8.4机械能守恒定律 （巩固）练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4机械能守恒定律 （巩固）练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 476.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-25 22:06:45 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册8.4机械能守恒定律巩固练习
一、单选题
1．轮滑等极限运动深受青少年的喜欢，轮滑少年利用场地可以进行各种炫酷的动作表演。为了研究方便，把半球形下沉式场地简化成半圆形轨道，两轮滑少年可以看作光滑小球A和B，如图所示。两小球分别从半圆形轨道边缘无初速滑下，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两小球在最低点都处于失重状态
B．A、B两小球在最低点的速度方向相同
C．A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是一直增大
D．A、B两小球从边缘滑到最低点过程机械能都是一直增大
2．随着嫦娥五号完美收官，中国计划后续发射载人登月。假设你有幸成为载人登月的航天员，在月表附近，绕月做匀速圆周运动的轨道舱内做了如下实验：长为L的细绳一端固定在转轴O处，一端系质量为m的木块（可视为质点），某时刻细绳恰好伸直且与AB连线成false角，通过击打使木块获得在纸面内垂直于AB连线向左的速度v0，下列说法正确的是（ ）
A．木块获得速度后，以O点为圆心，做匀速圆周运动
B．木块过A点时，绳的拉力为false
C．木块在整个运动过程中机械能守恒
D．木块从获得速度到第一次回到被击打位置所需的时间为false
3．如图所示，OO′为竖直固定转轴，足够长的光滑轻杆用铰链固定于转轴O点，杆与竖直方向的夹角为false。轻质弹簧套在杆上，下端固定于O点，上端系住小球A（A套在杆上），弹簧原长为l。现使杆随转轴OO′转动，角速度false从零开始缓慢增大，下列说法正确的是（ ）
A．杆对小球的弹力不变
B．弹簧对小球的弹力减小
C．当false时，弹簧对小球的弹力大小恰好为零
D．小球的转动平面缓慢升高，杆对小球做的功等于小球机械能的增加量
4．如图所示，光滑细直杆倾角为false，质量为m的小环（可视为质点）穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上位置O处，弹簧处于竖直位置时，小环恰好静止在位置A处，false间距为L，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动到弹簧与竖直方向的夹角为false的位置C处。图中位置B为false的中点，此过程中弹簧始终处于伸长状态，则整个过程（ ）
A．杆对环的弹力始终大于零
B．拉力F所做的功为false
C．弹簧的弹力所做的功为false
D．环在位置B与位置C处拉力F之比为2∶1
5．小孩沿滑梯匀速下滑过程中（ ）
A．机械能增大 B．重力势能减小
C．动能增大 D．动能减小
6．如图所示，荡秋千是一种老少皆宜的娱乐休闲活动，其物理过程可等效成如图所示。当人和秋千从最高点A摆到最低点B的过程中（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大
7．如图所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落，且下落过程中（蹦极绳被拉直之前）所受阻力恒定，大小为false，在运动员下落h的过程中（蹦极绳未拉直），下列说法正确的是（ ）
A．运动员的动能增加了false
B．运动员的重力势能减少了false
C．运动员的机械能减少了false
D．运动员克服阻力所做的功为false
8．一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于r1和r2时的重力势能分别为3E0和E0（E0＞0）。若物块位于r1时速度为0，则位于r2时其速度大小为（ ）
A．false B．false C．false D．false
9．如图所示，“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ，此后在该轨道再次成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道，并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地。卡门撞击坑的预选着陆区，自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
B．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小
C．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的运行速度大
D．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大
10．如图所示，一端与轻杆连接的质量为m的小球，绕光滑的固定转轴在竖直平面内做圆周运动。已知小球在最高点时杆对小球的作用力为F1，在最低点时杆对小球的作用力为F2，小球在最高点时与在最低点时的速度大小之比为2：5，不计空气阻力，则（ ）
A．F1一定为拉力 B．F1一定为推力
C．F2与F1的大小之差为6mg D．F2与F1的大小之和为6mg
11．取水平地面为重力势能零点．一物块从地面以初速度v0竖直向上运动，不计空气阻力，当物块运动到某一高度时，它的重力势能和动能恰好相等，则在该高度时物块的速度大小为（ ）
A．falsev0 B．falsev0 C．falsev0 D．falsev0
12．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．做自由落体运动的铁球 B．在空中向上做加速运动的氢气球
C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D．被起重机拉着向上做匀速运动的货物
13．汽车关闭发动机 以一定的初速度冲上斜面而静止。下列说法正确的是（ ）
A．汽车的机械能不变
B．汽车的动能全部转化为汽车的重力势能。
C．汽车的机械能减少
D．汽车的机械能一定等于零
14．有一种大型游戏机叫“跳楼机”，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H处，然后由静止释放。游客们的总质量为m，重力加速度为g，下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是（ ）
A．合力对游客们所做的功为mgH
B．游客们的重力势能增加了mgH
C．电动机所做的功为mgH
D．游客们的机械能守恒
二、解答题
15．如图所示，半径R=0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与光滑的水平面BC相切于B点，BC离地面高h=1.8 m，质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，（不计空气阻力，取g=10 m/s2），求：
(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力；
(2)小滑块落地点距C点的距离。
16．如图所示，一质量为m=10kg的物体，由false光滑圆弧轨道上端A点从静止开始下滑，到达圆弧轨道底端B后，又沿水平面向右滑动1m距离后到达C点停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小；
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；
(3)物体沿水平面滑动过程中，摩擦力做的功。
17．如图所示，把一个质量false的小球从false的高处以false角斜向上拋出，初速度false，不计空气阻力，重力加速度false。问：
(1)小球在运动过程中机械能是否守恒？
(2)从拋出到落地过程中重力对小球所做的功W是多少
(3)小球落地时速度的大小v是多少？
18．如图是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站要上坡，出站要下坡。已知坡高为2 m，电车到a点时的速度为25.2 km/h，此后便切断电车的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，电车能否冲上站台？如果电车不能冲上站台，请说明理由；如果电车能冲上站台，求它到达b点时的速度大小。（g取10 m/s2）
参考答案
1．B 2．B 3．C 4．B 5．B 6．C 7．A 8．A 9．D 10．BD 11．C 12．A 13．C 14．B
15．(1)30N；(2)3m
16．(1)4m/s；(2)300N；(3)-80J
17．(1)守恒；(2)false；(3)false
18．能，3 m/s
一、单选题
1．轮滑等极限运动深受青少年的喜欢，轮滑少年利用场地可以进行各种炫酷的动作表演。为了研究方便，把半球形下沉式场地简化成半圆形轨道，两轮滑少年可以看作光滑小球A和B，如图所示。两小球分别从半圆形轨道边缘无初速滑下，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两小球在最低点都处于失重状态
B．A、B两小球在最低点的速度方向相同
C．A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是一直增大
D．A、B两小球从边缘滑到最低点过程机械能都是一直增大
2．随着嫦娥五号完美收官，中国计划后续发射载人登月。假设你有幸成为载人登月的航天员，在月表附近，绕月做匀速圆周运动的轨道舱内做了如下实验：长为L的细绳一端固定在转轴O处，一端系质量为m的木块（可视为质点），某时刻细绳恰好伸直且与AB连线成false角，通过击打使木块获得在纸面内垂直于AB连线向左的速度v0，下列说法正确的是（ ）
A．木块获得速度后，以O点为圆心，做匀速圆周运动
B．木块过A点时，绳的拉力为false
C．木块在整个运动过程中机械能守恒
D．木块从获得速度到第一次回到被击打位置所需的时间为false
3．如图所示，OO′为竖直固定转轴，足够长的光滑轻杆用铰链固定于转轴O点，杆与竖直方向的夹角为false。轻质弹簧套在杆上，下端固定于O点，上端系住小球A（A套在杆上），弹簧原长为l。现使杆随转轴OO′转动，角速度false从零开始缓慢增大，下列说法正确的是（ ）
A．杆对小球的弹力不变
B．弹簧对小球的弹力减小
C．当false时，弹簧对小球的弹力大小恰好为零
D．小球的转动平面缓慢升高，杆对小球做的功等于小球机械能的增加量
4．如图所示，光滑细直杆倾角为false，质量为m的小环（可视为质点）穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上位置O处，弹簧处于竖直位置时，小环恰好静止在位置A处，false间距为L，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动到弹簧与竖直方向的夹角为false的位置C处。图中位置B为false的中点，此过程中弹簧始终处于伸长状态，则整个过程（ ）
A．杆对环的弹力始终大于零
B．拉力F所做的功为false
C．弹簧的弹力所做的功为false
D．环在位置B与位置C处拉力F之比为2∶1
5．小孩沿滑梯匀速下滑过程中（ ）
A．机械能增大 B．重力势能减小
C．动能增大 D．动能减小
6．如图所示，荡秋千是一种老少皆宜的娱乐休闲活动，其物理过程可等效成如图所示。当人和秋千从最高点A摆到最低点B的过程中（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大
7．如图所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落，且下落过程中（蹦极绳被拉直之前）所受阻力恒定，大小为false，在运动员下落h的过程中（蹦极绳未拉直），下列说法正确的是（ ）
A．运动员的动能增加了false
B．运动员的重力势能减少了false
C．运动员的机械能减少了false
D．运动员克服阻力所做的功为false
8．一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于r1和r2时的重力势能分别为3E0和E0（E0＞0）。若物块位于r1时速度为0，则位于r2时其速度大小为（ ）
A．false B．false C．false D．false
9．如图所示，“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ，此后在该轨道再次成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道，并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地。卡门撞击坑的预选着陆区，自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
B．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小
C．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的运行速度大
D．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大
10．如图所示，一端与轻杆连接的质量为m的小球，绕光滑的固定转轴在竖直平面内做圆周运动。已知小球在最高点时杆对小球的作用力为F1，在最低点时杆对小球的作用力为F2，小球在最高点时与在最低点时的速度大小之比为2：5，不计空气阻力，则（ ）
A．F1一定为拉力 B．F1一定为推力
C．F2与F1的大小之差为6mg D．F2与F1的大小之和为6mg
11．取水平地面为重力势能零点．一物块从地面以初速度v0竖直向上运动，不计空气阻力，当物块运动到某一高度时，它的重力势能和动能恰好相等，则在该高度时物块的速度大小为（ ）
A．falsev0 B．falsev0 C．falsev0 D．falsev0
12．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．做自由落体运动的铁球 B．在空中向上做加速运动的氢气球
C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D．被起重机拉着向上做匀速运动的货物
13．汽车关闭发动机 以一定的初速度冲上斜面而静止。下列说法正确的是（ ）
A．汽车的机械能不变
B．汽车的动能全部转化为汽车的重力势能。
C．汽车的机械能减少
D．汽车的机械能一定等于零
14．有一种大型游戏机叫“跳楼机”，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H处，然后由静止释放。游客们的总质量为m，重力加速度为g，下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是（ ）
A．合力对游客们所做的功为mgH
B．游客们的重力势能增加了mgH
C．电动机所做的功为mgH
D．游客们的机械能守恒
二、解答题
15．如图所示，半径R=0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与光滑的水平面BC相切于B点，BC离地面高h=1.8 m，质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，（不计空气阻力，取g=10 m/s2），求：
(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力；
(2)小滑块落地点距C点的距离。
16．如图所示，一质量为m=10kg的物体，由false光滑圆弧轨道上端A点从静止开始下滑，到达圆弧轨道底端B后，又沿水平面向右滑动1m距离后到达C点停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小；
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；
(3)物体沿水平面滑动过程中，摩擦力做的功。
17．如图所示，把一个质量false的小球从false的高处以false角斜向上拋出，初速度false，不计空气阻力，重力加速度false。问：
(1)小球在运动过程中机械能是否守恒？
(2)从拋出到落地过程中重力对小球所做的功W是多少
(3)小球落地时速度的大小v是多少？
18．如图是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站要上坡，出站要下坡。已知坡高为2 m，电车到a点时的速度为25.2 km/h，此后便切断电车的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，电车能否冲上站台？如果电车不能冲上站台，请说明理由；如果电车能冲上站台，求它到达b点时的速度大小。（g取10 m/s2）
参考答案
1．B 2．B 3．C 4．B 5．B 6．C 7．A 8．A 9．D 10．BD 11．C 12．A 13．C 14．B
15．(1)30N；(2)3m
16．(1)4m/s；(2)300N；(3)-80J
17．(1)守恒；(2)false；(3)false
18．能，3 m/s