高中物理 第七章 機械能守恒定律 第八節(jié) 機械能守恒定律練習 新人教版必修2

【成才之路】高中物理第七章機械能守恒定律第八節(jié)機械能守恒定律練習新人教版必修2基礎夯實1．關于動能的理解，下列說法正確的是()A．動能是普遍存在的機械能的一種基本形式，凡是運動物體都具有動能B．動能總是正值，但對于不同的參考系，同一物體的動能大小是不同的C．一定質量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化D．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)答案：ABC解析：動能是物體由于運動而具有的能量，所以運動的物體就有動能，A選項正確．由于Ek＝eq\f(1,2)mv2，而v與參考系的選取有關，所以B正確．由于速度為矢量，當只有方向變化時其動能并不改變，故C正確．做勻速圓周運動的物體動能不變，但并不是處于平衡狀態(tài)，故D選項錯誤．2．關于運動物體所受的合力、合力的功、運動物體動能的變化，下列說法正確的是()A．運動物體所受的合力不為零，合力必做功，物體的動能一定要變化B．運動物體所受的合力為零，則物體的動能一定不變C．運動物體的動能保持不變，則該物體所受合力不一定為零D．運動物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運動答案：BCD解析：由功的公式W＝Flcosα知，合力不為零，但若α＝90°，合力的功也為零，A錯誤．若合力為零，則合力的功也為零，由動能定理W總＝Ek2－EK1，合力做的總功必為零，則物體的動能不發(fā)生改變，B正確，另外，由牛頓第二定律，有合力作用，就一定會改變物體的運動狀態(tài)，物體做變速運動．由以上的分析可知，答案B和D正確．3．物體在合外力作用下做直線運動的v－t圖象如圖所示．下列表述正確的是()A．在0～1s內，合外力做正功B．在0～2s內，合外力總是做負功C．在1～2s內，合外力不做功D．在0～3s內，合外力總是做正功答案：A解析：由v－t圖知0～1s內，v增加，動能增加，由動能定理可知合外力做正功，A對.1s～2s內v減小，動能減小，合外力做負功，可見B、C、D錯．4．(浙江平湖中學08～09學年高一下學期月考)蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳并在空中做各種動作的運動項目．如圖所示，運動員著網(wǎng)后的最低點是C，從B點脫離網(wǎng)后沿豎直方向蹦到最高點A.則運動員動能最大的點是否為B點？________(填是或否)答案：否解析：當合力為零時，運動員速度最大，動能最大，所以動能最大點應在BC之間的某點．5．(東北師大附中08～09學年高一下學期期中)如圖所示，粗糙的水平面與豎直平面內的光滑彎曲軌道BC在B點吻接(即水平面是彎曲軌道的切線)，一小物塊從水平面上的D點以初速度v0＝8m/s出發(fā)向B點滑行，DB長為12m，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g＝10m/s2，求：(1)小物塊滑到B點時的速度為多少？(2)小物塊沿彎曲軌道上滑的最大高度為多少？答案：(1)4m/s(2)0.8m解析：(1)在水平面上運動，只有滑動摩擦力f對物體做功，從D到B運動的過程運用動能定理，設物體在B點時的速度為v，則：－f·DB＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)又f＝μmg聯(lián)立以上兩式解得：v＝4m/s(2)設物體能夠上滑的最大高度為h，物體沿彎曲軌道上滑的過程中，只有重力對物體做功，運用動能定理得：－mgh＝0－eq\f(1,2)mv2，解得h＝0.8m.6．如圖所示，物體由靜止自由下落H后陷入一砂坑中，陷入深度為h，不考慮空氣阻力．問：物體在砂坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？答案：1＋eq\f(H,h)解析：物體運動分兩個過程，先做自由落體運動，然后做勻減速運動．設物體落至沙面時速度為v，則由動能定理可得：mgH＝eq\f(1,2)mv2①第二個過程中物體受重力和阻力，同理可得：mgh－fh＝0－eq\f(1,2)mv2②由式①、②可得：eq\f(f,mg)＝eq\f(H＋h,h)＝1＋eq\f(H,h).對全過程分析，也可求得上述結果，由于物體的初、末動能均為零，即其動能不發(fā)生變化，由動能定理可知，重力對物體做的功與物體克服阻力做的功相等，有mg(H＋h)＝fh，所以eq\f(f,mg)＝eq\f(H＋h,h)＝1＋eq\f(H,h).7．如圖所示，一只20kg的狗拉著一個80kg的雪橇以3m/s的速度沖上坡度為θ＝arcsineq\f(1,10)的斜坡．已知斜坡對雪橇的摩擦阻力恒為20N，狗拉雪橇上坡時的加速度為0.2m/s2，經過10s拉雪橇的套繩突然斷開，雪橇剛好能沖上坡頂．求斜坡長．(g取10m/s2)答案：50m解析：(1)套繩斷時，雪橇和狗的速度為v＝v0＋at＝(3＋0.2×10)m/s＝5m/s套繩斷時，雪橇通過的坡長為s1＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝3×10m＋eq\f(1,2)×0.2×102m＝40m.套繩斷開后，設雪橇在斜坡上滑行s2停下，則由動能定理有：0－eq\f(1,2)Mv2＝－(Mgsinθ＋Ff)s2∵s2＝eq\f(Mv2,2(Mgsinθ＋Ff))＝eq\f(80×52,2(80×10×0.1＋20))m＝10m∴斜坡的長度為s＝s1＋s2＝40m＋10m＝50m.能力提升1．某人用手將一質量為1kg的物體由靜止向上提升1m，這時物體的速度為2m/s，則下列說法中錯誤的是(g取10m/s2)()A．手對物體做功12JB．合力對物體做功12JC．合力對物體做功2JD．物體克服重力做功10J答案：B解析：這個過程中物體克服重力做功W1＝mgh＝10J，D正確．由動能定理知，合力對物體做的功W＝Ek2－EK1＝2J，B錯誤，C正確．手對物體做的功W2＝W＋W1＝12J，A正確．2．一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點．小球在水平力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖所示，則力F所做的功為()A．mglcosθB．FlsinθC．mgl(1－cosθ)D．Flcosθ答案：C解析：小球的運動過程是緩慢的，因而任一時刻都可看作是平衡狀態(tài)，因此F的大小不斷變大，F(xiàn)做的功是變力功．小球上升過程只有重力mg和F這兩個力做功，由動能定理得WF－mgl(1－cosθ)＝0.所以WF＝mgl(1－cosθ)．3．連接A、B兩點的弧形軌道ACB和ADB形狀相同，材料相同，如圖所示，一個小物體由A以一定的速度v開始沿ACB軌道到達B的速度為v1；若由A以相同初速度v沿ADB軌道到達B的速度為v2，比較v1和v2的大小，有()A．v1>v2 B．v1＝v2C．v1<v2 D．條件不足，無法判定答案：A解析：由題意可知，弧形材料ACB和ADB的長度相等，物塊在上面滑動時動摩擦因數(shù)相同，物塊在上面運動可認為圓周運動，由于物塊在上運動時對曲面的正壓力大于在上對曲面的正壓力(考慮圓周運動向心力)，故在上克服摩擦力做的功大于在ACB上克服摩擦力做的功，再由動能定理即可得出答案．4．(陜西師大附中08～09學年高一下學期期中)質量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運動，起始點A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為()A.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－μmg(s＋x)B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－μmgxC．μmgsD．μmg(s＋x)答案：A解析：由動能定理得－W－μmg(s＋x)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－μmg(s＋x)．5．(上海市交大附中08～09學年高一下學期期中)如圖所示，質量為m的小物體由靜止開始從A點下滑，經斜面的最低點B，再沿水平面到C點停止．已知A與B的高度差為h，A與C的水平距離為s，物體與斜面間及水平面間的滑動摩擦系數(shù)相同，則物體由A到C過程中，摩擦力對物體做功是______，滑動摩擦系數(shù)是________．答案：－mgheq\f(h,s)6．某興趣小組設計了如圖所示的玩具軌道，其中“”四個等高數(shù)字用內壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平面內(所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細管內徑大得多)，底端與水平地面相切．彈射裝置將一個小物體(可視為質點)以va＝5m/s的水平初速度由a點彈出，從b點進入軌道，依次經過“8002”后從p點水平拋出．小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，不計其它機械能損失．已知ab段長L＝1.5m，數(shù)字“0”的半徑R＝0.2m，小物體質量m＝0.01kg，g＝10m/s(1)小物體從p點拋出后的水平射程．(2)小物體經過數(shù)字“0”答案：(1)0.8m(2)0.3N方向豎直向下解析：(1)設小物體運動到p點時的速度大小為v，對小物體由a運動到p過程應用動能定理得－μmgL－2Rmg＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,a)①小物體自p點做平拋運動，設運動時間為t，水平射程為s，則2R＝eq\f(1,2)gt2②s＝vt③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得s＝0.8m④(2)設在數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體的作用力大小為FF＋mg＝eq\f(mv2,R)⑤聯(lián)立①⑤式，代入數(shù)據(jù)解得F＝0.3N⑥方向豎直向下．7．(·濰坊模擬)第21屆冬奧會于北京時間年3月1日中午12點，在加拿大溫哥華勝利閉幕，冬奧會的舉辦引起大眾的滑雪熱．某娛樂城的滑雪場地示意圖如圖所示．雪道由助滑坡AB和BC及斜坡CE組成，AB、CE均為傾角為θ＝37°的斜坡，BC是半徑為R＝14m的圓弧道，圓弧道和斜坡相切于B，圓弧道末端C點的切線水平，A、B兩點豎直高度差h1＝37.2m，滑雪愛好者連同滑雪裝備總質量為70kg，從A點由靜止自由滑下，在C點水平滑出，經一段時間后，落到斜坡上的E點，測得E點到C點的距離為75m(不計空氣阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)滑雪受好者離開C點時的速度大??；(2)滑雪愛好者經過C點時對軌道的壓力大??；(3)滑雪愛好者由A點滑到C點的過程中克服雪坡阻力所做的功．答案：(1)20m/s(2)2700N(3)14000J解析：(1)平拋的豎直位移為H＝eq\x\to(CE)·sin37°H＝eq\f(1,2)gt2從C點平拋的水平位移為x＝eq\x\to(CE)·cos37°＝60m由x＝