1.5 科学验证：机械能守恒定律 同步测试—2020－2021学年【新教材】鲁科版（2019）高中物理必修第二册（word含答案）

第5节 科学验证：机械能守恒定律 同步测试
1．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是(　　)

A．(a)图运动员把弯弓拉开将箭射出 B．(b)图跳伞运动员匀速下落
C．(c)图跳水运动员从空中下落 D．(d)图运动员骑自行车冲向坡顶
2．(多选)下列关于机械能守恒的判断正确的是(　　)
A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，物体的机械能守恒
B．如果忽略空气阻力作用，物体做竖直上抛运动时，机械能守恒
C．一个物理过程中，当重力和弹力以外的力做了功时，机械能不再守恒
D．合外力对物体做功为零时，物体机械能一定守恒
42500558305803．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙)．松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽略弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是(　　)
A．小球处于A位置时小球的机械能最小
B．小球处于B位置时小球的机械能最小
C．小球处于C位置时小球的机械能最小
D．小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大
33737556629404.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后的物体以速度vt落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能的参考面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体落到海平面时的重力势能为mgh
B．物体在海平面上的机械能为mv
C．物体在海平面上的动能为mv－mgh
D．物体在海平面上的机械能为mv
35833055588005.(多选)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则(　　)
A．重力对两物体做功相同
B．重力的平均功率PA< PB
C．到达底端时重力的瞬时功率相同
D．到达底端时两物体的机械能不相同
37992059448806．(多选)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，静止释放小球后，重球b向下转动，轻球a向上转动，在转过90°的过程中，以下说法正确的是(　　)
A．b球的重力势能减少，动能增加
B．a球的重力势能增加，动能减少
C．a球和b球的机械能总和保持不变
D．a球和b球的机械能总和不断减小
39262056057907．(多选)两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示．如果它们的初速度都为0，则下列说法正确的是(　　)
A．下滑过程中重力所做的功相等
B．它们到达底部时动能相等
C．它们到达底部时速率相等
D．它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等
42246555956308.如图所示，长为L的匀质链条放在光滑水平桌面上，且有悬于桌面外，链条由静止开始释放，则它刚滑离桌面时的速度为(　　)
A.　　　　　　　 B．
C. D．
4294505349259．利用如图所示装置做“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．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________．
A．已知频率的交流电源　 B．刻度尺
C．天平(含砝码) D．停表
10.现利用如图所示装置验证机械能守恒定律．图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．已知滑块质量为2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和2之间的距离为0.54 m，g取9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度．

(1)滑块经过光电门1时的速度v1＝________ m/s，通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为______ J，重力势能的减少量为________ J.
11．滑板运动深得青少年的喜爱．如图所示为滑板运动轨道的示意图，某同学(可视为质点)沿倾角为θ＝30°的倾斜直轨道AB滑下，通过M点时速度为5 m/s，后经水平直轨道BC，冲上轨道CD，到N点速度减小为零．已知该同学质量m＝50 kg，M点与 B点的距离L＝3.0 m，取重力加速度g＝10 m/s2.轨道各部分间均平滑连接，不计一切摩擦和空气阻力．求：

(1)该同学运动到B点时的动能Ek；
(2)N点离水平轨道的高度H.




参考答案：
1.选C.
2.选BC.
3.选A.
4.选D.
5.选AB.
6.选AC.
7.选CD．
8.选B.
9.解析：(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动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故A正确；
(2)打点计时器使用交流电源，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平，打点计时器根据电源频率可以知道时间，故不需要停表，故A、B正确．
答案：(1)A　(2)AB
10.解析：(1)v1＝＝ m/s＝1.00 m/s v2＝＝ m/s＝2.50 m/s.
(2)动能的增加量：ΔEk＝×2.00×(2.502－1.002) J＝5.25 J
重力势能的减少量：ΔEp＝2.00×9.80×0.54×sin 30° J＝5.292 J.
答案：(1)1.00　2.50　(2)5.25　5.292
11.解析：(1)以水平轨道为零势能面，设该同学经过M点时速度为vM，由下滑过程中机械能守恒得，该同学运动到B点时的动能：
Ek＝mv＋mgLsin 30°
代入数据得：Ek＝1 375 J.
(2)由于该同学整个运动过程中机械能守恒，有：
mv＋mgLsin 30°＝mgH
代入数据得：H＝2.75 m.
答案：(1)1 375 J　(2)2.75 m