2021春物理(新教材)必修第二册高一物理第8章机械能守恒定律练习及答案

1、2021春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如下图，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 Wi、Pi.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.那么A .Wi>W2、Pi>P2B.Wi= W2、Pi<P2C .Wi <W2、Pi<P2D .Wi= W2、Pi>P2解析：根据 W = Fscos B，因为力和位移都相等，贝U恒

2、力做功相等，物块在粗i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x= 2at2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=罕知，Pi<P2.答案：B2、如下图，两个完全相同的小球 A、B，在同一高度处以相同大小的初速度V0分别水平抛出和竖直向上抛出，那么A .两小球落地时的速度相同B .两小球落地时，重力的瞬时功率相同C .从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D .从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同解析：两小球落地时的速度方向不相同，两小球落地时，重力的瞬时功率不相 同，选项AB错误；根据重力做功特点可知，从开始运动至落地，重力对两小 球

3、做功相同，选项C正确；从开始运动至落地，运动时间不同，重力对两小球 做功的平均功率不相同，选项 D错误.答案：C3、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、 竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向 下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上. 五个小球落地时重力的 瞬时功率分别为Pl、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，那么以下说法中正确的选项是A . Pl > P2> P3> P4> P5B . PlV P2V P3V P4V P5C . Pl= P2= P3= P4= P5D

4、. Pl= P2V P4= P5V P3D 由于重力的功率为P= mgvy，第一个球与第二个在竖直方向上都是自由落 体运动，故落地时二者在竖直方向的速度相等，故Pl= P2,对于第四个球与第五个球，落地时速度大小相等，竖直方向的分速度大小相等，但是比第一、二 两球大，故Pl = P2V P4= P5,对于第三个球，由于其做向下的初速度不为零的 匀加速直线运动，故其落地时速度方向竖直向下，并且最大，故P3最大，应选项D正确.4、 如下图，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道， A、 P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同 的小球分别从A和B两处同

5、时无初速度释放，那么 A .沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B .两小球到达C点和D点时，重力做功相等C .两小球到达C点和D点时，重力势能相等D .两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等D 不管选哪一点为零势能点，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等， 所以重力势能相等，D正确；两小球到达C点和D点时，重力势能不相等，C 错误；重力势能Ep= mgh，具有相对性，如果选A、P、B三点在零势能参考面 上，那么两球在运动过程中的重力势能恒为负值； 如果选C点在零势能参考面上， 那么两球在运动过程中的重力势能恒为正值， A错误；另外，重力做功跟路径无 关，只取决于物体

6、在始、末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C点和D点时竖直高度不等，所以重力做功不相等，B错误.5、如下图，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,假设物体的质量为1 kg.那么下滑过程中物体克服阻B. 18 J力所做的功为g取10 m/gC. 32 J1 11 C 由动能定理得 mghWf=2mv2，故 Wf = mgh2mv2= 1 x 10X 5 J2X 1 X 62 J= 32 J, C 正确.6、一根轻弹簧下端固定，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

7、小等 于重力，在D位置小球速度减小到零.小球下落阶段以下说法中正确的选项是A .在B位置小球动能最大B .从A D位置的过程中小球机械能守恒C .从A D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，动能变化量为零，根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的

8、 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局部转化为动 能，一局部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.7、如下图，水平的传送带以速度 v二6 m/s顺时针运转，两传动轮 M、N之间的距离为L = 10 m,假设在M轮的正上方，将一质量为 m = 3 kg的物体轻放在 传送带上，物体与传送带之间的动摩擦因数 尸0.3，在物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s起重机允许输出的最大功率； 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.)解析物体放在传送带上后的加速度a=

9、 £ =罟m®卩g 3 m/s2设一段时间后物体的速度增大到 v二6 m/s,此后物体与传送带速度相同，二者 之间不再相对滑动，滑动摩擦力随之消失，可见滑动摩擦力的作用时间为t=V二a63 * 2 s11在这2 s内物体水平向右运动的位移为I = qat2®2X 3X 22 m= 6 mvL = 10 m故滑动摩擦力对物体所做的功为 W = FI =卩mg上0.3X 3X 10X6 J= 54 J.答案54 J8图示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m = 5X 10解析(1)设起重机允许输出的最大功率为 P。，重物到达最大速度时，拉力 F0 等于重力.

10、P0= F0V mP0= mgvm代入数据，有：P0= 5.1X 104 W . kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率到达其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动.g取10 m/s2，不计额外功.求：力为F,速度为vi，匀加速运动经历时间为ti，有：P0= FviF mg= mav i = ati由，代入数据，得：ti = 5 st= 2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为V2,输出功率为P,那么V2=atP= FV2由，代入数据，得：P= 2.04X 104 W.答案(1)5.1 X 104 W (2)5 s 2.04X 104 W9、质量为m = 50 kg的滑雪运发动，以初速度v°= 4 m/s从高度为h= 10 m的弯 曲滑道顶端A滑下，到达滑道底端B时的速度V1 = 10 m/s.求滑雪运发动在这段 滑行过程中克服阻力做的功.(g取10