物理必修ⅱ滬科版第四章 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展同步練習(xí)

1、(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1(2012年豪州模擬)第16屆亞運(yùn)會(huì)于2010年11月12日至11月27日在廣州舉行亞運(yùn)會(huì)中的投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍等體育比賽項(xiàng)目都是把物體斜向上拋出的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，這些物體從被拋出到落地的過程中()A物體的機(jī)械能先減小后增大B物體的機(jī)械能先增大后減小C物體的動(dòng)能先增大后減小，重力勢能先減小后增大D物體的動(dòng)能先減小后增大，重力勢能先增大后減小解析：若不考慮空氣阻力的作用，這些物體被拋出后機(jī)械能守恒；若考慮空氣阻力的作用，這些物體被拋出后機(jī)械能

2、一直減小，而動(dòng)能在上升的過程減小，下降的過程增加，故D正確答案：D2如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是()A斜劈對(duì)小球的彈力不做功B斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C斜劈的機(jī)械能守恒D小球重力勢能減小量等于斜劈動(dòng)能的增大量解析：不計(jì)一切摩擦，小球下滑時(shí)，小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故選D.答案：D3如圖所示，一均質(zhì)桿長為r，從圖示位置由靜止開始沿光滑面ABD滑動(dòng)，AB是半徑為r的圓弧，BD為水平面則當(dāng)桿滑到BD位置時(shí)的速度大小為()A. B.C. D2解析：雖然桿

3、在下滑過程中有轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生，但初始狀態(tài)靜止，末狀態(tài)勻速平動(dòng)，整個(gè)過程無機(jī)械能損失，故由械能守恒定律得：mv2mg解得：v.故B正確答案：B4如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O點(diǎn)，O與O點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，則()A兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等B兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大C兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大D兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球受到向上的拉力較大解析：整個(gè)過程中兩球

4、減少的重力勢能相等，A球減少的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為A球的動(dòng)能，B球減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為B球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢能，所以A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能，所以B正確；在O點(diǎn)正下方位置根據(jù)牛頓第二定律，小球所受拉力與重力的合力提供向心力，則A球受到的拉力較大，所以D錯(cuò)答案：B5如圖，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球，給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，在此過程中()A小球的機(jī)械能守恒B重力對(duì)小球不做功C繩的張力對(duì)小球不做功D在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少解析：小球受重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力，小球克服摩擦力做功，機(jī)械能減少，A錯(cuò)；重力做

5、功，B錯(cuò)；繩子的拉力與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，始終不做功，故C正確；小球動(dòng)能的減少等于克服摩擦力和重力所做的總功，所以D錯(cuò)答案：C6如圖所示，重10 N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整個(gè)過程中下列說法不正確的是()A滑塊動(dòng)能的最大值是6 JB彈簧彈性勢能的最大值是6 JC從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功是6 JD滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程機(jī)械能守恒解析：滑塊能回到原出發(fā)點(diǎn)所以機(jī)械能守恒，D正確；以c點(diǎn)為參考點(diǎn)，則a點(diǎn)的機(jī)械能為6 J，c點(diǎn)時(shí)的速度

6、為0，重力勢能也為0，所以彈性勢能的最大值為6 J，從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功等于彈性勢能的減小量，故為6 J所以選A. 答案：A7(2011年蕪湖模擬)如圖甲所示，一個(gè)小環(huán)套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B的過程中，其線速度大小的平方v2隨下落高度h變化的圖象可能是圖乙所示四個(gè)圖中的()A BC D解析：設(shè)小環(huán)在A點(diǎn)的初速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得mghmv2mv得v2v2gh，可見v2與h是線性關(guān)系，若v00，正確；v00，正確，故正確選項(xiàng)是A.答案：A8如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地

7、面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為()Ah B1.5hC2h D2.5h解析：在b落地前，a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且a、b兩物體速度大小相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：3mghmgh(m3m)v2則v，b球落地時(shí)，a球高度為h，之后a球向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升過程中機(jī)械能守恒，mv2mgh，所以h，即a可能達(dá)到的最大高度為1.5h，B項(xiàng)正確答案：B9(2012年阜陽模擬)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法中不正確的是()A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重

8、力勢能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加C蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)解析：到達(dá)最低點(diǎn)前高度始終在降低，所以重力勢能始終減小，故A正確繩張緊后的下落過程，伸長量逐漸增大，彈力做負(fù)功，彈性勢能增大，故B正確在蹦極過程中，只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故機(jī)械能守恒，C正確重力勢能的改變與重力做功有關(guān)，重力做功只與始末位置高度差有關(guān)，與零勢能面的選取無關(guān)，故D錯(cuò)誤答案：D10(2012年蚌埠模擬)一個(gè)高爾夫球靜止于平坦的地面上，在t0時(shí)球被擊出，飛行中球的速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示若不計(jì)空氣阻力的影響

9、，根據(jù)圖象提供的信息不能求出()A高爾夫球在何時(shí)落地B高爾夫球可上升的最大高度C人擊球時(shí)對(duì)高爾夫球做的功D高爾夫球落地時(shí)離擊球點(diǎn)的距離解析：球剛被擊出時(shí)v031 m/s，根據(jù)機(jī)械能守恒，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)重力勢能最大，動(dòng)能最小，所以v19 m/s時(shí)小球處于最高點(diǎn)由mvmghmv2，可求最大高度為30 m；仍根據(jù)機(jī)械能守恒，小球落地時(shí)速度與擊出時(shí)速度相等，所以高爾夫球5 s時(shí)落地；研究擊球過程，根據(jù)動(dòng)能定理，人做的功Wmv，由于m未知，所以求不出W；研究球的水平分運(yùn)動(dòng)，由xvxt，其中vx19 m/s，t5 s，可求得x95 m，故選C.答案：C二、非選擇題(本題共2個(gè)小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出

10、必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(15分)是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切，如圖所示一小球自A點(diǎn)起由靜止開始沿軌道下滑已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計(jì)各處摩擦求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能(2)小球下滑到距水平軌道的高度為R時(shí)速度的大小和方向(3)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)和水平軌道的C點(diǎn)時(shí)，所受軌道支持力FNB、FNC各是多大？解析：(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律EkmgR.(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律EkEpmv2mgR小球速度大小v速度方向沿圓弧的切線向下，與豎直方向成30°.(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及機(jī)械能守恒定律，在B點(diǎn)FNB

11、mgm，mgRmv解得：FNB3mg在C點(diǎn)：FNCmg.答案：(1)mgR(2)v，速度方向沿圓弧的切線向下，與豎直方向成30°(3)FNB3mg，F(xiàn)NCmg12(15分)一個(gè)質(zhì)量m0.20 kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上的B點(diǎn)彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R0.50 m，彈簧的原長l00.50 m，勁度系數(shù)k4.8 N/m.如圖所示，若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開始滑到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢能Ep0.6 J取g10 m/s2.求：(1)小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vC的大小；(2)小球到C點(diǎn)時(shí)，與圓環(huán)間的彈力大小和方向(3)若把該裝置放在光滑水平面上，其他條件不變，vC的大小也不變，需對(duì)小球做多少功？解析：(1)小球從B至C的過程中機(jī)械能守恒由Ep減Ek增Ep增得：mghmvEp又hCDR(1cos 60°)解以上兩式得：vC3 m/s.(2)設(shè)小