必修二練習機械能守恒與能量守恒定律

1、高中同步測試卷(七)第七單元機械能守恒與能量守恒定律(時間：90分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1在最近幾年的夏季家電市場上出現(xiàn)一個新寵變頻空調，據(jù)專家介紹，變頻空調比定頻的要節(jié)能，因為定頻空調開機時就等同于汽車啟動時，很耗能，是正常運行耗能的5至7倍空調在工作時達到設定溫度就停機，等溫度高了再繼續(xù)啟動這樣會頻繁啟動，耗電多，而變頻空調啟動時有一個由低到高的過程，而運行過程是自動變速來保持室內溫度，從開機到關機中間不停機，而是達到設定溫度后就降到最小功率運行，所以比較省電閱讀上述介紹后，探究以下說法中合理的是(

2、)A變頻空調節(jié)能，運行中不遵守能量守恒定律B變頻空調運行中做功少，轉化能量多C變頻空調在同樣工作條件下運行效率高，省電D變頻空調和定頻空調做同樣功時，消耗的電能不同 2.如圖所示，從傾角為30°的斜面頂端以初動能E16 J向下坡方向平拋出一個小球，則小球落到斜面上時的動能E2為()A8 J B12 J C14 J D16 J3.如圖所示，輕質彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A置于光滑水平桌面上，A右端連接一細線，細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連開始時托住B，A處于靜止且細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度下列有關該過程的分析中正確的是()AB物體

3、受到細線的拉力保持不變BB物體機械能的減少量小于彈簧彈性勢能的增加量CA物體動能的增加量等于B物體的重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和DA物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于細線的拉力對A做的功 4.有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長的輕細繩相連，A、B質量相等，且可看做質點，如圖所示，開始時細繩水平伸直，A、B靜止由靜止釋放B后，已知當細繩與豎直方向的夾角為60°時，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連接A、B的繩長為() A. B. C. D.5.利用傳感器和計算機可以研究快速變化的力的大小，實驗時讓某消防隊員從一平

4、臺上自由下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止用這種方法獲得消防隊員受到地面沖擊力隨時間變化圖象如圖所示，由圖象可知()At2時刻消防員的速度最大 Bt3時刻消防員的動能最小Ct4時刻消防員的加速度最大 D消防員在整個運動過程中機械能守恒6.內壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R，固定在豎直平面內，一根長度為 R的輕桿，一端固定有質量為m的小球甲，另一端固定有質量為2m的小球乙現(xiàn)將兩小球放入凹槽內，小球乙位于凹槽的最低點，如圖所示，由靜止釋放后()A下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能B下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能C

5、甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點D桿從右向左滑回時，乙球一定不能回到凹槽的最低點7.如圖所示，質量為m的物塊從A點由靜止開始下落，加速度為g，下落H到B點后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達最低點C.在由A運動到C的過程中，則()A物塊機械能守恒B物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C物塊機械能減少mg(Hh)/2D物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少mg(Hh)/2二、多項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意)8.如圖所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是()A物體的重力勢能減少，動能增加B斜面的機械

6、能不變C斜面對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功D物體和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒9.如圖，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列說法中錯誤的是()A若把斜面從C點鋸斷，由機械能守恒定律知，物體沖出C點后仍能升高hB若把斜面彎成圓弧形，物體仍能沿AB升高hC若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h，因為機械能不守恒D若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h，但機械能仍守恒10.如圖所示，長為L的粗糙長木板水平放置，在木板的A端放置一個質量為m的小物塊現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉動，當木板轉到與水平面的夾角為時小物塊開始滑動，此時停止轉動木板，小物塊

7、滑到底端的速度為v，重力加速度為g.下列判斷正確的是()A整個過程物塊所受的支持力垂直于木板，所以不做功B物塊所受支持力做功為mgLsin C發(fā)生滑動前靜摩擦力逐漸增大D整個過程木板對物塊做的功等于物塊機械能的增量11.如圖所示，離水平地面一定高度處水平固定一內壁光滑的圓筒，筒內固定一輕質彈簧，輕質彈簧處于自然長度現(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進入圓筒中，不計空氣阻力下列說法中錯誤的是()A輕質彈簧獲得的最大彈性勢能小于小球拋出時的動能B輕質彈簧獲得的最大彈性勢能等于小球拋出時的動能C小球從拋出到將輕質彈簧壓縮到最短的過程中小球的機械能守恒D小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地

8、面的高度有關12.如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質彈簧連接在輕滑輪兩側，物體A、B的質量分別為m、2m.開始時細繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長，且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度為v，此時物體B對地面恰好無壓力若在物體A下落的過程中，彈簧始終處在彈性限度內，則A接觸地面前的瞬間()A物體A的加速度大小為g，方向豎直向下B彈簧的彈性勢能等于mghmv2C物體B有向上的加速度D彈簧對物體A拉力的瞬時功率大小為2mgv題號123456789101112答案三、實驗題(按題目要求作答)13(10分)“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如下圖所示的甲或

9、乙方案來進行(1)比較這兩種方案，_(選填“甲”或“乙”)方案好些，理由是_(2)下圖是該實驗中得到的一條紙帶，測出每兩個計數(shù)點間的距離，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T0.1 s，物體運動的加速度a_；該紙帶是采用_(選填“甲”或“乙”)實驗方案得到的簡要寫出判斷依據(jù)：_(3)下圖是采用甲方案得到的一條紙帶，在計算圖中N點的速度時，幾位同學分別用下列不同的方法進行，其中正確的是_(填選項前的字母)AvNgnT BvNCvN DvNg(n1)T四、計算題(本題共3小題，共32分解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和

10、單位)14(10分)(2016·高考全國卷丙)如圖，在豎直平面內有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點B平滑連接AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為.一小球在A點正上方與A相距處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點沿圓弧軌道運動(1)求小球在B、A兩點的動能之比；(2)通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點15.(10分)三峽水力發(fā)電站是我國最大的水力發(fā)電站，平均水位落差約100 m，水的流量約1.35×104m3/s.船只通航需要約3 500 m3/s的流量，其余流量全部用來發(fā)電水流沖擊水輪機發(fā)電時，水流減少的機械能有20%轉化為電能(g取10 m/s2)(1)按照以上數(shù)

11、據(jù)估算，三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多少？(2)根據(jù)對家庭生活用電量的調查，三口之家平均每戶同時用電的功率為0.5 kW，如果三峽電站全部用于城市生活用電，它可以滿足多少個百萬人口城市的生活用電？16(12分)電動機帶動水平傳送帶以速度v勻速運動，一質量為m的小木塊靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，如圖所示，當小木塊與傳送帶相對靜止時，求：(1)小木塊的位移；(2)傳送帶轉過的路程；(3)小木塊獲得的動能；(4)摩擦過程產生的內能；(5)因傳送小木塊，電動機多輸出多少能量？參考答案與解析1導學號94770099解析選C.自然界的一切過程都遵守能量守恒定律，A錯；功是能量轉化

12、的量度，做同樣功，消耗同樣電能，B、D錯；由變頻空調的工作特點可知省電的原理是效率高，C對2導學號94770100解析選C.由平拋運動知識可知，當小球落到斜面上時：水平方向的位移xv0t，豎直方向的位移ygt2，根據(jù)Ekmv，斜面傾角為30°，且初動能E16 J，聯(lián)立以上各式解得，小球落到斜面上時的動能E2為14 J，C正確3導學號94770101解析選D.由靜止釋放B直至B獲得最大速度的過程中，由于彈簧隨著A、B一起運動導致彈力變大，所以A、B的合力以及加速度都在減小，速度增大，B物體受到細線的拉力一直在增大，A錯誤；B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量和A的動能的增加量之

13、和，故B錯誤；根據(jù)動能定理可知A物體動能的增加量等于細線對A做的功與彈簧彈力對A做的功的代數(shù)和，C錯誤；根據(jù)功能關系可判斷D正確4導學號94770102解析選D.由運動的合成與分解可知滑塊A和B在繩長方向的速度大小相等，有vA sin 60°vB cos 60°，解得vAv，將滑塊A、B看成一系統(tǒng)，系統(tǒng)的機械能守恒，設滑塊B下滑的高度為h，有mghmvmv，解得h，由幾何關系可知繩子的長度為L2h，故選項D正確5導學號94770103解析選A.0t1，消防員做自由落體運動，t1t2，消防員做加速度減小的加速運動，t2時，F(xiàn)mg，a0，此時速度最大，所以A正確；t2t4，消防

14、員做減速運動，t4時，消防員停止運動，v0，F(xiàn)mg，則a0，所以B、C錯誤；t2t4，消防員的勢能減小，動能也減小，所以機械能不守恒，故D錯誤6導學號94770104解析選A.環(huán)形槽光滑，甲、乙組成的系統(tǒng)在運動過程中只有重力做功，故系統(tǒng)機械能守恒，下滑過程中甲減少的機械能總是等于乙增加的機械能，甲、乙系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能；甲減少的重力勢能等于乙增加的勢能與甲、乙增加的動能之和；由于乙的質量較大，系統(tǒng)的重心偏向乙一端，由機械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低點，桿從右向左滑回時乙一定會回到槽的最低點7導學號94770105解析選D.由牛頓第二定律可知，mgfmamg/2，則fmg/2

15、；物塊機械能的減少量取決于空氣阻力和彈簧的彈力對物塊做的功，物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能的減少量取決于空氣阻力對物塊做的功：Wff(Hh)mg(Hh)/2，即D正確8導學號94770106解析選AD.物體由靜止開始下滑的過程其重力勢能減少，動能增加，A正確物體在下滑過程中，斜面做加速運動，其機械能增加，B錯誤物體沿斜面下滑時，既沿斜面向下運動，又隨斜面向右運動，其合速度方向與彈力方向不垂直，彈力方向垂直于接觸面，但與速度方向之間的夾角大于90°，所以斜面對物體的作用力做負功，C錯誤對物體與斜面組成的系統(tǒng)，只有物體的重力和物體與斜面間的彈力做功，機械能守恒，D正確9導學號94770107

16、解析選ABC.若把斜面從C點鋸斷，物體到達最高點時水平速度不為零，由機械能守恒定律可知，物體沖出C點后不能升高h；若把斜面彎成半圓弧狀，物體在升高h之前已經(jīng)脫離軌道但兩種情況下機械能均守恒10導學號94770108解析選BCD.由題意得，物塊滑動前支持力屬于沿運動軌跡切線方向的變力，由微元法可知在這個過程中支持力做正功，而且根據(jù)動能定理，在緩慢抬高A端的過程中，WmgLsin 0，可知WmgLsin ，所以A項錯，B項正確由平衡條件得在滑動前靜摩擦力f靜mgsin ，當時，f靜，所以C項正確在整個過程中，根據(jù)除了重力以外其他力做功等于機械能的變化量可知D項正確11導學號94770109解析選B

17、CD.小球從拋出到將輕質彈簧壓縮到最短的過程中，只有重力和彈力做功，因此小球和輕質彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒，即mvmghEp，由此得到Ep<mv，選項A正確，B、C錯誤；斜上拋運動可分解為豎直上拋運動和水平方向上的勻速直線運動，在豎直方向上有2ghvsin2(為v0與水平方向的夾角)，解得v0，由此可知，選項D錯誤12導學號94770110解析選BD.當A即將接觸地面時，物體B對地面無壓力，對B受力分析可知，細繩拉力等于輕彈簧彈力F2mg，選項C錯誤；然后對A受力分析可得：Fmgma，可得ag，方向豎直向上，選項A錯誤；A下落過程中，A與彈簧整體機械能守恒，可得mghEpmv2，彈簧的

18、彈性勢能Epmghmv2，選項B正確；拉力的瞬時功率為PFv2mgv，選項D正確13導學號94770111解析(1)機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應該使摩擦力越小越好，所以甲方案好(2)處理紙帶數(shù)據(jù)時，為減小誤差一般采用逐差法，即a，代入數(shù)值，解得a4.8 m/s2(4.7 m/s24.9 m/s2均可)該紙帶是采用乙實驗方案得到的，這是因為物體運動的加速度比重力加速度小很多(3)勻變速運動中某一段位移的平均速度等于該段位移中間時刻的瞬時速度因為所取計時起點O的速度不一定為零，同時物體在下落過程中由于受到阻力作用，下落的加速度要小于重力加速度，所以A、D錯誤，B、C正確答案(1)甲甲方案中摩擦力較小(2)4.8 m/s2乙物體運動的加速度a4.8 m/s2<g(3)BC14導學號94770112解析(1)設小球的質量為m，小球在A點的動能為EkA，由機械能守恒得EkAmg(1分)設小球在B點的動能為EkB，同理有EkBmg(1分)由式得EkBEkA51.(1分)(2)若小球能沿軌道運動到C點，小球在C點所受軌道的正壓力N應滿足N0(2分)設小球在C點的速度大小為vC，由牛頓運動定律和向心加速度公式有Nmgm(1