春（新）人教物理必修機(jī)械能守恒定律練習(xí)含答案

2020春（新）人教物理必修第二冊(cè)第8章機(jī)械能守恒定律練習(xí)含答案*新教材必修第二冊(cè)第8章機(jī)械能守恒定律*1、一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)．假設(shè)汽車所受阻力恒定，下列汽車牽引力的功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖象中，能描述上述過程的是()2、(多選)如圖所示是汽車牽引力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()A．汽車的額定功率為6×104WB．汽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力為6×103NC．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是5s3、如圖所示，在水平地面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h.如果工人將磚一塊一塊地疊放起來，那么工人至少做功()A．n(n－1)mgh \f(1,2)n(n－1)mghC．n(n＋1)mgh \f(1,2)n(n＋1)mgh4、關(guān)于動(dòng)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(duì)值之和B．只要合外力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就一定改變C．在物體動(dòng)能不改變的過程中，動(dòng)能定理不適用D．動(dòng)能定理只適用于受恒力作用而加速運(yùn)動(dòng)的過程5、(多選)神舟號(hào)載人飛船從發(fā)射至返回的過程中，以下哪些階段返回艙的機(jī)械能是守恒的()A．飛船升空的階段B．只在地球引力作用下，返回艙沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的階段C．只在地球引力作用下，返回艙飛向地球的階段D．臨近地面時(shí)返回艙減速下降的階段6、(多選)下列說法中正確的是()A．功是矢量，正、負(fù)表示方向B．功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對(duì)物體做功還是物體克服外力做功C．力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功，取決于力和位移的方向關(guān)系D．力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量7、如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則()A．沿軌道1滑下重力做的功多B．沿軌道2滑下重力做的功多C．沿軌道3滑下重力做的功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多8、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)mv29、(多選)豎直放置的輕彈簧下連接一個(gè)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(dòng)過程中，小球動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和不斷增大10、如圖所示，小明同學(xué)用大小F＝200N的水平推力，推著質(zhì)量m＝50kg的木箱沿水平地面從靜止開始運(yùn)動(dòng)，若木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝.重力加速度g取10m/s2.求：(1)木箱運(yùn)動(dòng)加速度的大??；(2)第3s末，小明同學(xué)對(duì)木箱做功的功率；(3)若3s末后，小明同學(xué)停止推力作用，則此后運(yùn)動(dòng)木箱克服摩擦力所做的功是多少？11、如圖所示，有一質(zhì)量為m、長為L的均勻金屬鏈條，一半長度在光滑斜面上，斜面傾角為θ，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動(dòng)，以斜面頂點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，求：(1)開始時(shí)和鏈條剛好從右側(cè)面全部滑出斜面時(shí)重力勢(shì)能各多大？(2)此過程中重力做了多少功？12、質(zhì)量為m＝50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員，以初速度v0＝4m/s從高度為h＝10m的彎曲滑道頂端A滑下，到達(dá)滑道底端B時(shí)的速度v1＝10m/s.求滑雪運(yùn)動(dòng)員在這段滑行過程中克服阻力做的功．(g取10m/s2)13、如圖所示，輕彈簧一端與墻相連處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為4kg的木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運(yùn)動(dòng)并開始擠壓彈簧，求：(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能；(2)木塊被彈回速度增大到3m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能．1、解析：勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力大于阻力，F(xiàn)不變，v隨時(shí)間均勻增大，根據(jù)P＝Fv分析知P隨時(shí)間均勻增大，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；當(dāng)勻速時(shí)牽引力等于阻力，說明F突變小，速度不變，故功率突變小，以后保持不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確．答案：C2、AD[由圖象可知，汽車先做牽引力恒定的勻加速運(yùn)動(dòng)，再做額定功率恒定的變加速運(yùn)動(dòng)，P額＝F·v＝2×103×30W＝6×104W，A正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)汽車速度最大時(shí)牽引力F＝f＝2×103N，B錯(cuò)誤；汽車勻加速運(yùn)動(dòng)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(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝5s，D正確．]3、B[把n塊磚看成一個(gè)整體，其總質(zhì)量是M＝nm，以地面為零勢(shì)能面，n塊磚都平放在地上時(shí)，其重心都在eq\f(h,2)高處，所以n塊磚的初始重力勢(shì)能為E1＝eq\f(nmgh,2).當(dāng)n塊磚疊放在一起時(shí)，其總高度為H＝nh，其總的重心位置在eq\f(H,2)＝eq\f(nh,2)處，所以末態(tài)重力勢(shì)能為E2＝nmgeq\f(H,2)＝eq\f(n2mgh,2)，人做的功至少等于重力勢(shì)能的增量，即W＝ΔEp＝E2－E1＝eq\f(nn－1mgh,2).]4、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(cuò)，B對(duì)；動(dòng)能不變，只能說明合外力的總功W＝0，動(dòng)能定理仍適用，C錯(cuò)；動(dòng)能定理既適用于恒力做功，也可適用于變力做功，D項(xiàng)錯(cuò)誤．]5、BC[飛船升空的階段，推力做正功，機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤；飛船在橢圓軌道上繞地球運(yùn)行的階段，只受重力作用，重力勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，故B正確；返回艙在大氣層外向著地球做無動(dòng)力飛行階段，只有重力做功，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能總量守恒，故C正確；降落傘張開后，返回艙下降的階段，克服空氣阻力做功，故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤．]6、BCD[理解功的概念，功有正、負(fù)之分，但功是標(biāo)量，A錯(cuò)誤，B正確；由W＝Flcosθ可知力對(duì)物體做正功還是負(fù)功主要取決于力和位移的方向關(guān)系，C正確；力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量，D正確．]7、D[重力做功的多少只與初、末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，D選項(xiàng)正確．]8、A[由動(dòng)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．]9、BD[放手瞬間小球加速度大于重力加速度，A錯(cuò)；整個(gè)系統(tǒng)(包括地球)的機(jī)械能守恒，B對(duì)，C錯(cuò)；向下運(yùn)動(dòng)過程中，由于重力勢(shì)能減小，所以小球的動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和增大，D對(duì)．]10、解析：(1)分析木箱的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)－μmg＝ma，解得a＝2m/s2.(2)3s末，木箱的速度為v.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度—時(shí)間公式可知，v＝at功率公式P＝Fv，聯(lián)立解得小明做功的功率P＝1200W.(3)撤去力后，木箱受到摩擦力作用．根據(jù)牛頓第二定律，μmg＝ma1根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知v2＝2a1s聯(lián)立解得s＝9m.木箱克服摩擦力做功W＝μmgs＝900J.答案：(1)2m/s2(2)1200W(3)900J11、[解析](1)開始時(shí)，左邊一半鏈條重力勢(shì)能為Ep1＝－eq\f(mg,2)·eq\f(L,4)sinθ，右邊一半的重力勢(shì)能Ep2＝－eq\f(mg,2)·eq\f(L,4)；左右兩部分總的重力勢(shì)能為Ep＝Ep1＋Ep2＝－eq\f(1,8)mgL(sinθ＋1)鏈條從右側(cè)剛好全部滑出時(shí)，重力勢(shì)能為Ep′＝－eq\f(1,2)mgL(2)此過程重力勢(shì)能減少了ΔEp＝Ep－Ep′＝eq\f(1,8)mgL(3－sinθ)，故重力做的功為WG＝eq\f(1,8)mgL(3－sinθ)[答案](1)－eq\f(1,8)mgL(1＋sinθ)－eq\f(1,2)mgL(2)eq\f(1,8)mgL(3－sinθ)12、[解析]從A運(yùn)動(dòng)到B，運(yùn)動(dòng)員所受摩擦力隨之變化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的公式求得，此時(shí)要根據(jù)動(dòng)能定理求解．設(shè)摩擦力做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理mgh－W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)值得：W＝2900J.[答案]2900J13、[解析](1)木塊壓縮彈簧的過程中，木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈性勢(shì)能最大時(shí)，對(duì)應(yīng)木塊的動(dòng)能為零，故