高中物理必修2第七章 機(jī)械能量守恒定律之能量守恒定律與能源同步練習(xí)

4/44/44/4高中物理必修2第七章機(jī)械能量守恒定律之能量守恒定律與能源同步練習(xí)1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 〔〕A.如果物體〔或系統(tǒng)〕所受到的合外力為零,那么機(jī)械能一定守恒B.如果合外力對(duì)物體〔或系統(tǒng)〕做功為零,那么機(jī)械能一定守恒C.物體沿光滑曲面自由下滑過(guò)程中,機(jī)械能一定守恒D.做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體,其機(jī)械能可能守恒2.如下圖,木板OA水平放置,長(zhǎng)為L(zhǎng),在A處放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)繞O點(diǎn)緩慢抬高到端,直到當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成角時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng).這時(shí)物體受到一個(gè)微小的干擾便開(kāi)始緩慢勻速下滑,物體又回到O點(diǎn),在整個(gè)過(guò)程中〔〕A.支持力對(duì)物體做的總功為 B.摩擦力對(duì)物體做的總功為零C.木板對(duì)物體做的總功為零 D.木板對(duì)物體做的總功為正功3.靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右、大小先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運(yùn)動(dòng),t=4s時(shí)停下,其速度—時(shí)間圖象如下圖,物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,以下判斷正確的選項(xiàng)是〔〕A.全過(guò)程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B.全過(guò)程中拉力做的功等于零C.一定有F1+F3=2F2 D.可能有F1+F3>2F24.質(zhì)量為的物體,由靜止開(kāi)始下落,由于空氣阻力,下落的加速度為,在物體下落的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 〔〕A.物體的動(dòng)能增加了 B.物體的機(jī)械能減少了C.物體克服阻力所做的功為D.物體的重力勢(shì)能減少了5.如下圖,木板質(zhì)量為M,長(zhǎng)度為L(zhǎng),小木塊的質(zhì)量為m,水平地面光滑,一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過(guò)定滑輪分別與M和m連接,小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開(kāi)始時(shí)木塊靜止在木板左端,現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端,拉力至少做功為〔〕A. B.2 C. D.6.如下圖,一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板的左端,右端與小木塊連接,且與及與地面之間接觸面光滑,開(kāi)始時(shí)和均靜止,現(xiàn)同時(shí)對(duì)、施加等大反向的水平恒力和,從兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過(guò)程中,對(duì)、和彈簧組成的系統(tǒng)〔整個(gè)過(guò)程中彈簧形變不超過(guò)其彈性限度〕,正確的說(shuō)法是 〔〕A.由于、等大反向,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.由于、分別對(duì)、做正功,故系統(tǒng)動(dòng)能不斷增加C.由于、分別對(duì)、做正功,故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加D.當(dāng)彈簧彈力大小與、大小相等時(shí),、的動(dòng)能最大7.如下圖,滑雪者由靜止開(kāi)始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下,然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下.斜坡、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為,滑雪者〔包括滑雪板〕的質(zhì)量為m,A、B兩點(diǎn)間的水平距離為L(zhǎng).在滑雪者經(jīng)過(guò)AB段的過(guò)程中,摩擦力所做的功〔〕A.大于 B.小于C.等于 D.以上三種情況都有可能8.用力將重物豎直提起,先是從靜止開(kāi)始勻加速上升,緊接著勻速上升,如果前后兩過(guò)程的時(shí)間相同,不計(jì)空氣阻力,那么 〔〕A.加速過(guò)程中拉力的功一定比勻速過(guò)程中拉力的功大B.勻速過(guò)程中拉力的功一定比加速過(guò)程中拉力的功大C.兩過(guò)程中拉力的功一樣大D.上述三種情況都有可能9.如下圖,在不光滑的平面上,質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕彈簧相連接,現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上,從靜止開(kāi)始經(jīng)一段時(shí)間后,A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們的總動(dòng)能為Ek時(shí)撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng),從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,系統(tǒng) 〔〕A.克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動(dòng)能EkB.克服阻力做的功大于系統(tǒng)的動(dòng)能EkC.克服阻力做的功可能小于系統(tǒng)的動(dòng)能EkD.克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量10.一物體懸掛在細(xì)繩下端,由靜止開(kāi)始沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象如下圖,其中0～s1過(guò)程的圖象為曲線,s1～s2過(guò)程的圖象為直線,根據(jù)該圖象,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.0～s1過(guò)程中物體所受拉力一定是變力,且不斷減小B.s1～s2過(guò)程中物體可能在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.s1～s2過(guò)程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng)D.0～s2過(guò)程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大11.如下圖,傾角為θ的直角斜面體固定在水平地面上,其頂端固定有一輕質(zhì)定滑輪,輕質(zhì)彈簧和輕質(zhì)細(xì)繩相連,一端接質(zhì)量為m2的物塊B,物塊B放在地面上且使滑輪和物塊間的細(xì)繩豎直,一端連接質(zhì)量為m1的物塊A,物塊A放在光滑斜面上的P點(diǎn)保持靜止,彈簧和斜面平行,此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep.不計(jì)定滑輪、細(xì)繩、彈簧的質(zhì)量,不計(jì)斜面、滑輪的摩擦,彈簧勁度系數(shù)為k,P點(diǎn)到斜面底端的距離為L(zhǎng).現(xiàn)將物塊A緩慢斜向上移動(dòng),直到彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的位置,并由靜止釋放物塊A,當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)地面時(shí),物塊A的速度即變?yōu)榱?求：〔1〕當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)地面時(shí),物塊A的加速度；〔2〕在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊A最大速度的大小.12.如下圖,光滑弧形軌道下端與水平傳送帶吻接,軌道上的A點(diǎn)到傳送帶的豎直距離和傳送帶到地面的距離均為h=5m,把一物體放在A點(diǎn)由靜止釋放,假設(shè)傳送帶不動(dòng),物體滑上傳送帶后,從右端B水平飛離,落在地面上的P點(diǎn),B、P的水平距離OP為x=2m；假設(shè)傳送帶按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶速度大小為v=5m/s,那么物體落在何處？這兩次傳送帶對(duì)物體所做的功之比為多大？13.質(zhì)量為m的小物塊A,放在質(zhì)量為M的木板B的左端,B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動(dòng),且A、B相對(duì)靜止.某時(shí)刻撤去水平拉力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,B在地面上滑行了一段距離x,A在B上相對(duì)于B向右滑行了一段距離L〔設(shè)木板B足夠長(zhǎng)〕后A和B都停下.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且,求x的表達(dá)式.1.答案：CD解析：如果物體受到的合外力為零,機(jī)械能不一定守恒,如在光滑水平面上物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),其機(jī)械能守恒。在粗糙水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),其機(jī)械能就不守恒.所以A錯(cuò)誤；合外力做功為零,機(jī)械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用繩拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),合外力做功為零,但其機(jī)械能就不守恒。所以B錯(cuò)誤；物體沿光滑曲面自由下滑過(guò)程中,只有重力做功,所以機(jī)械能守恒.所以C正確；做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體,其機(jī)械能可能守恒,如自由落體運(yùn)動(dòng),所以D正確.但有時(shí)也不守恒,如在粗糙水平面上拉著一個(gè)物體加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)就不守恒.2.答案：AC解析：物體從A點(diǎn)到A/的過(guò)程中,只有重力G和支持力N做功,由動(dòng)能定理,在此過(guò)程中支持力做功為,從A/回到O點(diǎn)的過(guò)程中支持力的方向與路徑始終垂直,所以支持力不做功,A正確.重力做的總功為零,支持力做的總功為,由動(dòng)能定理得得,B不正確.木板對(duì)物體的作用力為支持力N和摩擦力F,由得即木板對(duì)物體做的總功為零,C正確,D錯(cuò)誤.3.答案：AC解析：根據(jù)動(dòng)能定理知A正確,B錯(cuò)誤.第1s內(nèi),,1s末到3s末,,第4s內(nèi),,所以F1+F3=2F2.4.答案：ACD解析：物體下落的加速度為,說(shuō)明物體下落過(guò)程中受到的阻力大小為,由動(dòng)能定理,；其中阻力做功為,即機(jī)械能減少量；又重力做功總與重力勢(shì)能變化相對(duì)應(yīng),故ACD正確.5.答案：A解析：假設(shè)使拉力F做功最少,可使拉力F恰勻速拉木塊,容易分析得出〔此時(shí)繩子上的拉力等于〕,而位移為,所以.6.答案：D解析：此題可采用排除法.當(dāng)F1、F2大于彈力,向右加速運(yùn)動(dòng),向左加速運(yùn)動(dòng),F1、F2均做正功,故系統(tǒng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能增加,A錯(cuò)誤；當(dāng)F1、F2小于彈力,彈簧仍伸長(zhǎng),F1、F2還是做正功,但動(dòng)能不再增加而是減小,彈性勢(shì)能在增加,B錯(cuò)；當(dāng)、速度減為零,、反向運(yùn)動(dòng),這時(shí)F1、F2又做負(fù)功,C錯(cuò)誤.故只有D正確.7.答案：C解析：此題容易錯(cuò)選,錯(cuò)選的原因就是沒(méi)有根據(jù)功的定義去計(jì)算摩擦力的功,而直接憑主觀臆斷去猜想答案,因此可設(shè)斜坡與水平面的夾角,然后根據(jù)摩擦力在斜坡上和水平面上的功相加即可得到正確答案為C.8.答案：D解析：因重物在豎直方向上僅受兩個(gè)力作用：重力mg、拉力F,這兩個(gè)力的相互關(guān)系決定了物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).設(shè)勻加速提升重物時(shí)拉力為F1,加速度為a,由牛頓第二定律,所以有,那么拉力F1做功為,勻速提升重物時(shí),設(shè)拉力為F2,由平衡條件得F2=mg,勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,力F2所做的功比擬上述兩種情況下拉力F1、F2分別對(duì)物體做功的表達(dá)式,可以發(fā)現(xiàn),一切都取決于加速度a與重力加速度的關(guān)系.假設(shè)a>g時(shí),,那么W1>W2；假設(shè)a=g時(shí),,那么W1=W2；假設(shè)a<g時(shí),,那么W1<W2.因此A、B、C的結(jié)論均可能出現(xiàn),故答案應(yīng)選D.9.答案：BD解析：當(dāng)A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧一定處于伸長(zhǎng)狀態(tài),因此當(dāng)撤去外力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,系統(tǒng)克服阻力做功應(yīng)包含系統(tǒng)的彈性勢(shì)能,因此可以得知BD正確.10.答案：BD解析：選取物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)為重力零勢(shì)能點(diǎn),物體下降位移為s,那么由動(dòng)能定理得,,那么物體的機(jī)械能為,在E—s圖象中,圖象斜率的大小反映拉力的大小,0～s1過(guò)程中,斜率變大,所以拉力一定變大,A錯(cuò)；s1～s2過(guò)程的圖象為直線,拉力F不變,物體可能在做勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng),B對(duì)C錯(cuò)；如果全過(guò)程都有,那么D項(xiàng)就有可能.11.答案：〔1〕a=〔sinθ－〕g,方向沿斜面向上〔2〕.解析：〔1〕B剛要離開(kāi)地面時(shí),A的速度恰好為零,即以后B不會(huì)離開(kāi)地面.當(dāng)B剛要離開(kāi)地面時(shí),地面對(duì)B的支持力為零,設(shè)繩上拉力為F,B受力平衡,F=m2g①對(duì)A,由牛頓第二定律,設(shè)沿斜面向上為正方向m1gsinθ－F=m1a②聯(lián)立①②解得,a=〔sinθ－〕g③由最初A自由靜止在斜面上時(shí),地面對(duì)B支持力不為零,推得m1gsinθ<m2g,即sinθ<故A的加速度大小為〔sinθ－〕g,方向沿斜面向上〔2〕由題意,物塊A將以P為平衡位置振動(dòng),當(dāng)物塊A回到位置P時(shí)有最大速度,設(shè)為vm.從A由靜止釋放,到A剛好到達(dá)P點(diǎn)的過(guò)程,由系統(tǒng)能量守恒得,m1gx0sinθ=Ep+④當(dāng)A自由靜止在P點(diǎn)時(shí),A受力平衡,m1gsinθ=kx0⑤聯(lián)立④⑤式解得,.12.答案：物體相對(duì)地面速度為5m/s時(shí)離開(kāi)了傳送帶,解析：物體離開(kāi)B時(shí),速度為2m/s.物體到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為10m/s物體相對(duì)傳送帶10m/s時(shí),它的速度減少了8m/s.現(xiàn)在傳送帶的速度為5m/s,那么物體相對(duì)傳送帶的速度為5m/s,它的速度不可能減少8m/s,所以物體相對(duì)傳送帶的速度為0m/s(物體沒(méi)到B點(diǎn)它的速度相對(duì)傳送帶為0m/