最低点的最大压力和最小压力分别为多少？(结果中可以保留根号)
20、如图所示，A物体用板托着，位于离地h＝1.0 m处，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M＝1.5 kg，B物体质量m＝1.0 kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：
(1)A落地前瞬间的速度大小为多少？
(2)B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？
2022—2023学年物理人教版2019必修第二册第八章 机械能守恒定律 跟踪固基题含答案
第八章 机械能守恒定律
一、选择题。
1、升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升高度h时(重力加速度为g)，物体增加的重力势能为( )
A.mgh B.mgh＋mah C.mah D.mgh－mah
【答案】A
2、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是( )
A．F1对B做负功，F2对A做正功
B．F1对B做正功，F2对A不做功
C．F2对A做正功，F1对B不做功
D．F2对A不做功，F1对A做正功
【答案】A
3、关于重力势能的说法正确的是( )
A．重力势能仅由重物本身的因素决定
B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
【答案】D
4、将距离沙坑表面上方1 m高处质量为0.2 kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为( )
A．0.4 J B．2 J C．2.2 J D．4 J
【答案】C
5、如图所示四幅插图，该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是( )
A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C．图丙中，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
【答案】B
6、（双选）如图所示，一木块右端连接轻质弹簧，静止在倾角为θ的固定斜面上。现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P，直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，此时F＝F0。从力F作用开始，至木块滑动距离L的过程中，下列说法正确的是( )
A.木块所受摩擦力先变大后变小
B.力F做功为F0L
C.当木块匀速上滑时，弹簧的弹性势能不再增加
D.弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加
【答案】CD
7、在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为( )
A．几十瓦左右 B．一千瓦左右
C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右
【答案】B
8、质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为( )
A．600 J、0 B．0、600 J C．1 200 J、0 D．0、1 200 J
【答案】B
9、人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球，落地时小球的速度为v，不计空气阻力，人对小球做的功是( )
A.mv2 B．mgh＋mv2 C．mgh－mv2 D.mv2－mgh
【答案】D
10、自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示，则图中直线的斜率表示该物体的( )
A．质量 B．机械能 C．重力大小 D．重力加速度
【答案】C
11、如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中( )
A．弹力对物体做功为Gxcos α B．静摩擦力对物体做功为Gxsin α
C．重力对物体做功为Gx D．合力对物体做功为0
【答案】D
*12、（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
13、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( )
A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h)
C．－mgh，增加mg(H－h) D．－mgh，减少mg(H＋h)
【答案】D
14、如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)( )
A．50 J B．18 J C．32 J D．0 J
【答案】C
15、从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：①运动的时间相等；②加速度相同；③落地时的速度相同；④落地时的动能相等。以上说法正确的是( )
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】D
二、非选择题。
16、利用落体法验证机械能守恒定律实验，由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用，系统误差的情况总是：重物减少的重力势能比增加的动能________（填“大些”或“小些”）。
【答案】大些
17、一位同学用图A所示的实验装置进行 “验证机械能守恒定律”的实验，其中打点计时器所用电源频率为50Hz，当地的重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg，若按实验要求正确地选择出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图B所示，则：
(1)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减小量△Ep=________J，此过程中重物动能的增加量△Ek=________J（结果保留三位小数）；
(2)在本实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重锤增加的动能，原因主要是因为________________。
(3)关于本实验，下列说法正确的是（____）
A、应选用质量和密度较大的重物
B、实验时应先放开纸带，再接通电源
C、打点计时器要接在电压为4-6V的直流电源上
D、测下落高度时，需从起始点算起，且选取的各点应距离起始点适当远些
E、实验时需称出重物的质量
F、纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
【答案】7.700J 3.900J 重锤下落过程中存在着阻力的作用（或重物所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力） AD
18、（计算题）如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点．若已知OD＝l，则
(1)小球由A点运动到C点的过程中，重力做功为多少？
(2)重力势能减少了多少？
【解析】(1)从A点运动到C点，小球下降高度h＝l，故重力做功：
WG＝mgh＝mgl。
(2)重力势能的减少量ΔEp减＝WG＝mgl。
【答案】(1)mgl (2)mgl
19、（计算题）如图所示，AB和CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R＝2.0 m，一个质量为m＝1 kg的物体(可看成质点)在离圆弧底端高度为h＝3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面向下运动，若物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，则：
(1)试描述物体最终的运动情况；
(2)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少？
(3)物体对圆弧轨道最低点的最大压力和最小压力分别为多少？(结果中可以保留根号)
【答案】(1)见解析 (2)28 m (3) N 20 N
【解析】(1)斜面的倾角为60°，因为mgsin 60°＞μmgcos 60°，所以物体不会静止在斜面上，最终在BC间做往复运动。
(2)最终做往复运动时，在B、C的速度为零，对A到C的整个过程运用动能定理得mg－μmgLcos 60°＝0－mv，代入数据解得L＝28 m。
(3)第一次到达最低点时速度最大，压力最大，根据动能定理得mgh－μmgcos 60°·＝mv－mv，代入数据解得v＝m2/s2。根据FN1－mg＝meq \f(v,R)得，FN1＝mg＋meq \f(v,R)＝ N。最终在BC间做往复运动时，经过E点的速度最小，压力最小。根据机械能守恒定律得mg·R＝mvE′2，解得vE′2＝gR＝20 m2/s2。根据FN2－mg＝m，得FN2＝mg＋m＝20 N。根据牛顿第三定律可得，物体对圆弧轨道最低点的最大压力FN1′＝FN1＝ N，最小压力FN2′＝FN2＝20 N。
20、如图所示，A物体用板托着，位于离地h＝1.0 m处，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M＝1.5 kg，B物体质量m＝1.0 kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：
(1)A落地前瞬间的速度大小为多少？
(2)B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？
【答案】(1)2 m/s (2)1.2 m
【解析】(1)A落地时，A、B系统重力势能的减少量ΔEp减＝Mgh－mgh，
系统动能的增加量ΔEk增＝(M＋m)v2
根据系统机械能守恒有
Mgh－mgh＝(M＋m)v2
故A落地前瞬间，A、B物体的瞬时速度v＝2 m/s
(2)A落地后，B物体上升过程机械能守恒，设上升h′后速度变为零，取地面为参考平面
故：mgh＋mv2＝mg(h＋h′)
所以h′＝0.2 m
故B物体离地面的最大高度为h＋h′＝1.2 m。