2021春人教物理（2019）必修第二冊(cè)第8章

機(jī)械能守恒定律含答案

新教材必修第二冊(cè)第8章

機(jī)械能守恒定律

一、思考判斷題

1、(1)凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。（）

(2)一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化。（）

(3)動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)。（）

(4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的動(dòng)能保持不變。（）

二、選擇題。

2、(多選)如圖所示，是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)的關(guān)系圖象，若汽車(chē)質(zhì)量為2×103

kg，由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車(chē)速為30

m/s，則以下說(shuō)法正確的是()

A．汽車(chē)的額定功率為6×104

W

B．汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為6×103

N

C．汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是5

s3、如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時(shí)無(wú)初速度釋放，則

()

A．沿BDP光滑軌道運(yùn)動(dòng)的小球的重力勢(shì)能永遠(yuǎn)為正值

B．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力做功相等

C．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能相等

D．兩小球剛開(kāi)始從A和B兩處無(wú)初速度釋放時(shí)，重力勢(shì)能相等

4、關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()

A.合外力為零，則合外力做功一定為零

B.合外力做功為零，則合外力一定為零

C.合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大

D.動(dòng)能不變，則物體合外力一定為零

5、如圖所示，一輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力。在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()

A.重物的機(jī)械能守恒

B.重物的機(jī)械能增加

C.重物的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和不變

D.重物、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

6、用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于安裝不到位，電火花計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）

A．重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量

B．重力勢(shì)能的減小量明顯小于動(dòng)能的增加量

C．重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量

D．以上幾種情況都有可能

7、某汽車(chē)以相同的功率在甲、乙兩水平路面上行駛，若該車(chē)行駛時(shí)受到甲、乙兩路面的阻力分別為車(chē)重的k1、k2倍，則該車(chē)在甲、乙兩水平路面上行駛的最大速度之比為()

A.k1∶k2

B.k2∶k1

C.k∶k

D.k∶k8、如圖所示，用力先后三次將一個(gè)質(zhì)量為m的物體沿同一光滑斜面從底端由靜止拉到頂端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向與斜面成α角，物體三次運(yùn)動(dòng)的加速度相同．設(shè)力F1、F2、F3的平均功率分別為P1、P2、P3，下列判斷正確的是()

A．P1＝P2＝P3

B．P1>P2>P3

C．P2>P1>P3

D．P3>P2>P19、物體從某高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，下列所示圖象中，能正確描述物體的重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系的是()

A　　　　　B　　　　　C　　　　D10、(雙選)質(zhì)量為m的物體在水平力F的作用下由靜止開(kāi)始在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)一段距離之后速度大小為v，再前進(jìn)一段距離使物體的速度增大為2v，則()

A.第二過(guò)程的速度增量等于第一過(guò)程的速度增量

B.第二過(guò)程的動(dòng)能增量是第一過(guò)程動(dòng)能增量的3倍

C.第二過(guò)程合外力做的功等于第一過(guò)程合外力做的功

D.第二過(guò)程合外力做的功等于第一過(guò)程合外力做功的2倍

11、關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說(shuō)法中正確的是()

A.只有重力和彈力作用時(shí)，機(jī)械能才守恒

B.當(dāng)有其他外力作用時(shí)，只要合外力為零，機(jī)械能守恒

C.除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，當(dāng)有其他外力作用時(shí)，只要其他外力不做功，機(jī)械能守恒

D.炮彈在空中飛行不計(jì)阻力時(shí)，僅受重力作用，所以爆炸前后機(jī)械能守恒

12、在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能總是略大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是()

A.選用的重物質(zhì)量過(guò)大

B.選用的重物質(zhì)量過(guò)小

C.空氣對(duì)重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確

*13、魔方，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動(dòng)．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對(duì)它做功至少為()

A.mga

B.C.D.*14、質(zhì)量一定的物體()

A.速度發(fā)生變化時(shí)其動(dòng)能一定變化

B.速度發(fā)生變化時(shí)其動(dòng)能不一定變化

C.速度變化時(shí)其動(dòng)能一定不變

D.動(dòng)能不變時(shí)其速度一定不變

15、(雙選)質(zhì)量為3

kg的物體，從高45

m處自由落下(g取10

m/s2)，那么在下落的過(guò)程中()

A.前2

s內(nèi)重力做功的功率為300

W

B.前2

s內(nèi)重力做功的功率為675

W

C.第2

s末重力做功的功率為600

W

D.第2

s末重力做功的功率為900

W

三、填空題

16、現(xiàn)利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫(huà)出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門(mén)1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10－2

s、2.00×10－2

s。已知滑塊質(zhì)量為2.00

kg，滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00

cm，光電門(mén)1和2之間的距離為0.54

m，g取9.80

m/s2，取滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為其平均速度。(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(1)滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1＝__________

m/s，通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2＝__________

m/s。

(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2之間的動(dòng)能增加量為_(kāi)_______J，重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________J。

四、計(jì)算題

17、如圖甲所示，質(zhì)量為5

kg的物體置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段時(shí)間后撤去，運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖乙所示(g取10

m/s2)。求：

甲　　　　　　　乙

(1)物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)全過(guò)程物體克服摩擦力做的功W克；

(3)水平恒力F的最大功率Pm。

故Pm＝Fvm＝200

W。

2021春人教物理（2019）必修第二冊(cè)第8章

機(jī)械能守恒定律含答案

新教材必修第二冊(cè)第8章

機(jī)械能守恒定律

一、思考判斷題

1、(1)凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。（）

(2)一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化。（）

(3)動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)。（）

(4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的動(dòng)能保持不變。（）

【答案】（1）√

（2）√

（3）×

（4）√

二、選擇題。

2、(多選)如圖所示，是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)的關(guān)系圖象，若汽車(chē)質(zhì)量為2×103

kg，由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車(chē)速為30

m/s，則以下說(shuō)法正確的是()

A．汽車(chē)的額定功率為6×104

W

B．汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為6×103

N

C．汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是5

s

【答案】AD3、如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時(shí)無(wú)初速度釋放，則

()

A．沿BDP光滑軌道運(yùn)動(dòng)的小球的重力勢(shì)能永遠(yuǎn)為正值

B．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力做功相等

C．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能相等

D．兩小球剛開(kāi)始從A和B兩處無(wú)初速度釋放時(shí)，重力勢(shì)能相等

【答案】D4、關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()

A.合外力為零，則合外力做功一定為零

B.合外力做功為零，則合外力一定為零

C.合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大

D.動(dòng)能不變，則物體合外力一定為零

【答案】　A5、如圖所示，一輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力。在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()

A.重物的機(jī)械能守恒

B.重物的機(jī)械能增加

C.重物的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和不變

D.重物、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

【答案】　D6、用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于安裝不到位，電火花計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）

A．重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量

B．重力勢(shì)能的減小量明顯小于動(dòng)能的增加量

C．重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量

D．以上幾種情況都有可能

【答案】A7、某汽車(chē)以相同的功率在甲、乙兩水平路面上行駛，若該車(chē)行駛時(shí)受到甲、乙兩路面的阻力分別為車(chē)重的k1、k2倍，則該車(chē)在甲、乙兩水平路面上行駛的最大速度之比為()

A.k1∶k2

B.k2∶k1

C.k∶k

D.k∶k

【答案】　B8、如圖所示，用力先后三次將一個(gè)質(zhì)量為m的物體沿同一光滑斜面從底端由靜止拉到頂端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向與斜面成α角，物體三次運(yùn)動(dòng)的加速度相同．設(shè)力F1、F2、F3的平均功率分別為P1、P2、P3，下列判斷正確的是()

A．P1＝P2＝P3

B．P1>P2>P3

C．P2>P1>P3

D．P3>P2>P1

【答案】A9、物體從某高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，下列所示圖象中，能正確描述物體的重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系的是()

A　　　　　B　　　　　C　　　　D

【答案】B10、(雙選)質(zhì)量為m的物體在水平力F的作用下由靜止開(kāi)始在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)一段距離之后速度大小為v，再前進(jìn)一段距離使物體的速度增大為2v，則()

A.第二過(guò)程的速度增量等于第一過(guò)程的速度增量

B.第二過(guò)程的動(dòng)能增量是第一過(guò)程動(dòng)能增量的3倍

C.第二過(guò)程合外力做的功等于第一過(guò)程合外力做的功

D.第二過(guò)程合外力做的功等于第一過(guò)程合外力做功的2倍

【答案】　AB11、關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說(shuō)法中正確的是()

A.只有重力和彈力作用時(shí)，機(jī)械能才守恒

B.當(dāng)有其他外力作用時(shí)，只要合外力為零，機(jī)械能守恒

C.除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，當(dāng)有其他外力作用時(shí)，只要其他外力不做功，機(jī)械能守恒

D.炮彈在空中飛行不計(jì)阻力時(shí)，僅受重力作用，所以爆炸前后機(jī)械能守恒

【答案】　C12、在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能總是略大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是()

A.選用的重物質(zhì)量過(guò)大

B.選用的重物質(zhì)量過(guò)小

C.空氣對(duì)重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確

【答案】　C

*13、魔方，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動(dòng)．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對(duì)它做功至少為()

A.mga

B.C.D.【答案】D

*14、質(zhì)量一定的物體()

A.速度發(fā)生變化時(shí)其動(dòng)能一定變化

B.速度發(fā)生變化時(shí)其動(dòng)能不一定變化

C.速度變化時(shí)其動(dòng)能一定不變

D.動(dòng)能不變時(shí)其速度一定不變

【答案】　B15、(雙選)質(zhì)量為3

kg的物體，從高45

m處自由落下(g取10

m/s2)，那么在下落的過(guò)程中()

A.前2

s內(nèi)重力做功的功率為300

W

B.前2

s內(nèi)重力做功的功率為675

W

C.第2

s末重力做功的功率為600

W

D.第2

s末重力做功的功率為900

W

【答案】　AC

三、填空題

16、現(xiàn)利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫(huà)出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門(mén)1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10－2

s、2.00×10－2

s。已知滑塊質(zhì)量為2.00

kg，滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00

cm，光電門(mén)1和2之間的距離為0.54

m，g取9.80

m/s2，取滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為其平均速度。(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(1)滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1＝__________

m/s，通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2＝__________

m/s。

(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2之間的動(dòng)能增加量為_(kāi)_______J，重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________J。

【答案】(1)1.00　2.50(2)5.25　5.29

四、計(jì)算題

17、如圖甲所示，質(zhì)量為5

kg的物體置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段時(shí)間后撤去，運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖乙所示(g取10

m/s2)。求：

甲　　　　　　　乙

(1)物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)全過(guò)程物體克服摩擦力做的功W克；

(3)水平恒力F的最大功率Pm。

【答案】(1)0.2(2)500

J(3)200

W

解析(1)撤去水平恒力F后物體的加速度大小a2＝2

m/s2，物體所受的摩擦力Ff＝ma2＝10

N，F(xiàn)f＝μmg，μ＝0.2。

(2)由圖線與坐標(biāo)軸包圍面積等于物體運(yùn)動(dòng)位移可知，全過(guò)程物體的位移x＝50

m，克服摩擦力做的功W克＝Ffx＝500

J。

(3)物體受F作用時(shí)的加速度a1＝2

m/s2

由F－Ff＝ma1得F＝20

N

故Pm＝Fvm＝200

W。