2020（春）人教物理必修二第七章 机械能守恒定律优选及答案

2020（春）人教物理必修二第七章
机械能守恒定律优选及答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、如图所示,某个F=10
N的力作用在半径为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
2、下列实例中,动能转化为势能的是(　　)
A.
竖直上抛的正在上升的小球
B.
上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶
C.
从高处下落的石块
D.
从斜槽上滚下的小球
3、如图所示，均匀长木板长l＝40
cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量为m＝2
kg，与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2.今用水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力做功为(g取10
m/s2)(　　)
A．0.8
J　　
B．1.6
J
C．8
J　　
D．4
J
4、一棵树上有一个质量为0.3
kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A下落到地面上C点最后滚入沟底D处。A,B,C,D,E点所在平面之间竖直距离如图所示。以地面为零势能面,g取10
m/s2,则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(　)
A.15.6
J和9
J
B.9
J和-9
J
C.15.6
J和-9
J
D.15.6
J和-15.6
J
5、同样功率的拖拉机,耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是(　　)
A.节省燃料
B.提高柴油机的功率
C.提高传动机械的效率
D.增大拖拉机的牵引力
解析:拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多,根据P=Fv,在功率一定的情况下,减小速度,可以获得更大的牵引力,选项D
正确。
6、（多选）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．物体重力做的功为mgh
B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能减少了mgh
D．物体克服阻力所做的功为
7、如图所示,射箭运动员用力把弓拉开,然后放手让箭射出。对此过程的判断,下列说法正确的是(　　)
A.在把弓拉开过程中,运动员的动能转化为弓和弦的动能
B.在把弓拉开过程中,弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
C.在箭射出过程中,弓和弦的弹性势能转化为箭的动能
D.在箭射出过程中,弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
8、如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长时,圆环高度为h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑到底端的过程中(　　)
A.圆环机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.弹簧的弹性势能变化了mgh
D.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
9、在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是
（　　）
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来不能测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
10、以v0=20m/s的初速从地面竖直向上抛出一物体，上升的最大高度H=18m，设空气阻力大小不变，则上升过程和下降过程中动能和势能相等的高度分别是（以地面为重力势能零点）
A.等于9m，
等于9m???B.大于9m，
小于9m
C.小于9m，
大于9m??
D.大于9m，
大于9m
11、铅球运动员将静止在地面上的质量为1
kg的铅球向上提升1
m的高度,并以2
m/s的速度将铅球投掷出去,则在这一过程中(　　)
A.手对铅球做功10
J
B.铅球的重力势能增加10
J
C.铅球克服重力做功2
J
D.铅球的机械能增加2
J
12、（双选）如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中(　　)
A．弹簧的弹性势能不断增大
B．弹簧的弹性势能不断减小
C．系统机械能不断减小
D．系统机械能保持不变
13、下列燃料中不属于化石燃料的是(
)
A煤
B木柴
C石油
D天然气
二、非选择题
1、采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2。
（1）实验室可供选择的重物如下，最合理的是
A质量为10g的石块
B质量为100g的钩码
C．质量为200g的木球
D．质量为500g的塑料球
（2）用正确选择的重物进行实验，得到一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。重物由O点运动到B点的过程中，动能的增加量为
J，重力势能的减少量为
J（以上两空计算结果均保留三位有效数字）。这两者不相等的原因可能是
（任意答一条即可）。
2、如图所示，在半径为'R质量分布均匀的铅球中挖取一球形空穴，空穴与原球面最高点相切，并通过铅球的球心，在未挖去空穴前铅球的质量为m，挖去空穴后的铅球相对水平地面的重力势能是多大？
3、3、试说明下列利用能源的方式中,什么能转化为什么能?
A．水力发电
B．汽车行驶
C．电动机带动水泵抽水
D．核电站发电
E．火箭发射卫星
2020（春）人教物理必修二第七章
机械能守恒定律优选及答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、如图所示,某个F=10
N的力作用在半径为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
解析:本题中力F的大小不变,但方向时刻都在变化,属于变力做功问题,可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究。当各小段的弧长足够小时,可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致,故所求的总功为W=F·Δs1+F·Δs2+F·Δs3+…=F(Δs1+Δs2+Δs3+…)=F·2πR=
20π
J,选项B正确。
【答案】B
2、下列实例中,动能转化为势能的是(　　)
A.
竖直上抛的正在上升的小球
B.
上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶
C.
从高处下落的石块
D.
从斜槽上滚下的小球
【答案】A
【解析】B、C、D中均为势能转化为动能．A中为重力势能转化为小球的动能．
3、如图所示，均匀长木板长l＝40
cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量为m＝2
kg，与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2.今用水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力做功为(g取10
m/s2)(　　)
A．0.8
J　　
B．1.6
J
C．8
J　　
D．4
J
【答案】A
4、一棵树上有一个质量为0.3
kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A下落到地面上C点最后滚入沟底D处。A,B,C,D,E点所在平面之间竖直距离如图所示。以地面为零势能面,g取10
m/s2,则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(　)
A.15.6
J和9
J
B.9
J和-9
J
C.15.6
J和-9
J
D.15.6
J和-15.6
J
解析:以地面为零势能面,根据重力势能的计算公式得D处的重力势能Ep=mgh=0.3×10×(-3.0)J=-9
J。从A落下到D的过程中重力势能的减少量ΔEp=mgΔh=0.3×10×(0.7+1.5+3.0)J=15.6
J,故选C。
【答案】C
5、同样功率的拖拉机,耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是(　　)
A.节省燃料
B.提高柴油机的功率
C.提高传动机械的效率
D.增大拖拉机的牵引力
解析:拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多,根据P=Fv,在功率一定的情况下,减小速度,可以获得更大的牵引力,选项D
正确。
【答案】D
6、（多选）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．物体重力做的功为mgh
B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能减少了mgh
D．物体克服阻力所做的功为
【答案】ACD
7、如图所示,射箭运动员用力把弓拉开,然后放手让箭射出。对此过程的判断,下列说法正确的是(　　)
A.在把弓拉开过程中,运动员的动能转化为弓和弦的动能
B.在把弓拉开过程中,弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
C.在箭射出过程中,弓和弦的弹性势能转化为箭的动能
D.在箭射出过程中,弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
解析:在把弓拉开过程中,运动员做功把化学能转化弓和弦的弹性势能,运动员动能变化很小,选项A,B错误;在箭射出过程中,弓和弦的弹性势能转化为箭的动能,选项C正确,D错误。
【答案】C
8、如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长时,圆环高度为h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑到底端的过程中(　　)
A.圆环机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.弹簧的弹性势能变化了mgh
D.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
解析:圆环与弹簧构成的系统机械能守恒,圆环机械能不守恒,A错误。弹簧形变量先增大后减小再增大,所以弹性势能先增大后减小再增大,B错误。由于圆环与弹簧构成的系统机械能守恒,圆环的机械能减少了mgh,所以弹簧的弹性势能增加了mgh,C正确。弹簧与光滑杆垂直时,圆环所受合力沿杆向下,圆环具有与速度同向的加速度,所以做加速运动,速度将继续增大,D错误。
【答案】C
9、在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是
（　　）
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来不能测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
【答案】A
10、以v0=20m/s的初速从地面竖直向上抛出一物体，上升的最大高度H=18m，设空气阻力大小不变，则上升过程和下降过程中动能和势能相等的高度分别是（以地面为重力势能零点）
A.等于9m，
等于9m???B.大于9m，
小于9m
C.小于9m，
大于9m??
D.大于9m，
大于9m
【答案】B
11、铅球运动员将静止在地面上的质量为1
kg的铅球向上提升1
m的高度,并以2
m/s的速度将铅球投掷出去,则在这一过程中(　　)
A.手对铅球做功10
J
B.铅球的重力势能增加10
J
C.铅球克服重力做功2
J
D.铅球的机械能增加2
J
解析:手对铅球做功应等于铅球获得的总机械能,即W=mv2+mgh=12
J,故A,D错误;铅球克服重力做功W=mgh=10
J,则B正确,C错误。
【答案】B
12、（双选）如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中(　　)
A．弹簧的弹性势能不断增大
B．弹簧的弹性势能不断减小
C．系统机械能不断减小
D．系统机械能保持不变
解析：从B到C，小球克服弹力做功，弹簧的弹性势能不断增加，A正确，B错误；对小球、弹簧组成的系统，只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C错误，D正确．
【答案】AD
13、下列燃料中不属于化石燃料的是(
)
A煤
B木柴
C石油
D天然气
【答案】B
二、非选择题
1、采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2。
（1）实验室可供选择的重物如下，最合理的是
A质量为10g的石块
B质量为100g的钩码
C．质量为200g的木球
D．质量为500g的塑料球
（2）用正确选择的重物进行实验，得到一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。重物由O点运动到B点的过程中，动能的增加量为
J，重力势能的减少量为
J（以上两空计算结果均保留三位有效数字）。这两者不相等的原因可能是
（任意答一条即可）。
【答案】
(1).b
;
(2)
0.350;0.453
(3)重物下落过程受到阻力作用
2、如图所示，在半径为'R质量分布均匀的铅球中挖取一球形空穴，空穴与原球面最高点相切，并通过铅球的球心，在未挖去空穴前铅球的质量为m，挖去空穴后的铅球相对水平地面的重力势能是多大？
解：采用补偿法；挖去球的体积等于大球体积的，所以挖去球的质量为
m，把挖去的球再补回去，则整个球的重力势能E＝mgR，挖去的球的重力势能E′＝mg×R＝mgR，挖去空穴后的球的重力势能E″＝E－E′＝mgR.
答案：mgR
3、3、试说明下列利用能源的方式中,什么能转化为什么能?
A．水力发电
B．汽车行驶
C．电动机带动水泵抽水
D．核电站发电
E．火箭发射卫星
【答案】A机械能----电能，
B
化学能---内能---机械能
，
C
-电能---机械能，D原子核能----电能，
E
化学能---内能---机械能