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1、新教材暑假專題必修二
第八章 第4節(jié) 機(jī)械能守恒定律
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.物體所受合外力做的功為零,它一定保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為5m/s2時(shí),機(jī)械能一定不守恒
C.物體所受的合外力不為零,機(jī)械能可能守恒
D.物體做勻速運(yùn)動(dòng),機(jī)械能一定守恒
2.質(zhì)量為2kg的物體從靜止開始,以8m/s2的加速度豎直向下勻加速運(yùn)動(dòng)5m距離,這一過(guò)程中( ?。?
A.物體的動(dòng)能增加了160J
B.物體的重力勢(shì)能減少了160J
C.合外力對(duì)物體做功100J
D.物體的機(jī)械能減少了20J
3.距地面高為h處,以水平速度v0拋出一個(gè)質(zhì)
2、量為m的小球,若不計(jì)空氣阻力,則物體落地時(shí)的動(dòng)能為( ?。?
A. B. C. D.mgh
4.如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(所有情況均不計(jì)摩擦、空氣阻力以及滑輪質(zhì)量)( ?。?
A.甲圖中,火箭升空的過(guò)程中,若勻速升空,機(jī)械能守恒,若加速升空,機(jī)械能不守恒
B.乙圖中,物塊在外力F的作用下勻速上滑,物塊的機(jī)械能守恒
C.丙圖中,物塊A以一定的初速度將彈簧壓縮的過(guò)程中,物塊A的機(jī)械能守恒
D.丁圖中,物塊A加速下落,物塊B加速上升的過(guò)程中,A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒
5.在離水平地面h高處將一質(zhì)量為m的小球以速率v0水平拋出,落地時(shí)小球的速率為v。已知小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力作用,重力
3、加速度為g,則( ?。?
A.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的重力勢(shì)能增加了mgh
B.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的動(dòng)能增加了mgh
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的機(jī)械能減少了mv02+mgh-mv2
D.小球落地時(shí),小球重力的瞬時(shí)功率為mgv
6.細(xì)繩一端固定在天花板上,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,如圖所示。使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小球停止擺動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.小球機(jī)械能守恒
B.小球能量正在消失
C.小球擺動(dòng)過(guò)程中,只有動(dòng)能和重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化
D.總能量守恒,但小球的機(jī)械能減少
7.在光滑四分之一圓弧軌道的頂端點(diǎn),質(zhì)量為的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始
4、下滑,經(jīng)圓弧最低點(diǎn)滑上粗糙水平面,圓弧軌道在點(diǎn)與水平軌道平滑相接,物塊最終滑至點(diǎn)停止。若圓弧軌道半徑為,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?
A.物塊滑到點(diǎn)時(shí)的速度為
B.物塊滑到圓弧軌道的點(diǎn)時(shí)對(duì)點(diǎn)的壓力是
C.點(diǎn)與點(diǎn)的距離為
D.整個(gè)過(guò)程中物塊機(jī)械能損失了
8.2020年2月2日上午,武漢火神山醫(yī)院正式交付,從方案設(shè)計(jì)到建成交付僅用10天,被譽(yù)為“中國(guó)速度”。在醫(yī)院建造過(guò)程中,有一吊機(jī)將靜止在地面上的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中,圖象如圖所示。下列判斷正確的是( )
A.末貨物的加速度大小為
B.前內(nèi)貨物克服重力做功的功率不變
5、C.最后內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)
D.在第末至第末的過(guò)程中,貨物的機(jī)械能增大
9.2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),滑雪是冬奧會(huì)常見的體育項(xiàng)目,具有很強(qiáng)的觀賞性。某滑道示意圖如圖所示,圓弧滑道AB與水平滑道BC平滑銜接,O是圓弧滑道AB的圓心。運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開始下滑,最后運(yùn)動(dòng)員滑到C點(diǎn)停下。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A.從A到B的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員受重力、支持力、摩擦力和向心力
B.從A到B的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員所受的合外力始終指向圓心O
C.從A到C的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能保持不變
D.從A到C的過(guò)程中,重力所做的功等于克服摩擦力所做的功
10.如圖所示,固定的豎直
6、光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng),圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未超過(guò)彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過(guò)程中( )
A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒
B.彈簧彈性勢(shì)能變化了mgL
C.圓環(huán)下滑到最大距離時(shí),所受合力為零
D.圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變
二、多項(xiàng)選擇題
11.如圖所示,在地面上以速度v0向海中拋出質(zhì)量為m的物體,已知地面與海平面的高度差為h。若以地面為參考面且不計(jì)空氣阻力.則( ?。?
A.物體落到海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh
7、B.從地面到海平面,重力對(duì)物體做功為mgh
C.物體在海平面上時(shí)的機(jī)械能為
D.物體到達(dá)海平面時(shí)的動(dòng)能為-mgh
12.小清同學(xué)可以用手機(jī)的傳感器記錄他運(yùn)動(dòng)到某位置的高度和速度等信息。他到游樂(lè)場(chǎng)玩了摩天輪、過(guò)山車、激流勇進(jìn)等項(xiàng)目,他用手機(jī)分別記錄了四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中某兩個(gè)位置的信息,整理如下(h12 = h1 ? h2)。其中機(jī)械能可能守恒的選項(xiàng)是( ?。?
A.v1 = 1 m/s,v2 = 1 m/s,h12 = 24 m
B.v1 = 16 m/s,v2 = 8 m/s,h12 = ?9.6 m
C.v1 = 3 m/s,v2 = 9 m/s,h12 = 3.6 m
D.v1
8、 = 2 m/s,v2 = 3 m/s,h12 = ?0.5 m
13.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中,忽略空氣阻力,下列關(guān)于能量的敘述中正確的是( )
A.只有重力和彈簧彈力對(duì)小球做功,小球機(jī)械能是守恒的
B.小球的動(dòng)能是先變大后變小的
C.因?yàn)閺椈蓮椥詣?shì)能在增大,所以小球的動(dòng)能是減小的
D.小球、彈簧和地球作為一個(gè)系統(tǒng),重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變
14.一質(zhì)量為m的物體、在距地面高h(yuǎn)處以的加速度由靜止豎直下落到地面,下列說(shuō)法中正確的是( ?。?
A.物體的重力勢(shì)能減少
B.物體的機(jī)械能減少
C.物體的動(dòng)能增加
9、
D.物體的重力做的功為mgh
15.如圖所示,一個(gè)由金屬圓管制成的半徑為R的光滑圓弧軌道固定在水平地面上,在軌道右側(cè)的正上方金屬小球由靜止釋放,小球距離地面的高度用h表示,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.若則小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)對(duì)軌道的無(wú)壓力
B.若h從2R開始增大,小球到達(dá)軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力也增大
C.適當(dāng)調(diào)整h,可使小球從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處
D.若h從2.5R開始增大,小球到達(dá)軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力差保持不變
三、填空題
16.如圖是滑道壓力測(cè)試的示意圖,光滑斜面與半徑為R滑圓弧軌道, 在滑圓弧軌道弧的最低點(diǎn)B處平滑相連接,
10、某質(zhì)量為的滑塊從斜面上高h(yuǎn)處由靜止下滑,重力加速度為g則:
(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面底端的B點(diǎn)時(shí)的速度大小為________;
(2)滑塊進(jìn)入圓弧軌道的B對(duì)軌道的壓力_________。
17.兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B,分別從水平地面上O點(diǎn)正上方高度分別為4L和L兩處水平拋出,恰好擊中距離O點(diǎn)2L的地面上同一目標(biāo),空氣阻力不計(jì)。以地面為零勢(shì)能面,兩小球拋出時(shí)的初速度大小之比為vA:vB=________,落地時(shí)的機(jī)械能之比為EA:EB=________。
18.如圖,光滑固定斜面的傾角為30°,A、B兩物體的質(zhì)量之比為4∶1.B用不可伸長(zhǎng)的輕繩分別與A和地面相連,開始時(shí)A、B離地高度相
11、同.在C處剪斷輕繩,當(dāng)B落地前瞬間,A、B的速度大小之比為_______,機(jī)械能之比為_________(以地面為零勢(shì)能面).
四、解答題
19.如圖所示,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊,從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0=1.8m/s的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道。圓弧軌道的半徑為R=2m,C點(diǎn)和圓弧的圓心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)到BC平面的高度;
(2)小物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力。
12、
20.某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽,比賽路徑如圖所示??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的賽車從起點(diǎn)A出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后,由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道,并通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C,才算完成比賽。B是半圓軌道的最低點(diǎn),水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn)。已知賽車質(zhì)量m=0.5kg,通電后以額定功率P=2W工作,進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N,隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì),,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:
(1)要使賽車能通過(guò)C點(diǎn)完成比賽,通過(guò)C點(diǎn)的速度至少多大;
(2)賽車恰能完成比賽時(shí),在半圓軌道的B點(diǎn)的速度至少多大?這時(shí)對(duì)軌道的壓力多大;
(3)要使賽車完成比賽,電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作多長(zhǎng)時(shí)間。
參考答案
一、單項(xiàng)選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
B
D
C
D
A
D
D
B
二、多項(xiàng)選擇題
11
12
13
14
15
BC
BC
BD
BCD
CD
三、填空題
16.
17.1∶2 17∶8
18.1:2 4:1
四、解答題
19.(1)h=0.88m;(2)=22.5N, 方直豎直向下
20.(1);(2),;(3)4s
9 / 9