高中物理 45验证机械能守恒定律同步练习 粤教版必修2

1 机械能守恒定律同步测试机械能守恒定律同步测试 一 选择题一 选择题 每小题每小题 4 分 共分 共 32 分分 1 一个人站在高出地面 h 处 抛出一个质量为 m 的物体 物体落地时的速率为 v 不计空 气阻力 则人对物体所做的功为 A mgh B mgh C 2 1 mv 2 D 2 1 mv 2 m gh 2 从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球 一个竖直上抛 一个竖直下抛 另一个平抛 则它们从抛出到落地 运行的时间相等 加速度相同 落地时的速度相同 落地时的动能相等以上 说法正确的是 A B C D 3 水平面上甲 乙两物体 在某时刻动能相同 它们仅在摩擦力作用下停下来 图 7 7 27 中的 aa b 分别表示甲 乙两物体的动能 E 和位移 s 的图象 则 图 7 27 若甲 乙两物体与水平面动摩擦因数相同 则甲的质量较大 若甲 乙两物体与水平面动摩擦因数相同 则乙的质量较大 若甲 乙质量相同 则甲与地面间的动摩擦因数较大 若甲 乙质量相同 则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是 A B C D 4 当重力对物体做正功时 物体的 A 重力势能一定增加 动能一定减小 B 重力势能一定增加 动能一定增加 C 重力势能一定减小 动能不一定增加 D 重力势能不一定减小 动能一定增加 5 自由下落的小球 从接触竖直放置的轻弹簧开始 到压缩弹簧有最大形变的过程中 以 下说法中正确的是 A 小球的动能逐渐减少 B 小球的重力势能逐渐减少 C 小球的机械能守恒 D 小球的加速度逐渐增大 6 一个质量为 m 的物体以 aa 2g 的加速度竖直向下运动 则在此物体下降 h 高度的过程 中 物体的 重力势能减少了 2mgh 动能增加了 2mgh 机械能保持不变 机械能增加了 mgh 以上说法正确的是 A B C D 7 如图 7 7 28 所示 将悬线拉至水平位置无初速释放 当小球到达最低点时 细线被一 与悬点同一竖直线上的小钉 B 挡住 比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间 2 图 7 28 小球的机械能减小 小球的动能减小 悬线的张力变大 小球的向心加速度变大 以上说法正确的是 A B C D 8 如图 7 7 29 所示 B 物体的质量是 A 物体质量的 1 2 在不计摩擦阻力的情况下 A 物体自 H 高处由静止开始下落 以地面为参考平面 当物体 A 的动能与其势能相等时 物 体距地面的高度是 图 7 29 A 5 1 HB 5 2 HHC 5 4 HHD 3 1 HH 二 非选择题二 非选择题 共共 28 分分 9 4 分 某地强风的风速约为 v 20 m s 设空气密度为 1 3 kg m3 如果把通过横截 面积 S 20 m2的风的动能全部转化为电能 则利用上述已知量计算电功率的公式应为 P 大小约为 W 取一位有效数字 10 4 分 如图 7 7 30 所示 将一根长 L 0 4 m 的金属链条拉直放在倾角 30 的光 滑斜面上 链条下端与斜面下边缘相齐 由静止释放后 当链条刚好全部脱离斜面时 其 速度大小为 m s g 取 10 m s2 图 7 30 11 6 分 如图 7 7 31 所示 轻杆两端各系一质量均为 m 的小球A B 轻杆可绕 O 的光 滑水平轴在竖直面内转动 A 球到 O 的距离为 L1 B 球到 O 的距离为 L2 且 1 2 轻 3 杆水平时无初速释放小球 不计空气阻力 求杆竖直时两球的角速度为 图 7 31 12 7 分 如图 7 7 32 所示 质量为 m 的物体以某一初速 v0从 A 点向下沿光滑的轨道运 动 不计空气阻力 若物体通过最低点 B 的速度为 3gR 求 1 物体在 A点时的速度 图 7 32 2 物体离开 C 点后还能上升多高 13 7 分 如图 7 7 33 所示 以速度 v0 12 m s 沿光滑地面滑行的光滑小球 上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出 当跳板高度 h 多大时 小球飞行的水平距离 s 最大 这个距离是多少 g 10 m s 2 图 7 33 参考答案参考答案 一 选择题 每小题 4 分 共 32 分 1 解析 设物体抛出时的初速度为 v0 因不计空气阻力 故物体在运动过程中仅有重力 做功 故机械能守恒 根据机械能守恒定律 有 2 1 m v0 2 m g h 2 1 m v 2 则人对物体所做的功为 4 人 2 1 m v0 2 2 1 m v 2 m g h 故选项 D 正确 答案 D 2 解析 三个小球在运动过程中加速度均为重力加速度 g 对 因初速度方向不同 运 行时间不同 错 根据机械能守恒定律知 对 因速度是矢量 三小球落地的速度方向 不一样 故速度不相同故 错 D 选项正确 答案 D 3 解析 由动能定理得 E E0 fs 故图中斜率大小代表滑动摩擦力大小 故 faa fb 当 k 相同时 由 f kmg 知 maa mb 对 错 当 m 相同时 aa b 对 错 故 A 选项正确 答案 A 4 解析 重力做正功 重力势能一定减少 但物体受力情况不详 无法判定物体运动速度 的变化情况 无法判断物体动能的变化情况 故 C 选项正确 答案 C 5 B 6 D 7 解析 悬线被钉子挡住的前 后瞬间 重力和悬线拉力 F 均不对小球做功 故小球的机 械能及动能均不变 故 均错 对最低点的小球 有 向心加速度 a v 2 R 挡住前以 O 为圆心做圆周运动 挡住后以 B 为圆心做圆周 运动 故挡住后半径 R 变小 a 变大 对 根据牛顿第二定律 有 F m g m a a 变大 F 变大 对 故选项 C 正确 答案 C 8 解析 设当 A 的动能等于 A 的势能时 A 离地高度为 h A 和 B 的共同速率为 v 另 外 A 的质量 mA 2m B 的质量 mB m 本题 A B 运动过程中 A B 系统的机械能守 恒 即 A 减少的势能等于 A B 两物体增加的动能之和 2m g H h 2 1 2 mv 2 2 1 mv 2 2m g H h 2m gh 2 1 2m gh h 5 2 H 故选项 B 正确 答案 B 二 非选择题 共 28 分 9 解析 功率的意义是单位时间内转化的能量 P W t E t 因此只要求出单位时 间内通过截面 S 的动能 则可求出 P 的表达式 设空气在时间 t 内截面 S 的质量为 m 则 m V体 Svt 在 t 内通过截面 S 的风的动能为 Ek mv2 2 Sv3t 2 因为风的动能全部转化为电能 所以其电功率为 P Ek t Sv3 2 把已知量代入得 P 105 W 答案 Sv3 2 1 105 5 10 解析 链条下滑的过程中 仅有重力做功 机械能守恒 mg 2 L sin 2 L 2 1 mv2 v 6 sin LLg m s 答案 6 11 解析 设杆竖直时 A B 两球的速度分别为 vA vB A B 系统机械能守恒 选初始位 置为零势能面 得 0 m g 2 2 1 mvB 2 m g 1 2 1 mvA 2 又 vA L1 vB L 2 解得 2 2 2 2 1 21 LL LLg 答案 2 2 2 2 1 21 LL LLg 12 解析 以物体为研究对象不计空气阻力 仅有重力做功 全过程中机械能守恒 1 从 A 到 B 根据机械能守恒定律 有 2 1 mv0 2 m g 3 R 2 1 mvB 2 v0 gRgRvB36 2 2 从 B 经 C 到最高点 根据机械能守恒定律 有 2 1 mvB 2 m g R h C h C 3 5R 答案 1 gR3 2 3 5R 13 解析 由光滑地面至顶部水平跳板的过程中 仅有重力做功 机械 能守恒 根据机械能守恒定律 有 2 1 mv0 2 2 1 mv 2 m gh 得 v g