2020春人教物理必修二第七章 机械能守恒定律习练及答案

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名称 2020春人教物理必修二第七章 机械能守恒定律习练及答案
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-05-23 00:00:00

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2020春人教物理必修二第七章 机械能守恒定律习练及答案
必修二第七章 机械能守恒定律
一、选择题
1、如图所示,同一物体(可视为质点)分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑,该物体与两斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则(  )
A.WA>WB B.WA=WB C.WA解析:设斜面AD,BD与水平面CD所成夹角分别为α,β,根据功的公式,得WA=μmgcos α·lAD=μmglCD,WB=μmgcos β·lBD=μmglCD,所以B正确。
2、体积相同的实心铜球和木球放在同一水平桌面上,铜球静止,木球在桌面上做匀速直线运动,则(  )
A.铜球的动能小于木球的动能
B.铜球的重力势能小于木球的重力势能
C.铜球的机械能一定小于木球的机械能
D.铜球的机械能一定等于木球的机械能
3、关于功的概念,以下说法正确的是(  )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,所以功可能有方向性
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体在该力作用下位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积
4、如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象,那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比(  )
A.P甲>P乙 B.P甲5、一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(  )
A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J D.物体的重力势能一定增加1.25 J
6、如图所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是(  )
A.如图甲,撑杆跳高的运动员上升过程中,杆的弹性势能
B.如图乙,人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能
C.如图丙,用橡皮筋发射模型飞机的过程中,橡皮筋的弹性势能
D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能
7、在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小(  )
A.一样大 B.水平抛的最大
C.斜向上抛的最大 D.斜向下抛的最大
8、某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度的关系,实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( ).
A.重物的质量 B.重力加速度
C.重物下落的高度 D.与重物下落高度对应的重物的平均速度
9、(双选)如图所示,一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放,滑到水平台上,滑行一段距离后,从边缘O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程(单位:m),不计一切摩擦和空气阻力,,则下列说法正确的是( )
A.小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B.小物块从O点运动到P点的时间为1s
C.小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D.小物块刚到P点时速度的大小为10m/s
10、画作《瀑布》如图所示,有人对这画作作了如下解释,水流从高处倾斜而下,推动水轮机发电,又顺着水渠流动,回到瀑布上方。然后再次倾斜而下,如此周而复始,这一解读违背了(  )
A.库仑定律 B.欧姆定律 C.电荷守恒定律 D.能量守恒定律
11、如图所示,小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑,用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度.如图所示的v?t图象和v2?h图象中可能正确的是(  )
12、风能和水能是以下哪一种能的间接形式( )
A.核能 B.电能 C.太阳能 D.地热能
二、非选择题
1、我国自主研发的C919大型客机争取今年试飞,国人的大飞机梦有望今年圆上.若进展顺利,设计的飞机质量m=7.5×104kg,起飞速度是80m/s.
(1)若飞机起飞过程中发动机保持额定功率P=8000kW不变,起飞前瞬间加速度a1=0.4m/s2,求飞机在起飞前瞬间受到的阻力大小?
(2)若飞机在起飞加速滑行过程中牵引力恒为F=9.0×104 N,受到的平均阻力为f=1.5×104 N.如果飞机在达到起飞速度的瞬间因故而停止起飞,则需立即关闭发动机且以大小为4m/s2的恒定加速度减速停下,以确保飞机不滑出跑道.大庆萨尔图机场飞行区等级为4C等级,机场跑道长2600米,是否可以安全起降国产大飞机?
2、如图所示,质量为25 kg的小孩坐在秋千上,小孩离拴绳子的横梁2.5 m,如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,秋千板摆到最低点时,求小孩对秋千板的压力大小.
3、如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上,末端水平。将小球从轨道上P点由静止释放,小球离开轨道末端Q点后水平抛出。测得小球落地点M与Q的水平距离为L、Q到地面的距离为h、OP与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。
(1)若小球从Q点抛出的初速度v= ,则表明小球在QM段机械能守恒。
(2)若L、h、R、θ之间满足= ,则可表明小球运动过程中机械能守恒

2020春人教物理必修二第七章 机械能守恒定律习练及答案
必修二第七章 机械能守恒定律
一、选择题
1、如图所示,同一物体(可视为质点)分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑,该物体与两斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则(  )
A.WA>WB B.WA=WB
C.WA解析:设斜面AD,BD与水平面CD所成夹角分别为α,β,根据功的公式,得WA=μmgcos α·lAD=μmglCD,WB=μmgcos β·lBD=μmglCD,所以B
正确。
【答案】B
2、体积相同的实心铜球和木球放在同一水平桌面上,铜球静止,木球在桌面上做匀速直线运动,则(  )
A.铜球的动能小于木球的动能
B.铜球的重力势能小于木球的重力势能
C.铜球的机械能一定小于木球的机械能
D.铜球的机械能一定等于木球的机械能
【答案】A
【解析】铜球静止,没有动能,木球运动着,具有动能,铜球和木球都在水平桌面上,离地面的高度相同,但铜球的质量大于木球的质量,因此铜球的重力势能大于木球的重力势能.机械能等于物体的势能与动能之和,铜球的动能为零,但重力势能大;木球的动能大,但重力势能较小,由于不知它们的具体大小,所以无法比较铜球和木球机械能的大小.
3、关于功的概念,以下说法正确的是(  )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,所以功可能有方向性
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体在该力作用下位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积
【答案】D
4、如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象,那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比(  )
A.P甲>P乙 B.P甲解析:根据功率的定义式P=可知,在功与所用时间的关系图象中,直线的斜率表示该物体的功率。因此,由图线斜率可知P甲【答案】B
5、一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(  )
A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J D.物体的重力势能一定增加1.25 J
【答案】C
6、如图所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是(  )
A.如图甲,撑杆跳高的运动员上升过程中,杆的弹性势能
B.如图乙,人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能
C.如图丙,用橡皮筋发射模型飞机的过程中,橡皮筋的弹性势能
D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能
解析:选项A,C,D中弹簧或杆的形变量均减小,所以弹性势能减小,选项B中弹簧的形变量增大,所以弹性势能增加,选项B正确.
【答案】B
7、在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小(  )
A.一样大 B.水平抛的最大
C.斜向上抛的最大 D.斜向下抛的最大
解析:根据动能定理:mgh=mv2-m得小球落地速度 v=,而三个小球初速率v0相同,高度h相同,故落地速度相同。选项A正确。
【答案】A
8、某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度的关系,实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( ).
A.重物的质量 B.重力加速度
C.重物下落的高度 D.与重物下落高度对应的重物的平均速度
【答案】C
9、(双选)如图所示,一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放,滑到水平台上,滑行一段距离后,从边缘O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程(单位:m),不计一切摩擦和空气阻力,,则下列说法正确的是( )
A.小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B.小物块从O点运动到P点的时间为1s
C.小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D.小物块刚到P点时速度的大小为10m/s
【答案】AB
10、画作《瀑布》如图所示,有人对这画作作了如下解释,水流从高处倾斜而下,推动水轮机发电,又顺着水渠流动,回到瀑布上方。然后再次倾斜而下,如此周而复始,这一解读违背了(  )
A.库仑定律 B.欧姆定律
C.电荷守恒定律 D.能量守恒定律
【答案】D
11、如图所示,小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑,用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度.如图所示的v?t图象和v2?h图象中可能正确的是(  )
【解析】小滑块下滑过程中,小滑块的重力沿斜轨道切向的分力逐渐变小,故小滑块的加速度逐渐变小,故A错误,B正确;由机械能守恒得:mgh=mv2,故v2=2gh,所以v2与h成正比,C错误,D正确.
【答案】BD
12、风能和水能是以下哪一种能的间接形式( )
A.核能 B.电能 C.太阳能 D.地热能
【答案】C
二、非选择题
1、我国自主研发的C919大型客机争取今年试飞,国人的大飞机梦有望今年圆上.若进展顺利,设计的飞机质量m=7.5×104kg,起飞速度是80m/s.
(1)若飞机起飞过程中发动机保持额定功率P=8000kW不变,起飞前瞬间加速度a1=0.4m/s2,求飞机在起飞前瞬间受到的阻力大小?
(2)若飞机在起飞加速滑行过程中牵引力恒为F=9.0×104 N,受到的平均阻力为f=1.5×104 N.如果飞机在达到起飞速度的瞬间因故而停止起飞,则需立即关闭发动机且以大小为4m/s2的恒定加速度减速停下,以确保飞机不滑出跑道.大庆萨尔图机场飞行区等级为4C等级,机场跑道长2600米,是否可以安全起降国产大飞机?
【解析】(1)设机在起飞前瞬间牵引力大小为,受到的阻力大小,起飞速度,
则:
牛顿第二定律得:
代入数据解得:
(2)设飞机起飞过程加速度为,达到起飞速度应滑行距离为,因故减速滑行距离为,跑道的长度至少为,则
牛顿第二定律得:
由匀减速直线运动得:

代入数据解得:
由于
所以大庆萨尔图机场不能安全起降国产大飞机
【总结升华】(1)考查飞机以恒定功率启动的物理情景(2)考查飞机以恒定加速度启动时,初始阶段的匀加速运动。我们需要对这两种启动方式的物理情景,及推力过程,做到熟练掌握的程度。
2、如图所示,质量为25 kg的小孩坐在秋千上,小孩离拴绳子的横梁2.5 m,如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,秋千板摆到最低点时,求小孩对秋千板的压力大小.
参考【解析】秋千摆到最低点过程中,只有重力做功,机械能守恒,则:
mgl(1-cos 60°)=mv2,
在最低点对小孩的支持力由牛顿第二定律得:
FN-mg=m
解得FN=500 N
由牛顿第三定律得压力FN′=FN=500 N.
【答案】500 N
3、如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上,末端水平。将小球从轨道上P点由静止释放,小球离开轨道末端Q点后水平抛出。测得小球落地点M与Q的水平距离为L、Q到地面的距离为h、OP与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。
(1)若小球从Q点抛出的初速度v= ,则表明小球在QM段机械能守恒。
(2)若L、h、R、θ之间满足= ,则可表明小球运动过程中机械能守恒
【答案】 (1) (2)4hR-4hRcos