1、春人教版物理新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律练习和答案2020春人教版物理新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律练习及答案*新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律*1、滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1,脚对滑板的摩擦力为Ff2,下列说法正确的是()A.Ff1做正功,Ff2做负功B.Ff1做负功,Ff2做正功C.Ff1、Ff2均做正功D.因为是静摩擦力,Ff1、Ff2都不做功2、(2019年北京东城区联考)一只苹果从楼上某一高度自由下落,苹果在空中依次经过三个完全相同的
2、窗户1、2、3.如图所示,直线为苹果在空中的运动轨迹若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是()A苹果通过第3个窗户所用的时间最长B苹果通过第1个窗户的平均速度最大C苹果通过第3个窗户重力做的功最大D苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小3、关于重力势能,下列说法正确的是()A重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B处在同一高度的物体,具有的重力势能相同C重力势能是标量,不可能有正、负值D浮在海面上的小船的重力势能一定为零4、人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球,落地时小球的速度为v,不计空气阻力,人对小球做的功是()A.mv2 Bmghmv2Cmghmv2 D.mv2mgh5、一
3、根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零小球下落阶段下列说法中正确的是()A在B位置小球动能最大B从AD位置的过程中小球机械能守恒C从AD位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加D从AC位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加6、在做“验证机械能守恒定律”的实验时,发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是()A.选用的重物质量过大B.选用的重物质量过小C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不规范,实验数据测量不准确7、如
4、图所示,在同一水平方向恒力F的作用下,一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始运动相同位移x,物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中,力F做的功和做功的平均功率分别为W1、P1.物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中,力F做的功和做功的平均功率分别为W2、P2.则()AW1W2、P1P2 BW1W2、P1P2CW1W2、P1P28、质量为m的物体,沿倾角为的光滑斜面由静止下滑,当下滑t(s)时重力势能减少量为()A.mg2t2sin B.mg2t2 Cmg2t2 D.mg2t2sin2 9、如图所示,物体沿曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑的高度为5 m,速度为6 m/s,若
5、物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)()A50 J B18 JC32 JD0 J10、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛运动物体在最高点的速度方向水平),则()Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h3h211、如图所示,质量为70 kg的滑雪运动员沿倾角为30的斜坡滑下,已知斜坡表面与滑雪运动员的滑雪板之间的动摩擦因数为0.05,g10 m/s2。试求运动员在下滑5 m的过程中,作用在运动员身上的重力、支持力和摩擦力所做的功
6、,以及合力所做的功,填入下表。并总结合力的功与各分力的功之间有怎样的数量关系?滑雪运动重力支持力摩擦力合力力的大小/N功/J12、如图所示,有一质量为m、长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面顶点为重力势能零点,求:(1)开始时和链条刚好从右侧面全部滑出斜面时重力势能各多大?(2)此过程中重力做了多少功?13、如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的粗糙水平轨道,两段轨道相切于B点一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为
7、g.(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车已知滑块质量m,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为,求:滑块运动过程中,小车的最大速度大小vm;滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小x.2020春人教版物理新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律练习及答案*新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律*1、滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1,脚
8、对滑板的摩擦力为Ff2,下列说法正确的是()A.Ff1做正功,Ff2做负功B.Ff1做负功,Ff2做正功C.Ff1、Ff2均做正功D.因为是静摩擦力,Ff1、Ff2都不做功解析由题意可知脚受到的摩擦力向左,滑板受到脚的摩擦力向右,人和滑板一起向右运动,根据力与位移的方向关系可知,脚受到的摩擦力做负功,脚对滑板的摩擦力做正功,选项B正确,A、C、D错误。答案B2、(2019年北京东城区联考)一只苹果从楼上某一高度自由下落,苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.如图所示,直线为苹果在空中的运动轨迹若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是()A苹果通过第3个窗户所用的时间最长B苹果通过第1个
9、窗户的平均速度最大C苹果通过第3个窗户重力做的功最大D苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小【解析】因平均速度v,所以通过第3个窗户的平均速度最大,时间最少,故选项A、B错;因重力通过窗户所做的功为Wmgh,所以做功相等,选项C错;根据P,因通过第1个窗户的时间最长,所以选项D正确【答案】D3、关于重力势能,下列说法正确的是()A重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B处在同一高度的物体,具有的重力势能相同C重力势能是标量,不可能有正、负值D浮在海面上的小船的重力势能一定为零【答案】A重力势能具有系统性,重力势能是物体与地球共有的,故A正确;重力势能等于mgh,其中h是相对于参考平
10、面的高度,参考平面不同,h不同,另外质量也不一定相同,故处在同一高度的物体,其重力势能不一定相同,选项B错误;重力势能是标量,但有正负,负号表示物体在参考平面的下方,故C错误;零势能面的选取是任意的,并不一定选择海平面为零势能面,故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零,选项D错误4、人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球,落地时小球的速度为v,不计空气阻力,人对小球做的功是()A.mv2 Bmghmv2Cmghmv2 D.mv2mgh【答案】D对全过程运用动能定理得:mghWmv20,解得:Wmv2mgh,故D正确,A、B、C错误故选D.5、一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有
11、一只小球小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零小球下落阶段下列说法中正确的是()A在B位置小球动能最大B从AD位置的过程中小球机械能守恒C从AD位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加D从AC位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加【答案】D球从B至C过程,重力大于弹簧的弹力,合力向下,小球加速运动;C到D过程,重力小于弹力,合力向上,小球减速运动,故在C点动能最大,A错误下落过程中小球受到的弹力做功,所以机械能不守恒,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,即小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能总和保持不变,从AD位置,动能变化
12、量为零,根据系统的机械能守恒知,小球重力势能的减小等于弹性势能的增加,从AC位置小球减小的重力势能一部分转化为动能,一部分转化为弹簧的弹性势能,故从AC位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加,D正确,B、C错误6、在做“验证机械能守恒定律”的实验时,发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是()A.选用的重物质量过大B.选用的重物质量过小C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不规范,实验数据测量不准确【解析】造成题中所述误差的主要原因是来自于各方面的阻力,选项C正确。【答案】C7、如图所示,在同一水平方向恒力F的作用下,一物体分别沿着粗糙水平
13、面和光滑水平面从静止开始运动相同位移x,物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中,力F做的功和做功的平均功率分别为W1、P1.物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中,力F做的功和做功的平均功率分别为W2、P2.则()AW1W2、P1P2 BW1W2、P1P2CW1W2、P1P2【解析】根据WFscos ,因为力和位移都相等,则恒力做功相等,物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度,根据xat2可知在通过相同距离的情况下,在粗糙水平面上的运动时间长,根据P知,P1h3 Bh1h2h3Ch1h3h2【答案】D竖直上抛和沿斜面运动的物体,上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒得mghmv
14、,所以h,斜上抛运动物体在最高点速度不为零,设为v1,则mgh2mvmv,所以h2h1h3,故D对11、如图所示,质量为70 kg的滑雪运动员沿倾角为30的斜坡滑下,已知斜坡表面与滑雪运动员的滑雪板之间的动摩擦因数为0.05,g10 m/s2。试求运动员在下滑5 m的过程中,作用在运动员身上的重力、支持力和摩擦力所做的功,以及合力所做的功,填入下表。并总结合力的功与各分力的功之间有怎样的数量关系?滑雪运动重力支持力摩擦力合力力的大小/N功/J【答案】重力支持力摩擦力合力力的大小/N700606.230.31319.69功/J1 7500151.551 598.45合力的功等于重力、支持力和摩擦
15、力三个力做功的代数和。12、如图所示,有一质量为m、长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面顶点为重力势能零点,求:(1)开始时和链条刚好从右侧面全部滑出斜面时重力势能各多大?(2)此过程中重力做了多少功?解析(1)开始时,左边一半链条重力势能为Ep1sin ,右边一半的重力势能Ep2;左右两部分总的重力势能为EpEp1Ep2mgL(sin 1)链条从右侧刚好全部滑出时,重力势能为EpmgL(2)此过程重力势能减少了EpEpEpmgL(3sin ),故重力做的功为WGmgL(3sin )答案(1)mgL(1s
16、in )mgL(2)mgL(3sin )13、如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的粗糙水平轨道,两段轨道相切于B点一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g.(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车已知滑块质量m,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为,求:滑块运动过程中,小车的最大速度大小vm;滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小x.解析(1)滑块滑到B点时对小车压力最大,从A到B机械能守恒mgRmv 滑块在B点处,由牛顿第二定律得Nmgm 解得N3mg 由牛顿第三定律得N3mg.(2)滑块下滑到达B点时,小车速度最大由机械能守恒得mgRMvm(2vm)2 解得vm . 设滑块运动到C点时,小车速度大小为vC,由功能关系得mgRmgLMvm(2vC)2设滑块从B到C过程中,小车运动加速度大小为a,由牛顿第二定律得mgMa 由运动学规律得vv2ax 解得x. 答案(1)3mg(2)
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