【基础练习】《机械能守恒定律》（物理人教必修2）.docx

机械能守恒定律基础练习合肥八中 容兰老师1水流从高处落下，对水轮机做了2108 J的功，这句话的正确理解为()A. 水流在对水轮机做功前，具有2108 J的重力势能B. 水流在对水轮机做功时，具有2108 J的动能C. 水流在对水轮机做功后，具有2108 J的能量D. 水流在对水轮机做功的过程中，能量减少了2108 J2如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是 A. 弹簧的弹性势能不断增大B. 小球的动能先减小后增大C. 小球的重力势能先增大后减小D. 小球的机械能总和先增大后减小3验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。下列做法正确的是A. 选用较小密度材料制成的重锤B. 先释放纸带，再接通电源C. 将纸带沿竖直方向穿过限位孔D. 选用直流电源给打点计时器供电4如图所示，一根橡皮筋两端固定在A、B两点，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，将弹丸放在橡皮筋内C处并由C处竖直向下拉至D点释放，C、D两点均在AB连线的中垂线上。橡皮筋的质量忽略不计，不计空气阻力。则弹丸由D向上运动到C的过程中A. 橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大B. 橡皮筋的弹性势能一直在减小C. 弹丸的动能一直在增大D. 弹丸的机械能守恒5在下列情况下机械能守恒的有A. 在空气中匀速下落的降落伞 B. 起重机吊着加速上升的重物C. 做自由落体运动的物体 D. 沿斜面匀速下滑的物体6下列说法正确的是（ ）A. 能就是功，功就是能 B. 外力对物体不做功，这个物体就没有能量C. 做功越多，物体的能就越大 D. 能量转化的多少可用功来量度7如图所示，根据机械能守恒条件，下列说法正确的是：A. 甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒B. 乙图中物体沿着斜面匀速向上运动，机械能守恒C. 丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D. 丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统（不包括弹簧）机械能守恒8在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人A. 所受支持力做正功，机械能增加 B. 所受支持力做正功，机械能减少C. 所受支持力做负功，机械能增加 D. 所受支持力做负功，机械能减少9如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的A端无初速度放置一物块。选择B端所在的水平面为零势能参考平面，物块从A端运动到B端的过程中，其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是A. B. C. D. 10在下列几种运动中，机械能守恒的是A. 自由落体运动 B. 汽车加速运动C. 物体沿光滑斜面下滑 D. 跳伞运动员在降落伞打开后匀速下落11关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（ ）A. 只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒B. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒C. 作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒D. 作匀变速运动的物体机械能可能守恒12如图所示，轻质弹簧上端固定在O点，下端系一小球。将小球拉至N处，此时弹簧水平且无形变，然后释放小球，不计空气阻力，小球运动到最低点P处的过程中A. 小球动能不变B. 弹簧的弹性势能增大C. 小球的重力势能增大D. 系统的机械能守恒13一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中()A. 物体克服重力做功0.9 mgHB. 物体克服摩擦力做功0.6 mgHC. 物体的动能损失了1.5 mgHD. 物体的重力势能增加了mgH 14一质量为2kg的物体，从倾角为300的光滑斜面的顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为5m，当物体滑到斜面底端时，重力的瞬时功率为（ ）A. 50W B. 100W C. 200W D. 300W 15图a是验证机械能守恒定律的实验装置，实验中打出的一条纸带如图b所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点画出)打点计时器每隔002 s打一个点（1）纸带的 _ 端(选填“左”或“右”)与重锤相连.（2）若重锤的质量为05kg，由图b所给的数据可算出，打B点时重锤的动能为 _。(3)算出重锤下落不同高度h时对应的速度v，为了能直观地反映v变化的h关系，应作出_图象(选填v-h或v2-h)16用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图1中未标出），计数点间的距离如图所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量EK=0.58J，系统势能的减少量EP=0.59J，由此得出的结论是 ；（3）若某同学作出图象如图2，则当地的实际重力加速度g= m/s2答案与解析1D【解析】功是能量转化的量度，力对物体做多少功，就有多少能量参与了转化，所以水在推动水轮机的过程中做了2108J的功，说明水流有2108J的能转化给水轮机的能量，其能量减小了2108 J故只有D正确。故选D。2A【解析】小球下落过程中弹簧被压缩，弹力增大，故弹簧的弹性势能不断增大，故A正确；小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故B错误；小球下落过程，高度一直减小，故重力势能一直减小，故C错误；小球下落过程中动能、势能以及弹簧弹性势能三者之和保持不变，由于弹性势能一直增大，因此动能和重力势能之和一直减小，故D错误。故选A。点睛：本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。3C【解析】为了减小阻力的影响，应选取密度大、体积小的重物，故A错误；实验时应先接通电源，再释放纸带，故B错误；为了减小阻力的影响，两个限位孔应在同一竖直线上，故C正确；使用交流电源给打点计时器供电，故D错误；故选C。4B【解析】从D到C，橡皮筋的形变量一直减小，所以橡皮筋对弹丸的弹力一直在减小，故A错误从D到C，橡皮筋对弹丸一直做正功，橡皮筋的弹性势能一直减小，故B正确橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的合力先向上后向下，速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故C错误从D到C，橡皮筋的弹力对弹丸做功，所以弹丸的机械能增大，故D错误选B.【点睛】械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功，除重力对物体做的功等于物体机械能的变化量；根据弹丸的受力情况，分析其运动情况，判断动能的变化5C【解析】在空气中匀速下落的降落伞，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，故A错误。、起重机吊着加速上升的重物，重物的动能增大，重力势能增大，所以总机械能增大，故B错误；物体做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，故C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，所以机械能不守恒，故D错误。所以C正确，ABD错误。6D【解析】功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程；而能是物体所具有的能量的状态。所以功和能是两个完全不同的概念，故A错误；外力对物体不做功，说明物体能量不变，不是没有能量，故B错误；做功多只能说明物体转化的能量多，不能说明物体的能就一定大；故C错误；功是能量转化的量度，做功越多能量变化越多，不是能越多，做功的过程就是能量转化的过程；故D正确。故选D。【点睛】功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程；如果物体由一种能量状态变为另一种能量状态，可以通过做功的方式实现，且功的大小与两个不同状态的能量差相等7C【解析】甲图中，不论是匀速还是加速，由于推力对火箭做功，火箭的机械能不守恒，是增加的，故A错误；物体匀速运动上升，动能不变，重力势能增加，则机械能必定增加，故B错误；小球在做圆锥摆的过程中，细线的拉力不做功，机械能守恒，故C正确；轻弹簧将A、B两小车弹开，对弹簧的弹力对两小车做功，则两车组成的系统机械能不守恒，但对两小车和弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误。所以C正确，ABD错误。8A【解析】由于人加速上升，合力向上，所以支持力要大于人的重力，支持力的方向与人的位移的方向相同，所以支持力对人做了正功，人的机械能增加，所以BCD错误，A正确故选A点睛：本题考查了机械能守恒的条件，当除重力和弹力外的其它力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，做负功时，物体的机械能就要减小9BD【解析】试题分析：对物块受力分析，开始时，受到重力、支持力、滑动摩擦力，处于加速阶段；当速度等于传送带速度时，如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力，则一起匀速下滑，否则，继续加速解：A、若物块放上后一直加速，且到B点速度仍小于v，设物块在传送带上运动位移为x，下落高度h，物体从A到B运动过程中，机械能：E=Ek+Ep=（mgcos+mgsin）x+mg（Hh）=（mgcos+mgsin）x+mg（Hxsin）=mgxcos+mgH，H为A、B间的高度差，则物块机械能一直增大，但E与x不成正比，故A错误，B正确；C、若物块在到达B点之前，速度达到v，则物块速度达到v之前，机械能增加，速度达到v之后，物块将和传送带一起匀速运动，物块的动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C错误，D正确故选：BD【点评】本题考查传送带上的机械能问题，要综合考虑动能和重力势能，难度适中10AC【解析】物体自由下落的运动，只有重力做功，则物体的机械能守恒，故A正确；汽车在平直路面上加速行驶，动能增加，重力势能不变，机械能不守恒，故B错误；物体沿光滑斜面下滑，只有重力做功，则物体的机械能守恒，故C正确；跳伞运动员在降落伞打开后匀速下落，阻力做负功，机械能减小，故D错误。所以AC正确，BD错误。11AD【解析】A根据机械能守恒的条件，只有重力对物体做功时，机械能守恒，故A正确；BC合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，如向上的匀速运动，机械能增加，故B错误，C错误；D物体只受重力时，作匀变速运动，物体的动能与重力势能相互转化，其机械能守恒，故D正确。故选：AD12BD【解析】小球的动能初始为零，所以动能增大，故A错误；弹簧的形变量增大，弹性势能增大，故B正确；在此过程中小球的重力做正功，重力势能减小，故C错误；整个过程只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故D正确故选BD点睛：解决本题的关键掌握重力做功和重力势能的关系；同时明确弹簧和小球系统的机械能总和（包括重力势能、弹性势能和动能）保持不变13CD【解析】AD. 重力势能的增加量等于克服重力做的功mgH，故重力势能增加了mgH，故A错误D正确；B. 物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin37+f=ma，解得摩擦力大小f=0.3mg，物体克服摩擦力做功Wf=0.3mgHsin370=0.5mgH，故B错误；C物体上滑过程,根据牛顿第二定律,得合外力大小为F合=ma=0.9mg,根据动能定理得：Ek=F合Hsin370=1.5mgH，故物体的动能减少了1.5mgH，故C正确。故选：CD。14B【解析】物体下滑过程中机械能守恒，则有：mgh=mv2；物体滑到底端重力功率为：p=mgvsin；联立解得：P=mgsin=，故B正确故选B15 左 0.81J v2-h【解析】物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大；由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的瞬时速度，进而得到该点的动能；对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式；2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题。（1）下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；（2）由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的瞬时速度，为：vB=0.2299-0.157920.02=1.8m/s，打B点时重锤的动能为Ek=12mvB2=0.81J。（3）从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：mgh=12mv2。即：v2=gh。为了能直观地反映v变化的h关系，应作出v2-h图。16（1）2.4（2）0.58，0.59，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）9.7【解析】试题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角