2020春人教版物理必修二第七章机械能守恒定律优练含答案

2020春人教版物理必修二第七章机械能守恒定律优练含答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力F1对物体做功为4
J,力F2对物体做功为3
J,则力F1与F2的合力对物体做功为(　　)
A.7
J
B.5
J
C.3.5
J
D.1
J
2、在如图所示的伽利略理想斜面实验中(斜面光滑),以下说法正确的是(　　)
A.小球从A到B运动的过程中动能保持不变
B.小球从A到B运动的过程中势能减少
C.只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变
D.小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB
3、如图所示，某个力F＝10
N作用在半径为R＝1
m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为(　　)
A．0　　　
B．20π
J　　　
C．10
J　　　D．10π
J
4、质量相等、密度均匀的正方体木块和正方体铁块平放在同一水平桌面上,相对于桌面而言,将两者的重力势能相比较(　　)
A.木块重力势能大
B.铁块重力势能大
C.两者重力势能一样大
D.无法比较
5、一辆汽车在平直公路上从静止开始运动,假设汽车的功率保持不变,所受的阻力恒定,则下列说法正确的是(　　)
A.汽车一直做匀加速运动
B.汽车先匀加速运动,后匀速运动
C.汽车先匀加速运动,后匀减速运动直至静止
D.汽车做加速度越来越小的加速运动,直至匀速运动
6、如图所示，一个质量为M的物体放在水平地面上，物体上方安装一个长度为l、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离．在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为(　　)
A．MgH　　　　　　
B．Mg＋
C．MgH－
D．MgH－
7、如图所示,轻质弹簧与竖直墙壁相连,一物体以初速度v0沿光滑水平面冲向弹簧,在弹簧被物体压缩至最短的过程中(　　)
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.弹力做正功,弹簧的弹性势能增大
C.物体的初速度v0越大,弹簧最终具有的弹性势能就越大
D.弹簧最终具有的弹性势能只决定于弹簧本身,与初速度v0无关
8、质量为30
kg的小孩坐在秋千板上,秋千板离系绳子的横梁的距离是2.5
m,小孩的父亲将秋千板从最低点拉起1.25
m高度后由静止释放,小孩沿圆弧运动到最低点,她对秋千板的压力约为(g取10
m/s2)
(　　)
A.0
B.200
N
C.600
N
D.1
000
N
9、关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是
（　　）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其保持水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
10、改变物体的质量和速度，可以改变物体的动能．在下列情况中，使物体的动能增大到原来3倍的是（　　）
A．质量不变，速度增大到原来的3倍
B．质量不变，速度增大到原来的9倍
C．速度不变，质量增大到原来的3倍
D．速度不变，质量增大到原来的9倍
11、滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中(　　)
A.所受合外力始终为零
B.所受摩擦力大小不变
C.合外力做功一定为零
D.机械能始终保持不变
12、汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中(　　)
A．重力势能增加　　　　
B．动能增加
C．重力做负功
D．机械能不守恒
13、（双选）行驶的汽车制动后滑行一段距离,最后停下来;流星在夜空中坠落并发出明亮的光芒；降落伞在空中匀速下落,上述不同规象包含的相同物理过程是（
）
A．物体克服阻力做功
B．物体动能转化为其他形式的能
C．物体势能转化为其他形式的能
D．物体的机械能转化为其他形式的能
二、非选择题
1、用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是
A．需用天平测出重物的质量
B．必须用秒表测出重物下落的时间
C．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直方向
D．释放纸带前，重物应远离打点计时器
（2）下图为一条符合实验要求的纸带0点为打点计时器打下的第一个点分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…，已知打点计时器的打点周期为T重力加速度为g若重物质量为m，则在O到B的过程中重物增加的动能为
（3）实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能其主要原因是
A．重物的质量过大
B．重物的体积过小
C．重物下落的距离过小
D．重物及纸带在下落时受到阻力
2、如图所示，在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、长度为l的绳子，绳子的悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，重力对绳子做功为多少？绳子的重力势能变化量为多少？(桌面离地面高度大于l)
3、如图所示，一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住A、B两物体，其质量M都为2kg，使A、B静止于同一高度，离地高度h为1m，现轻轻的放一质量为1kg的小物体C到A上且粘连，重力加速度g取10m/s2，设绳足够长，绳与滑轮的质量不计，A、B、C都可视为质点．
（1）在没有加C物体到A上时，求绳中拉力的大小；
（2）当A物体在C的影响下由静止释放到落地时，求A、B、C所组成的系统重力势能减少量；
（3）当A物体由静止释放到落地时，求B物体此刻速度的大小
2020春人教版物理必修二第七章机械能守恒定律优练含答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力F1对物体做功为4
J,力F2对物体做功为3
J,则力F1与F2的合力对物体做功为(　　)
A.7
J
B.5
J
C.3.5
J
D.1
J
解析:功是标量,合力的功等于各个分力的功的代数和,即W=W1+W2=
3
J+4
J=7
J,故选项A正确。
【答案】A
2、在如图所示的伽利略理想斜面实验中(斜面光滑),以下说法正确的是(　　)
A.小球从A到B运动的过程中动能保持不变
B.小球从A到B运动的过程中势能减少
C.只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变
D.小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB
【答案】B
【解析】小球从A到B运动的过程中动能增加,势能减少,A错，B对;小球在整个运动过程中,动能和势能的总和都保持不变,C错;由于小球要回到原来的高度,而斜面CD的倾角小于斜面AB的倾角,故小球在斜面CD上运动的最大距离大于AB,D错。
3、如图所示，某个力F＝10
N作用在半径为R＝1
m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为(　　)
A．0　　　
B．20π
J　　　
C．10
J　　　D．10π
J
【答案】B
4、质量相等、密度均匀的正方体木块和正方体铁块平放在同一水平桌面上,相对于桌面而言,将两者的重力势能相比较(　　)
A.木块重力势能大
B.铁块重力势能大
C.两者重力势能一样大
D.无法比较
解析:木块的重心较铁块高,故木块重力势能大。
【答案】A
5、一辆汽车在平直公路上从静止开始运动,假设汽车的功率保持不变,所受的阻力恒定,则下列说法正确的是(　　)
A.汽车一直做匀加速运动
B.汽车先匀加速运动,后匀速运动
C.汽车先匀加速运动,后匀减速运动直至静止
D.汽车做加速度越来越小的加速运动,直至匀速运动
解析:根据P=Fv知,功率不变,速度增大,则牵引力减小,根据a=知,加速度减小,当加速度减小到零,做匀速直线运动。所以汽车做加速度越来越小的加速运动,直至匀速运动,故D正确。
【答案】D
6、如图所示，一个质量为M的物体放在水平地面上，物体上方安装一个长度为l、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离．在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为(　　)
A．MgH　　　　　　
B．Mg＋
C．MgH－
D．MgH－
【答案】C
7、如图所示,轻质弹簧与竖直墙壁相连,一物体以初速度v0沿光滑水平面冲向弹簧,在弹簧被物体压缩至最短的过程中(　　)
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.弹力做正功,弹簧的弹性势能增大
C.物体的初速度v0越大,弹簧最终具有的弹性势能就越大
D.弹簧最终具有的弹性势能只决定于弹簧本身,与初速度v0无关
解析:在弹簧被压缩的过程中,弹力在增大,是变力做功,故物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量不成正比,A错误;压缩过程中,是物体克服弹簧的弹力做功,即弹力做负功,B错误;压缩过程是物体的动能转化为弹性势能,初速度v0越大,动能也越大,则弹簧最终具有的弹性势能也就越大,故C正确,D错误。
【答案】C
8、质量为30
kg的小孩坐在秋千板上,秋千板离系绳子的横梁的距离是2.5
m,小孩的父亲将秋千板从最低点拉起1.25
m高度后由静止释放,小孩沿圆弧运动到最低点,她对秋千板的压力约为(g取10
m/s2)
(　　)
A.0
B.200
N
C.600
N
D.1
000
N
解析:小孩由静止释放沿圆弧运动到最低点过程中,由机械能守恒定律得mgh=mv2,解得小孩在最低点时的速度v=5
m/s,运动到最低点时,由牛顿运动定律得FN-mg=m,FN=600
N,由牛顿第三定律知
FN′=FN=
600
N,选项C正确。
【答案】C
9、关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是
（　　）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其保持水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
【答案】D
10、改变物体的质量和速度，可以改变物体的动能．在下列情况中，使物体的动能增大到原来3倍的是（　　）
A．质量不变，速度增大到原来的3倍
B．质量不变，速度增大到原来的9倍
C．速度不变，质量增大到原来的3倍
D．速度不变，质量增大到原来的9倍
【答案】C．
解析：A、质量不变，速度增大到原来的3倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来9倍，故A错误．B、质量不变，速度增大到原来的9倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来91倍，故B错误．C、速度不变，质量增大到原来的3倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来3倍，故C正确．D、速度不变，质量增大到原来的9倍，根据动能的表达式Ek=mv2，物体的动能变为原来9倍，故D错误．
11、滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中(　　)
A.所受合外力始终为零
B.所受摩擦力大小不变
C.合外力做功一定为零
D.机械能始终保持不变
解析:运动员做匀速圆周运动,合外力指向圆心,A错误;对运动员受力分析如图所示,
Ff=mgsin
α,下滑过程中α减小,sin
α变小,故摩擦力Ff变小,B错误;由动能定理知,匀速下滑动能不变,合外力做功为零,C正确;运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,D错误.
【答案】C
12、汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中(　　)
A．重力势能增加　　　　
B．动能增加
C．重力做负功
D．机械能不守恒
解析：汽车沿坡面向下运动，重力做正功，重力势能减小，故A、C错误；由于速度逐渐减小，由Ek＝mv2知，动能减小，B错误；由于动能、重力势能都减小，故机械能是减小的，或者根据除重力外，还有阻力做负功，可知机械能不守恒，D正确．
【答案】D
13、（双选）行驶的汽车制动后滑行一段距离,最后停下来;流星在夜空中坠落并发出明亮的光芒；降落伞在空中匀速下落,上述不同规象包含的相同物理过程是（
）
A．物体克服阻力做功
B．物体动能转化为其他形式的能
C．物体势能转化为其他形式的能
D．物体的机械能转化为其他形式的能
【答案】AD
二、非选择题
1、用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是
A．需用天平测出重物的质量
B．必须用秒表测出重物下落的时间
C．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直方向
D．释放纸带前，重物应远离打点计时器
（3）下图为一条符合实验要求的纸带0点为打点计时器打下的第一个点分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…，已知打点计时器的打点周期为T重力加速度为g若重物质量为m，则在O到B的过程中重物增加的动能为
（3）实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能其主要原因是
A．重物的质量过大
B．重物的体积过小
C．重物下落的距离过小
D．重物及纸带在下落时受到阻力
【答案】(1).c
;(2)
(3)D
2、如图所示，在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、长度为l的绳子，绳子的悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，重力对绳子做功为多少？绳子的重力势能变化量为多少？(桌面离地面高度大于l)
解：取桌面为参考平面，刚开始时绳子的重力势能为
EP1＝mg×＝－mgl，
当绳子刚好全部离开桌面时，绳子的重力势能为
EP2＝mg×＝－mgl，
则ΔEp＝EP2－EP1
＝－mgl－＝－mgl，
由W＝－ΔEp知重力做功mgl.
答案：mgl　－mgl
3、如图所示，一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住A、B两物体，其质量M都为2kg，使A、B静止于同一高度，离地高度h为1m，现轻轻的放一质量为1kg的小物体C到A上且粘连，重力加速度g取10m/s2，设绳足够长，绳与滑轮的质量不计，A、B、C都可视为质点．
（1）在没有加C物体到A上时，求绳中拉力的大小；
（2）当A物体在C的影响下由静止释放到落地时，求A、B、C所组成的系统重力势能减少量；
（3）当A物体由静止释放到落地时，求B物体此刻速度的大小