高中物理 第七章 机械能守恒定律练习2（无答案）新人教版必修2（通用）

1、第七章 机械能守恒定律 1. (单选)(2020泰州一模)一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以0.1g的加速度匀加速上升h高度,在此过程中()A. 磅秤的示数等于mgB. 磅秤的示数等于0.1mgC. 人的动能增加了0.9mghD. 人的机械能增加了1.1mgh2. (单选)(2020海南卷)如图所示,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在最高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1-N2的值为()A. 3mgB. 4mgC. 5mgD. 6mg3. (单选)(2020天一中学)如图所示,可视为质点的

2、小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是()A. 2R B. 5R3C. 4R3 D. 2R34. (多选)(2020苏北四市一模)如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于圆轨道上,A位于圆心O的正下方,B与O等高.它们由静止释放,最终在水平面上运动.下列说法中正确的是()A. 下滑过程中重力对B做功的功率先增大后减小B. 当B滑到圆轨道最低点时,轨道对B的支持力大小为3mgC. 下滑过程中B的机械能增加D. 整个过程中轻杆

3、对A做的功为12mgR5. (单选)(2020苏北四市一模)如图所示,楔形木块ABC固定在水平面上,斜面AB、BC与水平面的夹角分别为53、37.质量分别为2m、m的两滑块P、Q,通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮连接,轻绳与斜面平行.已知滑块P与AB间的动摩擦因数为13,其他摩擦不计,重力加速度为g,取sin 53=0.8, sin 37=0.6.在两滑块运动的过程中()A. Q动能的增加量等于轻绳对Q做的功B. Q机械能的增加量等于P机械能的减少量C. P机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量D. 两滑块运动的加速度大小为15g6. (2020南通、泰州一模)图甲是“验证机械能守恒定律”的装置

4、,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,滑块上固定一竖直遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连,细线与导轨平行.(1) 用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度为mm.(2) 在调整气垫导轨水平时,滑块不挂钩码和细线,接通气源后,给滑块一个初速度,使它从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为使气垫导轨水平,可采取的措施是.A. 调节P使轨道左端升高一些B. 调节P使轨道左端降低一些C. 遮光条的宽度应适当大一些D. 滑块的质量增大一些(3) 正确进行实验操作,测出滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m,遮光条的宽度用d表示,已知重力加速度为g.现将滑块从图示

5、位置由静止释放.若滑块经过光电门2时钩码未着地,测得两光电门中心间距L,由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2,则验证机械能守恒定律的表达式是.若滑块经过光电门2时钩码已着地,为验证机械能守恒定律,已测得钩码初始位置离地的高度h,还需测量的一个物理量是.7. (2020镇江一模)如图所示的装置由水平弹簧发射器及两个轨道组成:轨道是光滑轨道AB,AB间高度差h1=0.20 m;轨道由AE和螺旋圆形EFG两段光滑轨道和粗糙轨道GB平滑连接而成,且A点与F点等高.轨道最低点与AF所在直线的高度差h2=0.40 m.当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05 kg的滑块沿轨道上升

6、到B点,当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道上升到B点,滑块两次到达B点处均被装置锁定不再运动.已知弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x的平方成正比,弹簧始终处于弹性限度范围内,不考虑滑块与发射器之间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.(1) 当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小.(2) 求滑块经过最高点F处时对轨道的压力大小.(3) 求滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功.1. D2. D解析:设小球在最低点时速度为v1,由牛顿第二定律得N1-mg=mv12r,设小球在最高点时速度为v2,由牛顿第二定律得N2+mg=mv22r,小球从最低点到最高点过程中机械能守

7、恒,有12mv12=12mv22+mg2r,联立以上三式得N1-N2=6mg,故D项正确.3. C解析:设A、B的质量分别为2m、m,当A落到地面上时,B恰好运动到与圆柱轴心等高处,以A、B整体为研究对象,则A、B组成的系统机械能守恒,故有2mgR-mgR=12(2m+m)v2,A落到地面上以后,B仍以速度v竖直上抛,上升的高度为h=v22g,解得h=13R,故B上升的总高度为R+h=43R,选项C正确.4. AD5. D解析:根据动能定理,轻绳对Q做的功与重力对Q的做功之和等于Q动能的增加量,A项错误;P、Q系统有摩擦力做功,系统机械能不守恒,B项错误;单独取P分析,P机械能的减小量等于除重

8、力以外的力做功之和,即摩擦力和绳子拉力做功之和,C项错误;对P分析有2mgsin53-2mgcos53-T=2ma,对Q分析有T-mgsin37=ma,联立有2mgsin53-2mgcos53-mgsin37=3ma,解得a=15g,D项正确.6. (1) 13.50(2) A(3) mgL=12(M+m)d21t22-1t12遮光条通过光电门2的时间解析:(1) 游标卡尺读数为1.3 cm+0.05 mm10=13.50 mm.(2) 不挂钩码时,滑块通过光电门1的时间大于通过2的时间,说明从光电门1到2速度变大,轨道左端偏低,应使左端升高一些,A项正确,B项错误;为使气垫导轨水平,与遮光条宽度和滑块质量无关,C、D选项错误.(3) 钩码重力势能减少量转化为钩码和滑块的动能,有mgL=12(M+m)dt22-dt12=12(M+m)d21t22-1t12.钩码着地后,滑块匀速运动.钩码运动h距离过程中系统机械能守恒,此时守恒表达式为mgh=12(M+m)dt22-dt12=12(M+m)d21t22-1t12,需测出遮光条通过光电门2的时间.7. (1) 根据能量转化和守恒定律得Ep1=mgh1解得Ep1=0.1 J又Ep1=12mv2解得v=2 m/s(2) 根据题意,弹簧压缩量为2d