2020春人教版物理必修二第7章 机械能守恒定律练习（word版含答案）

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、如图所示,小物体m位于光滑的斜面M上,斜面置于光滑水平面上,从地面上看,在小物体m沿斜面M下滑过程中,斜面对小物体的作用力是(　　)
A.垂直于斜面,做功为零
B.垂直于斜面,做功不为零
C.不垂直于斜面,做功为零
D.不垂直于斜面,做功不为零
2、关于功和能，下列说法正确的是(　　)
A．功就是能，功可以转化为能
B．做功越多，物体的能越大
C．能量转化中，做的功越多，能量转化越大
D．功是物体能量的量度
3、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
4、在同一高度,把三个质量相同的球A,B,C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上。三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为WA,WB,WC,重力的平均功率分别为PA,PB,PC,则它们的大小关系为(　　)
A.WA>WB=WC,PA>PB=PC
B.WA=WB=WC,PA=PB=PC
C.WA=WB=WC,PB>PC>PA
D.WA>WB>WC,PA>PB>PC
5、某同学以正常速度从一楼登上三楼,他登楼的功率最接近于(　)
A.3
W
B.30
W
C.300
W
D.3
000
W
6、关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
A．重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量
B．只要物体在水平面以下，其重力势能为负值
C．卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小
D．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的
7、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的大小关系及弹性势能的变化ΔEp,下列说法中正确的是(　　)
A.Ep1=Ep2
B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0
D.ΔEp<0
8、游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则(　　)
A.下滑过程中支持力对小朋友做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
9、关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验，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水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
10、某物体在竖直方向上的力F和重力作用下，由静止向上运动，物体动能随位移变化的图像如图所示，已知段F不为零，段F=0，则关于功率下列说法正确的是
A．段，重力的功率一直增大
B．段，F的功率可能先增大后减小1111]
C．段，合力的功率可能先增大后减小
D．段，合力的功率可能先增大后减小
11、从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10
m/s2。由图中数据可得(　　)
A.物体的质量为2
kg
B.h=0时,物体的速率为20
m/s
C.h=2
m时,物体的动能Ek=40
J
D.从地面至h=4
m,物体的动能减少80
J
12、两物体质量之比为1∶3，它们距离地面高度之比也为1∶3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为(　　)
A．1∶3　　　B．3∶1
C．1∶9
D．9∶1
13、如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2的小球，B处固定质量为的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（
）
A．A球到达最低点时速度为零。
B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量。
C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度。
D．当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度。
二、计算题
1、装有装饰材料的木箱A质量为50
kg,放在水平地面上,要将它运送到90
m远处的施工现场。如果用450
N的水平恒力使A从静止开始运动,经过6
s可到达施工现场。
(1)求木箱与地面间的动摩擦因数。
(2)若用大小为450
N,方向与水平方向夹角为α(cos
α=0.8)斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动,使木箱A能够到达90
m远处的施工现场,拉力至少做多少功?(运动过程中动摩擦因数处处相同,g=
10
m/s2,结果保留两位有效数字)
2、一小物体以50J的初动能滑上斜面,当动能为25J时,机械能减少2J,则当物体滑回原出发点时动能=
J
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、如图所示,小物体m位于光滑的斜面M上,斜面置于光滑水平面上,从地面上看,在小物体m沿斜面M下滑过程中,斜面对小物体的作用力是(　　)
A.垂直于斜面,做功为零
B.垂直于斜面,做功不为零
C.不垂直于斜面,做功为零
D.不垂直于斜面,做功不为零
解析:小物体m沿斜面M下滑过程中,斜面对小物体的作用力(即弹力)始终与斜面垂直,但由于斜面M发生了移动,故小物体m的运动方向并不沿斜面向下,故斜面对小物体做功不为零。
【答案】B
2、关于功和能，下列说法正确的是(　　)
A．功就是能，功可以转化为能
B．做功越多，物体的能越大
C．能量转化中，做的功越多，能量转化越大
D．功是物体能量的量度
【答案】C
【解析】功是过程量，能是状态量，这是两个概念，故不能说功就是能，A错误；做功越多，能量就转化越多，但并不表示物体具有的能量就越大，故B错误；做功的过程就是能量转化的过程，做功越多，能量转化就越多，C正确；功是能量转化的量度，做多少功，就有多少能量转化，D错误。
3、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
【答案】D
4、在同一高度,把三个质量相同的球A,B,C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上。三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为WA,WB,WC,重力的平均功率分别为PA,PB,PC,则它们的大小关系为(　　)
A.WA>WB=WC,PA>PB=PC
B.WA=WB=WC,PA=PB=PC
C.WA=WB=WC,PB>PC>PA
D.WA>WB>WC,PA>PB>PC
解析:由重力做功特点知WA=WB=WC;从抛出到落地的时间,由运动学知识知tBPC>PA,故C正确。
【答案】C
5、某同学以正常速度从一楼登上三楼,他登楼的功率最接近于(　)
A.3
W
B.30
W
C.300
W
D.3
000
W
解析:要估算这个学生登楼时的功率,必须知道人的质量,可近似为50
kg,正常登楼的速度约为0.5
m/s,根据公式P===mgv,代入数据可估算人登楼的功率为250
W,所以C正确。
【答案】C
6、关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
A．重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量
B．只要物体在水平面以下，其重力势能为负值
C．卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小
D．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的
【答案】D　[重力势能有正、负值，其正负表示物体的重力势能的大小，重力势能是标量，故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，在零势能面下方，物体重力势能为负值，在零势能面上方，物体重力势能为正值，在零势能面上，物体重力势能为零，故B错误；卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能增加，故C错误；重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确．]
7、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的大小关系及弹性势能的变化ΔEp,下列说法中正确的是(　　)
A.Ep1=Ep2
B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0
D.ΔEp<0
解析:设开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg。设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2,有kx2=mg。由于x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,A正确。
【答案】A
8、游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则(　　)
A.下滑过程中支持力对小朋友做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
解析:小朋友在运动过程中受阻力作用,机械能不守恒,因此选项C错误;在整个运动中支持力与运动方向垂直,因此支持力对小朋友不做功,选项A错误;下滑过程中小朋友的重力势能减小,选项B错误;而运动过程中小朋友的机械能减少了,因此摩擦力做负功,所以选项D
正确。
【答案】D
9、关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验，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、某物体在竖直方向上的力F和重力作用下，由静止向上运动，物体动能随位移变化的图像如图所示，已知段F不为零，段F=0，则关于功率下列说法正确的是
A．段，重力的功率一直增大
B．段，F的功率可能先增大后减小1111]
C．段，合力的功率可能先增大后减小
D．段，合力的功率可能先增大后减小
【答案】B
11、从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10
m/s2。由图中数据可得(　　)
A.物体的质量为2
kg
B.h=0时,物体的速率为20
m/s
C.h=2
m时,物体的动能Ek=40
J
D.从地面至h=4
m,物体的动能减少80
J
解析:Eph图象的斜率表示物体受到的重力mg,即mg=
N=20
N,解得m=2
kg,故A正确;由图象可知,物体离地面的高度h=0时,重力势能Ep=0,机械能E总=100
J,则动能Ek=E总-Ep=100
J,而Ek=mv2=100
J,解得v=10
m/s,故B错误;同理可得,h=2
m时,Ep=40
J,Ek=E总-Ep=90
J-
40
J=50
J;h=4
m时,Ek=E总-Ep=80
J-80
J=0
J,从地面至h=4
m,物体的动能减少100
J,故C,D错误。
【答案】A
12、两物体质量之比为1∶3，它们距离地面高度之比也为1∶3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为(　　)
A．1∶3　　　　　　　　　
B．3∶1
C．1∶9
D．9∶1
解析：只有重力做功，机械能守恒．取地面为零势面，则落地时动能之比等于初位置重力势能之比，据Ep＝mgh，有Ep1∶Ep2＝1∶9，所以Ek1∶Ek2＝1∶9，选C.
【答案】C
13、如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2的小球，B处固定质量为的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（
）
A．A球到达最低点时速度为零。
B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量。
C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度。
D．当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度。
【答案】BCD
二、计算题
1、装有装饰材料的木箱A质量为50
kg,放在水平地面上,要将它运送到90
m远处的施工现场。如果用450
N的水平恒力使A从静止开始运动,经过6
s可到达施工现场。
(1)求木箱与地面间的动摩擦因数。
(2)若用大小为450
N,方向与水平方向夹角为α(cos
α=0.8)斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动,使木箱A能够到达90
m远处的施工现场,拉力至少做多少功?(运动过程中动摩擦因数处处相同,g=
10
m/s2,结果保留两位有效数字)
解析:(1)将重物看做是质量为m的质点,设拉力为F,阻力为f,时间为t,位移为s,加速度为a,动摩擦因数为μ。
第一个运动过程中,有F-f=ma,其中f=
μN=μmg,
又s=at2,
联立以上各式并代入数据,解得μ=0.4。
(2)第二个过程中,有Fcos
α-f′=ma1,
其中f′=μN′,且有Fsin
α+N′-mg=0,
三式联立,代入数据,解得a1=5.36
m/s2,
使重物能够到达90
m远,即撤去拉力后重物滑行至90
m
远。此时速度刚好为零。
由s1+s2=s,s1=a1,
又=2a2s2,v1=a1t1,
且f2=
μN=μmg,f2=ma2,
代入数据,解得s1≈38.5
m。
故拉力至少做功为Wmin=Fs1cos
α,
代入数据,解得Wmin≈1.4×104
J。
答案:(1)0.4　(2)1.4×104
J
2、一小物体以50J的初动能滑上斜面,当动能为25J时,机械能减少2J,则当物体滑回原出发点时动能=
J
【答案】42J