人教版（2019）必修第二冊第八章 機械能守恒定律 課后選練（含答案）

2022—2023學年高一下學期物理人教版2019必修第二冊第八章機械能守恒定律課后選練含答案一、選擇題。1、沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是()A.沿坡度小的斜面運動時物體克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多D.不管沿怎樣的斜面運動，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢能也相同2、如圖所示，在同一水平方向恒力F的作用下，一物體分別沿著粗糙水平面和光滑水平面從靜止開始運動相同位移x，物體沿著粗糙水平地面運動位移x過程中，力F做的功和做功的平均功率分別為W1、P1.物體沿著光滑水平地面運動位移x過程中，力F做的功和做功的平均功率分別為W2、P2.則()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1<W2、P1<P2 D．W1＝W2、P1>P23、(多選)關于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．彈簧的彈性勢能跟拉伸(或壓縮)的長度有關B．彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大D．彈性勢能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關4、質量一定的物體()A.速度發(fā)生變化時其動能一定變化B.速度發(fā)生變化時其動能不一定變化C.速度變化時其動能一定不變D.動能不變時其速度一定不變5、關于機械能，以下說法正確的是()A．質量大的物體，重力勢能一定大B．速度大的物體，動能一定大C．做平拋運動的物體機械能時刻在變化D．質量和速率都相同的物體，動能一定相同6、物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、x和t分別表示物體運動的加速度大小、動能、位移的大小和運動的時間。則以下各圖像中，能正確反映這一過程的是()7、質量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛．已知發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的阻力大小一定，汽車能夠達到的最大速度為vm.保持發(fā)動機的功率不變，則當汽車的速度為eq\f(vm,4)時，其瞬時加速度的大小為()A.eq\f(4P,mvm) B.eq\f(3P,mvm)C.eq\f(2P,mvm) D.eq\f(P,mvm)8、一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高處，則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g取10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負功C．物體的重力勢能一定減少0.55JD．物體的重力勢能一定增加1.25J9、一質量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在整段時間內(nèi)，水平力所做的功為()A.eq\f(3,2)mv2B.－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2D.－eq\f(5,2)mv210、（雙選）下列選項中物體m機械能守恒的是(均不計空氣阻力)()11、從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為()A．300W B．400WC．500W D．700W12、一棵樹上有一個質量為0.3kg的熟透了的蘋果P，該蘋果從樹上A處先落到地面C最后滾入溝底D.A、B、C、D、E水平面之間豎直距離如圖所示．以地面C為零勢能面，g取10m/s2，則該蘋果從A落下到D的過程中重力勢能的減少量和在D處的重力勢能分別是()A．15.6J和9JB．9J和－9JC．15.6J和－9JD．15.6J和－15.6J13、如圖所示，在短道速滑運動中，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲，甲獲得更大的速度向前沖出。不計冰面阻力，則在乙推甲的過程中()A.甲對乙做正功，甲的動能增大B.甲對乙做正功，乙的動能增大C.乙對甲做正功，甲的動能增大D.乙對甲做正功，乙的動能增大*14、如圖所示，某人騎自行車下坡，坡長l＝500m，坡高h＝8m，人和車總質量為100kg，下坡時初速度為4m/s，人不踏車的情況下，到達坡底時車速為10m/s，g取10m/s2，則下坡過程中阻力所做的功為()A.－4000JB.－3800JC.－5000JD.－4200J15、（雙選）如圖所示，彈簧固定在地面上，一小球從它的正上方A處自由下落，到達B處開始與彈簧接觸，到達C處速度為0，不計空氣阻力，則在小球從B到C的過程中()A．彈簧的彈性勢能不斷增大B．彈簧的彈性勢能不斷減小C．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不斷減小D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能保持不變二、非選擇題。16、利用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律：質量m＝0.20kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點。如圖乙所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)。已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2。(計算結果均取3位有效數(shù)字)(1)下列實驗操作步驟中錯誤的是()A.把打點計時器固定在鐵架臺上，用導線連接到低壓交流電源上B.將連有重物的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重物提升到一定高度C.先釋放紙帶，再接通電源D.更換紙帶，重復實驗，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)(2)根據(jù)圖乙所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點和________點來驗證機械能守恒定律，那么打下該點時重物的瞬時速度大小為________m/s。(3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能增加量ΔEp________J，從而驗證了在誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒。甲乙17、某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表。(當?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質量m＝0.2kg，結果保留3位有效數(shù)字)時刻t2t3t4t5速度/(m·s－1)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度：v5＝________m/s；(2)從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量ΔEp＝________J，動能減少量ΔEk＝________J；(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，即可驗證了機械能守恒定律。由上述計算得ΔEp______Ek(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結果的主要原因是_______________________________________________________________。18、質量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s2.求：(1)物體相對于平臺表面的重力勢能是多少？(2)物體相對于地面的重力勢能是多少？(3)物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做的功是多少？19、如圖所示，一質量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對鉛球的平均阻力大小。(g取10m/s2)20、如圖所示為一跳臺的示意圖．假設運動員從雪道的最高點A由靜止開始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到達跳臺的B點時速度多大？當他落到離B點豎直高度為10m的雪地C點時，速度又是多大？(設這一過程中運動員沒有做其他動作，忽略摩擦和空氣阻力，g取10m/s2)2022—2023學年高一下學期物理人教版2019必修第二冊第八章機械能守恒定律課后選練含答案一、選擇題。1、沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是()A.沿坡度小的斜面運動時物體克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多D.不管沿怎樣的斜面運動，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢能也相同【答案】D2、如圖所示，在同一水平方向恒力F的作用下，一物體分別沿著粗糙水平面和光滑水平面從靜止開始運動相同位移x，物體沿著粗糙水平地面運動位移x過程中，力F做的功和做功的平均功率分別為W1、P1.物體沿著光滑水平地面運動位移x過程中，力F做的功和做功的平均功率分別為W2、P2.則()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1<W2、P1<P2 D．W1＝W2、P1>P2【答案】B3、(多選)關于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．彈簧的彈性勢能跟拉伸(或壓縮)的長度有關B．彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大D．彈性勢能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關【答案】ABC4、質量一定的物體()A.速度發(fā)生變化時其動能一定變化B.速度發(fā)生變化時其動能不一定變化C.速度變化時其動能一定不變D.動能不變時其速度一定不變【答案】B5、關于機械能，以下說法正確的是()A．質量大的物體，重力勢能一定大B．速度大的物體，動能一定大C．做平拋運動的物體機械能時刻在變化D．質量和速率都相同的物體，動能一定相同【答案】D6、物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、x和t分別表示物體運動的加速度大小、動能、位移的大小和運動的時間。則以下各圖像中，能正確反映這一過程的是()【答案】C7、質量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛．已知發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的阻力大小一定，汽車能夠達到的最大速度為vm.保持發(fā)動機的功率不變，則當汽車的速度為eq\f(vm,4)時，其瞬時加速度的大小為()A.eq\f(4P,mvm) B.eq\f(3P,mvm)C.eq\f(2P,mvm) D.eq\f(P,mvm)【答案】B8、一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高處，則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g取10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負功C．物體的重力勢能一定減少0.55JD．物體的重力勢能一定增加1.25J【答案】C9、一質量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在整段時間內(nèi)，水平力所做的功為()A.eq\f(3,2)mv2B.－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2D.－eq\f(5,2)mv2【答案】A10、（雙選）下列選項中物體m機械能守恒的是(均不計空氣阻力)()【答案】CD11、從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為()A．300W B．400WC．500W D．700W【答案】A12、一棵樹上有一個質量為0.3kg的熟透了的蘋果P，該蘋果從樹上A處先落到地面C最后滾入溝底D.A、B、C、D、E水平面之間豎直距離如圖所示．以地面C為零勢能面，g取10m/s2，則該蘋果從A落下到D的過程中重力勢能的減少量和在D處的重力勢能分別是()A．15.6J和9JB．9J和－9JC．15.6J和－9JD．15.6J和－15.6J【答案】C13、如圖所示，在短道速滑運動中，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲，甲獲得更大的速度向前沖出。不計冰面阻力，則在乙推甲的過程中()A.甲對乙做正功，甲的動能增大B.甲對乙做正功，乙的動能增大C.乙對甲做正功，甲的動能增大D.乙對甲做正功，乙的動能增大【答案】C*14、如圖所示，某人騎自行車下坡，坡長l＝500m，坡高h＝8m，人和車總質量為100kg，下坡時初速度為4m/s，人不踏車的情況下，到達坡底時車速為10m/s，g取10m/s2，則下坡過程中阻力所做的功為()A.－4000JB.－3800JC.－5000JD.－4200J【答案】B15、（雙選）如圖所示，彈簧固定在地面上，一小球從它的正上方A處自由下落，到達B處開始與彈簧接觸，到達C處速度為0，不計空氣阻力，則在小球從B到C的過程中()A．彈簧的彈性勢能不斷增大B．彈簧的彈性勢能不斷減小C．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不斷減小D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能保持不變【答案】AD二、非選擇題。16、利用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律：質量m＝0.20kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點。如圖乙所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)。已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2。(計算結果均取3位有效數(shù)字)(1)下列實驗操作步驟中錯誤的是()A.把打點計時器固定在鐵架臺上，用導線連接到低壓交流電源上B.將連有重物的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重物提升到一定高度C.先釋放紙帶，再接通電源D.更換紙帶，重復實驗，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)(2)根據(jù)圖乙所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點和________點來驗證機械能守恒定律，那么打下該點時重物的瞬時速度大小為________m/s。(3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能增加量ΔEp________J，從而驗證了在誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒。甲乙【答案】(1)C(2)B1.92(3)0.3840.36917、某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表。(當?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質量m＝0.2kg，結果保留3位有效數(shù)字)時刻t2t3t4t5速度/(m·s－1)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5＝________m/s；(2)從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量ΔEp＝________J，動能減少量ΔEk＝________J；(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，即可驗證了機械能守恒定律。由上述計算得ΔEp______Ek(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結果的主要原因是_______________________________________________________________?！敬鸢浮?1)3.48(2)1.241.28(3)<存在空氣阻力18、質量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s2.求：(1)物體相對于平臺表面的重力勢能是多少？(2)物體相對于地面的重力勢能是多少？(3)物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做的功是多少？【答案】(1)0(2)120J(3)－120J120J【解析】解法一：(1)相對于平臺表面h＝0.Ep＝mgh＝0.(2)相對于地面，物體重力勢能為Ep＝mgh＝3×10×4J＝120J.(3)物體從平臺表面下落到地面上，以平臺為參考面，有Ep1＝0.Ep2＝mgh＝3×10×(－4)J＝－120J△Ep＝Ep2－Ep1＝－120J重力勢能減少了120J，重力做的功為WG＝mgh＝120J或WG＝Ep1－Ep2＝0－(－120)J＝120J.解法二：(1)、(2)兩問同上．在第(3)問中，若取地面為零勢能面．則：Ep1＝mgh＝3×10×4J＝120J，Ep2＝0ΔEp＝Ep2－Ep1＝0－120J＝－120JWG＝Ep1－Ep2＝120J。19、如圖所示，一質量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對鉛球的平均阻力大小。(g取10m/s2)【答案】2020N【解法一】應用牛頓第二定律與運動學公式求解。設鉛球做自由落體運動到沙面時的速度為v，則有v2＝2gH。在沙坑中的運動階段，設鉛球做勻減速運動的加速度大小為a，則有v2＝2ah。聯(lián)立以上兩式解得a＝eq\f(H,h)g。設鉛球在沙坑中運動時受到的平均阻力