第八章 機械能守恒定律 練習(xí)（含答案）

2022春物理人教（2019）必修第二冊第8章機械能守恒定律練習(xí)含答案人教（2019）必修第二冊第8章機械能守恒定律一、選擇題。1、(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球在半徑為R的軌道上來回運動，下列說法中正確的是()A．若A、B等高，從A到B重力做功為mgRB．若A、B等高，從A到B重力做功為零C．若軌道有摩擦，重力做功最多是mgRD．若軌道有摩擦，重力做功大于mgR2、關(guān)于功率公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的說法正確的是()A．由P＝eq\f(W,t)可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率B．由P＝Fv只能求某一時刻的瞬時功率C．從P＝Fv知汽車的功率和它的速度成正比D．從P＝Fv知，當(dāng)汽車的發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比3、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 B.eq\f(1,2)n(n－1)mghC．n(n＋1)mgh D.eq\f(1,2)n(n＋1)mgh4、如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計空氣阻力)()A.eq\r(2gh)B.eq\r(\f(4gh,3))C.eq\r(gh)D.eq\r(\f(gh,2))5、下列幾種運動中，機械能一定守恒的是()A．做勻速直線運動的物體B．做勻變速直線運動的物體C．做平拋運動的物體D．做勻速圓周運動的物體6、一質(zhì)量均勻不可伸長的繩索，固定在A、B兩端，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示．今在最低點C施加一豎直向下的力，將繩索緩慢拉至D點，在此過程中，繩索AB的重心位置將()A．升高B．降低C．先降低后升高D．始終不變7、一只蘋果從樓上某一高度自由下落，蘋果在空中依次經(jīng)過三個完全相同的窗戶1、2、3.如圖所示，直線為蘋果在空中的運動軌跡．若不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A．蘋果通過第3個窗戶所用的時間最長B．蘋果通過第1個窗戶的平均速度最大C．蘋果通過第3個窗戶重力做的功最大D．蘋果通過第1個窗戶重力的平均功率最小8、如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地面高h的A點滑到同一水平面上，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9、如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的壓力為2mg，重力加速度大小為g。小球自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為()A.eq\f(1,4)mgRB.eq\f(1,3)mgRC.eq\f(1,2)mgRD.eq\f(π,4)mgR10、如圖所示，粗細均勻，兩端開口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開始時兩邊液面高度差為h，管中液柱總長度為4h，后來讓液體自由流動，當(dāng)兩液面高度相等時，右側(cè)液面下降的速度大小是（）A．B．C． D．11、如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長時，圓環(huán)高度為h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環(huán)下滑到底端的過程中(桿與水平方向夾角為30°)()A．圓環(huán)機械能守恒B．彈簧的彈性勢能先減小后增大C．彈簧的彈性勢能變化了mghD．彈簧與光滑桿垂直時圓環(huán)動能最大*12、（雙選）如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量分別為m、3m，用不計質(zhì)量的細繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側(cè)．開始時，a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h，不計滑輪質(zhì)量和一切阻力，重力加速度為g.在此過程中，下列說法正確的是()A．物塊a的機械能守恒B．物塊b的機械能減少了eq\f(2,3)mghC．物塊b機械能的減少量等于物塊a機械能的增加量D．物塊a、b與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒二、填空含實驗題。13、（實驗選擇題）用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中得到如圖所示紙帶。根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，測量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖像應(yīng)是()A．B．C．D．14、(1)在利用重錘做自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說法正確的是()A.應(yīng)選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力B.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動C.不需要稱量重錘的質(zhì)量D.必須稱量重錘的質(zhì)量(2)在該實驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點，以后紙帶上所打的各點依次記為1、2、3…，測得的x1、x2、x3…是重錘從開始運動到各時刻的位移。已知打點計時器的打點周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，則當(dāng)打點計時器打點“4”時，重錘動能的表達式為________；從“0”點到“4”點的過程中重錘重力勢能的減少量表達式為______________。三、計算類題。15、（計算題）如圖所示，雪橇在與水平方向成α角的拉力F的作用下若雪橇(質(zhì)量為m)在水平雪面上，以加速度a勻加速前進了s的距離，那么情況又如何？(用兩種方法計算總功)(1)試求作用在雪橇上的各個力所做的功；(2)外力對雪橇做的總功是多少？16、半徑R＝1m的eq\f(1,4)圓弧軌道下端與一光滑水平軌道連接，水平軌道離地面高度h＝1m，如圖所示，有一質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊自圓弧軌道最高點A由靜止開始下滑，經(jīng)過水平軌道末端B時速度為4m/s，滑塊最終落在地面上(g取10m/s2)，試求：(1)不計空氣阻力，滑塊落在地面時速度的大??；(2)滑塊在軌道上滑行時克服摩擦力做的功。17、（計算題）游樂場過山車的運動情況可以抽象為如圖所示的模型，弧形軌道AB的下端B點與半徑為R的豎直圓軌道平滑連接，質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上離水平地面高度為h的A點由靜止開始滾下，小球進入豎直圓軌道后順利通過圓軌道最高點C，不考慮摩擦等阻力，重力加速度為g.求：(1)小球位于A點時的重力勢能(以水平地面為參考平面)；(2)小球從A點運動到C點的過程中，重力所做的功；(3)小球經(jīng)過C點時的速度大?。?022春物理人教（2019）必修第二冊第8章機械能守恒定律練習(xí)含答案人教（2019）必修第二冊第8章機械能守恒定律一、選擇題。1、(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球在半徑為R的軌道上來回運動，下列說法中正確的是()A．若A、B等高，從A到B重力做功為mgRB．若A、B等高，從A到B重力做功為零C．若軌道有摩擦，重力做功最多是mgRD．若軌道有摩擦，重力做功大于mgR【答案】BC2、關(guān)于功率公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的說法正確的是()A．由P＝eq\f(W,t)可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率B．由P＝Fv只能求某一時刻的瞬時功率C．從P＝Fv知汽車的功率和它的速度成正比D．從P＝Fv知，當(dāng)汽車的發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比【答案】D3、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 B.eq\f(1,2)n(n－1)mghC．n(n＋1)mgh D.eq\f(1,2)n(n＋1)mgh【答案】B4、如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計空氣阻力)()A.eq\r(2gh)B.eq\r(\f(4gh,3))C.eq\r(gh)D.eq\r(\f(gh,2))【答案】B5、下列幾種運動中，機械能一定守恒的是()A．做勻速直線運動的物體B．做勻變速直線運動的物體C．做平拋運動的物體D．做勻速圓周運動的物體【答案】C6、一質(zhì)量均勻不可伸長的繩索，固定在A、B兩端，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示．今在最低點C施加一豎直向下的力，將繩索緩慢拉至D點，在此過程中，繩索AB的重心位置將()A．升高B．降低C．先降低后升高D．始終不變【答案】A7、一只蘋果從樓上某一高度自由下落，蘋果在空中依次經(jīng)過三個完全相同的窗戶1、2、3.如圖所示，直線為蘋果在空中的運動軌跡．若不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A．蘋果通過第3個窗戶所用的時間最長B．蘋果通過第1個窗戶的平均速度最大C．蘋果通過第3個窗戶重力做的功最大D．蘋果通過第1個窗戶重力的平均功率最小【答案】D8、如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地面高h的A點滑到同一水平面上，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【答案】D9、如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的壓力為2mg，重力加速度大小為g。小球自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為()A.eq\f(1,4)mgRB.eq\f(1,3)mgRC.eq\f(1,2)mgRD.eq\f(π,4)mgR【答案】C10、如圖所示，粗細均勻，兩端開口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開始時兩邊液面高度差為h，管中液柱總長度為4h，后來讓液體自由流動，當(dāng)兩液面高度相等時，右側(cè)液面下降的速度大小是（）A．B．C． D．【答案】A11、如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長時，圓環(huán)高度為h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環(huán)下滑到底端的過程中(桿與水平方向夾角為30°)()A．圓環(huán)機械能守恒B．彈簧的彈性勢能先減小后增大C．彈簧的彈性勢能變化了mghD．彈簧與光滑桿垂直時圓環(huán)動能最大【答案】C*12、（雙選）如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量分別為m、3m，用不計質(zhì)量的細繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側(cè)．開始時，a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h，不計滑輪質(zhì)量和一切阻力，重力加速度為g.在此過程中，下列說法正確的是()A．物塊a的機械能守恒B．物塊b的機械能減少了eq\f(2,3)mghC．物塊b機械能的減少量等于物塊a機械能的增加量D．物塊a、b與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】CD二、填空含實驗題。13、（實驗選擇題）用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中得到如圖所示紙帶。根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，測量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖像應(yīng)是()A．B．C．D．【答案】C14、(1)在利用重錘做自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說法正確的是()A.應(yīng)選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力B.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動C.不需要稱量重錘的質(zhì)量D.必須稱量重錘的質(zhì)量(2)在該實驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點，以后紙帶上所打的各點依次記為1、2、3…，測得的x1、x2、x3…是重錘從開始運動到各時刻的位移。已知打點計時器的打點周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，則當(dāng)打點計時器打點“4”時，重錘動能的表達式為________；從“0”點到“4”點的過程中重錘重力勢能的減少量表達式為______________。【答案】(1)AC(2)eq\f(m（x5－x3）2,8T2)ΔEp＝mgx4【解析】(1)實驗時選擇質(zhì)量較大的重錘，使得重力遠大于阻力，使得阻力的影響可以忽略，選項A正確；物體做自由落體運動與其質(zhì)量和慣性無關(guān)，選項B錯誤；因為我們是比較mgh和eq\f(1,2)mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測出質(zhì)量，選項C正確，D錯誤。(2)4點的瞬時速度：v4＝eq\f(x5－x3,2T)，則打點計時器打點“4”時，重錘動能的表達式為：Ek4＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,4)＝eq\f(m（x5－x3）2,8T2)；從“0”點到“4”點的過程中重錘重力勢能的減少量表達式為ΔEp＝mgx4。三、計算類題。15、（計算題）如圖所示，雪橇在與水平方向成α角的拉力F的作用下若雪橇(質(zhì)量為m)在水平雪面上，以加速度a勻加速前進了s的距離，那么情況又如何？(用兩種方法計算總功)(1)試求作用在雪橇上的各個力所做的功；(2)外力對雪橇做的總功是多少？【答案】見解析?！窘馕觥?1)由于雪橇做勻加速直線運動，由牛頓第二定律Fcosα－Ff＝ma，得Ff＝Fcosα－ma則重力做功為WG＝Gscos90°＝0，支持力做功為WFN＝FNscos90°＝0，拉力做功為WF＝Fscosα，摩擦力做功為WFf＝Ffscos180°＝－Fscosα＋mas。(2)方法一由W總＝WG＋WFN＋WF＋WFf得W總＝mas。方法二由牛頓第二定律得F合＝ma，由W總＝F合scos0°，得W總＝mas。16、半徑R＝1m的eq\f(1,4)圓弧軌道下端與一光滑水平軌道連接，水平軌道離地面高度h＝1m，如圖所示，有一質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊自圓弧軌道最高點A由靜止開始下滑，經(jīng)過水平