2020春人教版物理必修二第7章机械能守恒定律训练题及答案

2020春人教版物理必修二第7章机械能守恒定律训练题及答案

必修二第七章 机械能守恒定律
一、选择题
1、物质、能量、信息是构成世界的基本要素，下面关于能量的认识中错误的是(　　)
A．能量是一个守恒量
B．同一个物体可能同时具有多种不同形式的能量
C．物体对外做了功，它一定具有能量
D．地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消失了
【答案】D
【解析】能量的概念是在人类对能量守恒的认识过程中形成的，它的重要特性就是守恒．物体对外做功的过程即是能量释放的过程，功是能量转化的标志和量度．地面上滚动的足球最终停下来，其机械能转化为内能，能量并没有消失．故A、B、C正确，D错误．
2、一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是(　　)
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C．加速和匀速时做正功，减速时做负功
D．始终做正功
【参考答案】D
3、卡车用水平拉力F拉着拖车在水平路面上行驶。当卡车将拖车沿一直线从A处缓慢地移到B处,然后再从B处缓慢地沿原路移回到A处,如果A,B二处相距s,在这个过程中拉力F对拖车做的功是(　　)
A.0 B.Fs
C.2Fs D.条件不足,无法确定
解析:在卡车将拖车从A处缓慢地移到B处过程中,拉力F做功为W=Fs。再从B处缓慢地移回到A处,拉力F做功也为W=Fs。则整个过程中拉力做的功为2Fs。
【参考答案】C
4、一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的功率是（ ）
A. B. C. D.
【解析】：求瞬时功率要用P=Fv，根据牛顿第二定律F=ma， 再由匀加速运动的速度公式v=at1
可得瞬时功率P=。
5、如图所示，质量为m的小球从高度为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为(　　)
A. B.
C．mgh D．0
【参考答案】B
**6、如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化ΔEp的说法中正确的是(　　)

A．Ep1＝Ep2　　　　　 B．Ep1＞Ep2
C．ΔEp＞0 D．ΔEp＜0
解析：开始时弹簧形变量为x1，有kx1＝mg.则它离开地面时形变量为x2，有kx2＝mg.由于x1＝x2，所以Ep1＝Ep2，ΔEp＝0，A对．
答案：A
7、如图所示,在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,下列说法中正确的是(　　)

A.物体在c点比在a点具有的机械能大
B.物体在b点比在c点具有的动能大
C.物体在a,b,c三点具有的动能一样大
D.物体在a,b,c三点具有的机械能相等
解析:物体在运动过程中,只受到重力作用,机械能守恒,在任何一个位置物体的机械能都是一样的,选项A错误,D正确;物体在下落过程中,重力势能转化为动能,Eka【参考答案】D
8、在“探究功与速度变化的关系”实验中，小车在运动中会受到阻力作用．这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是(　　)
A．木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求
B．木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力
C．如果小车在木板上差不多能做匀速运动，就说明木板的倾斜程度是符合要求的
D．其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的
【参考答案】B
9、物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则（?? ）

A．从第1s末到第3s末合外力做功为4W
B．从第3s末到第5s末合外力做功为W
C．从第5s末到第7s末合外力做功为W
D．从第3s末到第4s末合外力做功为—0.75W
【参考答案】CD
10、利用新能源发电的形式很多,如甲、乙、丙和丁图所示,其中甲表示潮汐能发电,乙表示地热能发电,而丙和丁图所对应的发电形式分别是(　　)


A.化学能,风能 B.太阳能,风能
C.核能,太阳能 D.核能,化学能
【参考答案】B
11、一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是(　　)
A.mv B．mgh
C.mv＋mgh D.mv－mgh
解析：在整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，总量都是mv.
答案：A
12、如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc，图中AB=BC，则一定有（ ）
(A)Wl>W2 (B)W1EKC (D)EKB【参考答案】A

二、实验题
如图所示，探究橡皮筋的弹力对小车所做的功与小车速度变化的关系时，小车运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜，作为补偿．木板应该倾斜到什么程度?

【参考答案】木板应该倾斜到使小车在无牵引力的作用下，牵引纸带做匀速直线运动

三、计算题
1、质量m=2kg的物体从静止开始自由下落，取g=10m/s2，求：
（1）重力G在t=3s内对物体做的功；
（2）重力G在t=3s内对物体做功的平均功率；
（3）在3s末，重力G对物体做功的瞬时功率。
【思路点拨】物体只在重力作用下从静止开始做自由落体运动，由运动学知识可知，物体在3s内的位移和物体在3s末的速度。知道了重力、位移、速度就可以算出功和功率。
【解析】（1）物体在t=3s内的位移x=at2=×10×9=45(m)
重力在t=3s内对物体所做的功为：W=mgx=20×45=900(J)
（2）重力在t=3s内对物体做功的平均功率：
也可以这样计算：
物体在t=3s内的平均速度
平均功率：=mg·=20×15=300（W）
（3）物体在3s末的速度v=at=10×3=30(m/s)
在3s末，重力对物体做功的瞬时功率为：P=mgv=20×30=600（W）
【总结升华】为平均功率公式；在P=Fvcosα公式中，如果v是瞬时速度得到的是瞬时功率，若v是平均速度得到的是平均功率，注意它们之间的区别与联系。
2、如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．
（1）求物块A刚开始运动时的加速度大小a；
（2）设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大速度vm．

【参考答案】
动能定理的应用；牛顿第二定律．【分析】（1）以AB组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律可以求出加速度a．（2）物块A沿斜面上升速度达到最大时合力为零，由平衡条件求出弹簧的形变量，由机械能守恒定律可以求出最大速度．
【解答】解：（1）以A、B组成的系统为研究对象，A刚开始运动的瞬间，由牛顿第二定律得：
? mg=（m+m）a，解得：a=0.5g；
（2）未挂B时，对A，由平衡条件得：mgsin30°=kx，得弹簧的压缩量为 x=
当A受到的合力为零时速度最大，此时： mgsin30°+kx′=mg，
解得：x′=因此Q点到出发点的距离：x0=x+x′=；
在出发点与Q点弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能相等，由机械能守恒定律得：
? mgx0=mgx0sin30°+?2mvm2，解得，最大速度：vm=g；
答：（1）物块A刚开始运动时的加速度大小a是0.5g；（2）Q点到出发点的距离x0是，最大速度vm是g．
【点评】本题是牛顿第二定律及机械能守恒定律的应用．关键要分析清楚物体的运动过程，把握每个过程和状态的规律，应用牛顿第二定律与机械能守恒定律可以正确解题．