2020春人教版物理必修二第7章 机械能守恒定律练习有答案

2020春人教版物理必修二第7章 机械能守恒定律练习有答案
必修二第七章 机械能守恒定律
一、选择题
1、一人乘电梯从1楼到30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
2、关于物体的重力势能和动能，以下说法正确的是(　　)
A．重力势能大的物体动能也一定大
B．重力势能变大的物体动能也一定变大
C．重力势能变小的物体动能一定变大
D．重力势能和动能没有必然联系，但在一定条件下，可以相互转化
3、如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数均为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做功的大小为(　　)
A．大于μmgL B．小于μmgL
C．等于μmgL D．以上三种情况都有可能
4、选择不同的水平面作为参考平面,物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量(　　)
A.都具有不同的数值
B.都具有相同的数值
C.前者具有相同数值,后者具有不同数值
D.前者具有不同数值,后者具有相同数值
5、下列各图列出的各种做功情形中,功率最接近于1 kW 的是(　)
6、物体做自由落体运动，以下有关其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图中正确的是(　　)
7、某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能。弹簧一端固定(如图所示),另一端用钢球压缩弹簧后释放,钢球被弹出后落地。他发现弹簧压缩得越多,钢球被弹出得越远,由此能得出的结论应是(　　)
A.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大
B.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越小
C.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越大
D.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越小
8、在足球赛中,红队球员在白队禁区迎着来球倒勾射门,并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门,球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球的质量为m,不计空气阻力。则下列对红队球员在射门时对足球做功W说法正确的是(　　)
A.等于mgh+mv2
B.大于mgh+mv2
C.小于mgh+mv2
D.因为球入球门过程中的曲线的形状不确定,所以做功的大小无法确定
9、在验证机械能守恒定律的实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落的高度h，某同学对实验得到的纸带设计了以下几种测量的方案，正确的是 （　　）
A．由刻度尺测出物体下落的高度h，用打点间隔算出下落时间，通过v=gt计算出瞬时速度
B．由刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=计算出瞬时速度
C．由刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度
D．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h=计算得出高度
10、一物体质量为1kg，速度为10m/s，它的动能是（????? ）
A．5J?????? B．10J?????? C．50J?????? D．100J
11、如图所示为“风光互补路灯”系统,在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。该系统(　　)
A.只可以实现风能转化为电能
B.只可以实现太阳能转化为电能
C.可以实现电能转化为风能
D.可以同时实现风能、太阳能转化为电能
12、（双选）下列叙述中正确的是(　　)
A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B．做变速直线运动的物体的机械能可能守恒
C．外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒
D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒
13、（多选）质量为4kg,的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达1m/s,则下列判断正确的是（ ）
A．人对物体做功12J
B．合外力对物体做功2J
C．物体克服重力做功10J
D．人对物体做的功等于物体增加的动能
二、非选择题
6．1、利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的
A．速度变化量和高度变化量
B．动能变化量和势能变化量
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知g=9.8m/s2，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep J，动能变化量△Ek= J．（保留两位有效数字）
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘-h图象得到图象是一条过原点的直线，该直线的斜率接近 （填g、2g或0.5g）则可认为重物下落过程中机械能守恒。
2、修建高层建筑时常用的有塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做的匀速运动．g取10m/s2，不计额外功，求
(1)起重机允许输出的最大功率．
(2)重物做匀加速直线运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
3、如图所示，光滑轨道顶端高为h，底端通过小段圆弧与半径为R的光滑圆形轨道连接，整个轨道和斜面都在竖直平面内．一个小球从顶端A处由静止释放，通过圆轨道最高点时，对轨道的压力大小等于重力，则斜面高h应该是R的多少倍？

2020春人教版物理必修二第7章 机械能守恒定律练习有答案
必修二第七章 机械能守恒定律
一、选择题
1、一人乘电梯从1楼到30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
解析:电梯上升的过程中,电梯支持力方向一直向上,而位移也总是向上,与加速或匀速无关,力的方向与位移的方向相同,由功的定义可得电梯支持力对人做正功。
【答案】D
2、关于物体的重力势能和动能，以下说法正确的是(　　)
A．重力势能大的物体动能也一定大
B．重力势能变大的物体动能也一定变大
C．重力势能变小的物体动能一定变大
D．重力势能和动能没有必然联系，但在一定条件下，可以相互转化
【答案】D
【解析】重力势能与物体重力和高度有关，而动能与物体的质量和速度有关，重力势能大的物体动能有可能为零，所以选项A、B错．重力势能和动能在一定条件下可以相互转化，但并不是一定要转化，所以选项C错，而选项D对．重力势能和动能可以相互转化，重力势能变小时动能变大．但是，它们也可以与其他形式的能相互转化．例如，飞行员打开降落伞匀速下降时，重力势能变小，动能不变，所以，不能选C项．
3、如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数均为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做功的大小为(　　)
A．大于μmgL B．小于μmgL
C．等于μmgL D．以上三种情况都有可能
【答案】C
4、选择不同的水平面作为参考平面,物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量(　　)
A.都具有不同的数值
B.都具有相同的数值
C.前者具有相同数值,后者具有不同数值
D.前者具有不同数值,后者具有相同数值
解析:物体的重力势能与参考平面的选择有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面,重力势能的数值不同;物体重力势能的改变量跟参考平面无关。选项D正确。
【答案】D
5、下列各图列出的各种做功情形中,功率最接近于1 kW 的是(　)
解析:高速公路上行驶的大型客车功率接近于100 kW,冲刺中的速滑运动员功率接近于200 W,射水鱼射出水柱的瞬间功率接近于0.1 W,功率最接近于1 kW的是在山坡上奔驰的骏马,故选B。
【答案】B
6、物体做自由落体运动，以下有关其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图中正确的是(　　)
【答案】C
7、某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能。弹簧一端固定(如图所示),另一端用钢球压缩弹簧后释放,钢球被弹出后落地。他发现弹簧压缩得越多,钢球被弹出得越远,由此能得出的结论应是(　　)
A.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大
B.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越小
C.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越大
D.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越小
解析:由题意可知,弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大,故A正确,B错误;题中实验只研究了弹簧形变量与弹性势能的关系,而没有研究劲度系数与弹性势能的关系,故C,D错误。
【答案】A
8、在足球赛中,红队球员在白队禁区迎着来球倒勾射门,并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门,球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球的质量为m,不计空气阻力。则下列对红队球员在射门时对足球做功W说法正确的是(　　)
A.等于mgh+mv2
B.大于mgh+mv2
C.小于mgh+mv2
D.因为球入球门过程中的曲线的形状不确定,所以做功的大小无法确定
解析:由机械能守恒得,足球被球员踢出时的初动能为m=mgh+mv2。根据动能定理,球员在射门时对足球做功即为足球动能的增加,即W=mv2-Ek0。足球的实际起始位置高于地面,故W【答案】C
9、在验证机械能守恒定律的实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落的高度h，某同学对实验得到的纸带设计了以下几种测量的方案，正确的是 （　　）
A．由刻度尺测出物体下落的高度h，用打点间隔算出下落时间，通过v=gt计算出瞬时速度
B．由刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=计算出瞬时速度
C．由刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度
D．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h=计算得出高度
【答案】C
10、一物体质量为1kg，速度为10m/s，它的动能是（????? ）
A．5J?????? B．10J?????? C．50J?????? D．100J
【答案】C
11、如图所示为“风光互补路灯”系统,在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。该系统(　　)
A.只可以实现风能转化为电能
B.只可以实现太阳能转化为电能
C.可以实现电能转化为风能
D.可以同时实现风能、太阳能转化为电能
【答案】D
12、下列叙述中正确的是(　　)
A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B．做变速直线运动的物体的机械能可能守恒
C．外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒
D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒
解析：系统机械能是否守恒，可根据机械能守恒的条件来判断，做匀速直线运动的物体所受合力为零，动能不变，但重力势能可能改变，A错误；做变速运动的物体，若只有重力对它做功时，机械能守恒，B正确；外力对物体做功为零时，除重力之外的力有可能做功，此时机械能不一定守恒，C错误；系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能守恒，D正确．
【答案】BD
13、（多选）质量为4kg,的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达1m/s,则下列判断正确的是（ ）
A．人对物体做功12J
B．合外力对物体做功2J
C．物体克服重力做功10J
D．人对物体做的功等于物体增加的动能
【答案】ABC
二、非选择题
7．1、利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的
A．速度变化量和高度变化量
B．动能变化量和势能变化量
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知g=9.8m/s2，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep J，动能变化量△Ek= J．（保留两位有效数字）
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘-h图象得到图象是一条过原点的直线，该直线的斜率接近 （填g、2g或0.5g）则可认为重物下落过程中机械能守恒。
【答案】(1).B ;(2) 0.25;0.24 (3)2g
2、修建高层建筑时常用的有塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做的匀速运动．g取10m/s2，不计额外功，求
(1)起重机允许输出的最大功率．
(2)重物做匀加速直线运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
【解析】：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力．
①
②
代入数据，有： ③
(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：
④
⑤
⑥
由③④⑤⑥得： ⑦
t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则
⑧
⑨
由⑤⑧⑨，得：P＝m(g+a)at＝2.04×104 W ⑩
3、如图所示，光滑轨道顶端高为h，底端通过小段圆弧与半径为R的光滑圆形轨道连接，整个轨道和斜面都在竖直平面内．一个小球从顶端A处由静止释放，通过圆轨道最高点时，对轨道的压力大小等于重力，则斜面高h应该是R的多少倍？

解析：设小球的质量为m，由题意知在最高点B处：
2mg＝m，vB＝①
小球运动过程机械能守恒，有
mgh＝mg·2R＋mv②
联立①②式得：h＝3R.
参考答案：3倍