-新教材物理人教必修機(jī)械能守恒定律提升練習(xí)及答案

2019—2020新教材物理人教必修第二冊第8章機(jī)械能守恒定律提升練習(xí)及答案*新教材必修第二冊第8章機(jī)械能守恒定律*1、(雙選)一個力對物體做了負(fù)功，則說明()A.這個力一定阻礙物體的運(yùn)動B.這個力不一定阻礙物體的運(yùn)動C.這個力與物體運(yùn)動方向的夾角α<90°D.這個力與物體運(yùn)動方向的夾角α>90°2、(多選)如圖5所示，是汽車牽引力F和車速倒數(shù)eq\f(1,v)的關(guān)系圖象，若汽車質(zhì)量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則以下說法正確的是()圖5A．汽車的額定功率為6×104WB．汽車運(yùn)動過程中受到的阻力為6×103NC．汽車先做勻加速運(yùn)動，然后再做勻速直線運(yùn)動D．汽車做勻加速運(yùn)動的時(shí)間是5s3、物體從某高度處做自由落體運(yùn)動，以地面為重力勢能零點(diǎn)，下列所示圖象中，能正確描述物體的重力勢能與下落高度的關(guān)系的是()ABCD4、關(guān)于動能定理，下列說法中正確的是()A．某過程中外力的總功等于各力做功的絕對值之和B．只要合外力對物體做功，物體的動能就一定改變C．在物體動能不改變的過程中，動能定理不適用D．動能定理只適用于受恒力作用而加速運(yùn)動的過程5、(雙選)豎直放置的輕彈簧下連接一個小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示．則迅速放手后(不計(jì)空氣阻力)()A．放手瞬間小球的加速度等于重力加速度B．小球與彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．小球的機(jī)械能守恒D．小球向下運(yùn)動過程中，小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷增大6、在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是略大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重物質(zhì)量過大B.選用的重物質(zhì)量過小C.空氣對重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶的阻力D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確7、如圖所示，用力先后三次將一個質(zhì)量為m的物體沿同一光滑斜面從底端由靜止拉到頂端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向與斜面成α角，物體三次運(yùn)動的加速度相同．設(shè)力F1、F2、F3的平均功率分別為P1、P2、P3，下列判斷正確的是()A．P1＝P2＝P3 B．P1>P2>P3C．P2>P1>P3 D．P3>P2>P18、魔方，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()\r(2)mga \f(\r(2)mga,2)\f(\r(2)＋1mga,2) \f(\r(2)－1mga,2)9、一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為()\f(3,2)mv2B．－eq\f(3,2)mv2\f(5,2)mv2D．－eq\f(5,2)mv210、一物體由h高處自由落下，以地面為參考平面，當(dāng)物體的動能等于勢能時(shí)，物體經(jīng)歷的時(shí)間為()\r(\f(2h,g))\r(\f(h,g))\r(\f(h,2g))D．以上都不對11、質(zhì)量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s2.求：(1)物體相對于平臺表面的重力勢能是多少？(2)物體相對于地面的重力勢能是多少？(3)物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做的功是多少？12、如圖，質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下。當(dāng)它到達(dá)高度為h1的位置A時(shí)，速度的大小為v1，滑到高度為h2的位置B時(shí)，速度的大小為v2。在由高度h1滑到高度h2的過程中(不計(jì)空氣阻力)：研究小球的能量變化(1)小球的重力勢能減少了多少？(2)小球的動能增加了多少？(3)小球下滑過程中機(jī)械能守恒嗎？若守恒，列出表達(dá)式。(4)小球重力勢能減少量等于動能的增加量嗎？2019—2020新教材物理人教必修第二冊第8章機(jī)械能守恒定律提升練習(xí)及答案*新教材必修第二冊第8章機(jī)械能守恒定律*1、(雙選)一個力對物體做了負(fù)功，則說明()A.這個力一定阻礙物體的運(yùn)動B.這個力不一定阻礙物體的運(yùn)動C.這個力與物體運(yùn)動方向的夾角α<90°D.這個力與物體運(yùn)動方向的夾角α>90°解析由功的表達(dá)式W＝Flcosα知，只有當(dāng)α>90°時(shí)，cosα<0，力對物體做負(fù)功，此力阻礙物體的運(yùn)動，故A、D正確。答案AD2、(多選)如圖5所示，是汽車牽引力F和車速倒數(shù)eq\f(1,v)的關(guān)系圖象，若汽車質(zhì)量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則以下說法正確的是()圖5A．汽車的額定功率為6×104WB．汽車運(yùn)動過程中受到的阻力為6×103NC．汽車先做勻加速運(yùn)動，然后再做勻速直線運(yùn)動D．汽車做勻加速運(yùn)動的時(shí)間是5s【解析】由圖象可知．汽車先做牽引力恒定的勻加速運(yùn)動，再做功率恒定的變加速運(yùn)動，P額＝F·v＝2×103×30W＝6×104W，故A正確，C錯誤；當(dāng)汽車速度最大時(shí)牽引力F＝f＝2×103N，故B錯誤；汽車勻加速運(yùn)動的加速度a＝eq\f(F－f,m)＝2m/s2，汽車剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度v＝eq\f(P額,F)＝10m/s，所以汽車做勻加速運(yùn)動的時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝5s，故D正確．【答案】AD3、物體從某高度處做自由落體運(yùn)動，以地面為重力勢能零點(diǎn)，下列所示圖象中，能正確描述物體的重力勢能與下落高度的關(guān)系的是()ABCD【答案】B[設(shè)物體開始下落時(shí)的重力勢能為Ep0，物體下落高度h過程中重力勢能減少量ΔEp＝mgh，故物體下落高度h時(shí)的重力勢能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep-h圖象為傾斜直線，B正確．]4、關(guān)于動能定理，下列說法中正確的是()A．某過程中外力的總功等于各力做功的絕對值之和B．只要合外力對物體做功，物體的動能就一定改變C．在物體動能不改變的過程中，動能定理不適用D．動能定理只適用于受恒力作用而加速運(yùn)動的過程【答案】B[公式W＝ΔEk中W為合外力做的功，也可以是各力做功的代數(shù)和，A錯，B對；動能不變，只能說明合外力的總功W＝0，動能定理仍適用，C錯；動能定理既適用于恒力做功，也可適用于變力做功，D項(xiàng)錯誤．]5、(雙選)豎直放置的輕彈簧下連接一個小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示．則迅速放手后(不計(jì)空氣阻力)()A．放手瞬間小球的加速度等于重力加速度B．小球與彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．小球的機(jī)械能守恒D．小球向下運(yùn)動過程中，小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷增大【答案】BD[放手瞬間小球加速度大于重力加速度，A錯；整個系統(tǒng)(包括地球)的機(jī)械能守恒，B對，C錯；向下運(yùn)動過程中，由于重力勢能減小，所以小球的動能與彈簧彈性勢能之和增大，D對．]6、在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是略大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重物質(zhì)量過大B.選用的重物質(zhì)量過小C.空氣對重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶的阻力D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確【解析】造成題中所述誤差的主要原因是來自于各方面的阻力，選項(xiàng)C正確?！敬鸢浮緾7、如圖所示，用力先后三次將一個質(zhì)量為m的物體沿同一光滑斜面從底端由靜止拉到頂端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向與斜面成α角，物體三次運(yùn)動的加速度相同．設(shè)力F1、F2、F3的平均功率分別為P1、P2、P3，下列判斷正確的是()A．P1＝P2＝P3 B．P1>P2>P3C．P2>P1>P3 D．P3>P2>P1【解析】因?yàn)槿芜\(yùn)動的加速度a相同，路程也相同，由運(yùn)動學(xué)公式l＝eq\f(1,2)at2可知，t1＝t2＝t3.第一次：由牛頓第二定律可得出拉力F1的大小為F1－mgsinθ＝ma，∴F1＝mgsinθ＋ma.∴力F1所做的功為W1＝F1l＝(mgsinθ＋ma)l(式中l(wèi)為斜面的長度)．第二次：同樣可得F2cosθ－mgsinθ＝ma，∴F2cosθ＝mgsinθ＋ma.∴力F2所做的功應(yīng)為W2＝F2cosθ·l＝(mgsinθ＋ma)l.第三次：也可得出F3cosα－mgsinθ＝ma，∴F3cosα＝mgsinθ＋ma.∴力F3所做的功為W3＝F3cosα·l＝(mgsinθ＋ma)l.比較W1、W2、W3，可得W1＝W2＝W3，由公式P＝eq\f(W,t)，可得P1＝P2＝P3.【答案】A8、魔方，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()\r(2)mga \f(\r(2)mga,2)\f(\r(2)＋1mga,2) \f(\r(2)－1mga,2)【答案】D[推力對物體所做的功，增加了物體的重力勢能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)a－\f(1,2)a))＝eq\f(\r(2)－1,2)mga，故選D.]9、一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為()\f(3,2)mv2 B．－eq\f(3,2)mv2\f(5,2)mv2 D．－eq\f(5,2)mv2【答案】A[由動能定理得：WF＝eq\f(1,2)m(－2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，A正確．]10、一物體由h高處自由落下，以地面為參考平面，當(dāng)物體的動能等于勢能時(shí)，物體經(jīng)歷的時(shí)間為()\r(\f(2h,g))\r(\f(h,g))\r(\f(h,2g))D．以上都不對【答案】B[設(shè)物體動能等于勢能時(shí)速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒eq\f(1,2)mv2＋Ep＝mgh，又eq\f(1,2)mv2＝Ep，解得v＝eq\r(gh)，而物體做自由落體運(yùn)動，v＝gt，解得t＝eq\r(\f(h,g))，B正確．]11、質(zhì)量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s2.求：(1)物體相對于平臺表面的重力勢能是多少？(2)物體相對于地面的重力勢能是多少？(3)物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做的功是多少？解析：解法一：(1)相對于平臺表面h＝0.Ep＝mgh＝0.(2)相對于地面，物體重力勢能為Ep＝mgh＝3×10×4J＝120J.(3)物體從平臺表面下落到地面上，以平臺為參考面，有Ep1＝0.Ep2＝mgh＝3×10×(－4)J＝－120J△Ep＝Ep2－Ep1＝－120J重力勢能減少了120J，重力做的功為WG＝mgh＝120J或WG＝Ep1－Ep2＝0－(－120)J＝120J.解法二：(1)、(2)兩問同上．在第(3)問中，若取地面為零勢能面．則：Ep1＝mgh＝3×10×4J＝120J，Ep2＝0ΔEp＝Ep2－Ep1＝0－120J＝－120JWG＝Ep1－Ep2＝120J.答案：(1)0(2)120J(3)－120J120J12、如圖，質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下。當(dāng)它到達(dá)高度為h1的位置A時(shí)，速度的大小為v1，滑到高度為h2的位置B時(shí)，速度的大小為v2。在由高度h1滑到高度h2的過程中(不計(jì)空氣阻力)：研究小球的能量變化(1)小球的重力勢能減少了多少？(2)小球的動能增加了多少？(3)小球下滑過程中機(jī)械能守恒嗎？若守恒，列出表達(dá)式。(4)小球重力勢能減少量等于動能的增