高一物理人教版必修二第七章机械能守恒定律单元练习题含答案汇编.docx

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高一物理人教版必修二第七章机械能守恒定律单元练习题含答案汇编

第七章机械能守恒定律

一、单选题

1.如图所示，物体从高h的斜面顶端A由静止滑下，到斜面底端后又沿水平面运动到C点而停止．要使这个物体从C点沿原路返回到A，则在C点处物体应具有的速度大小至少是（　　）

A．

B．2

C．

D．

2.如图所示，质量为m的苹果，从距地面高度为H的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为（　　）

A．－mgh

B．mgH

C．－mg（H＋h）

D．mg（H＋h）

3.下列关于重力势能的几种理解，正确的是（　　）

A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功

B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零

C．选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落地时物体的重力势能不相等

D．选取不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响有关重力势能问题的研究

4.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是（　　）

A．橡皮筋做的功可以直接测量

B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功

D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍

5.关于功和能，下列说法不正确的是（　　）

A．滑动摩擦力对物体可以做正功

B．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功

C．做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功

D．只有重力作功的物体，在运动过程中机械能一定守恒

6.如图所示，由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带左端点上．设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v，而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，左右端点相距L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为（　　）

A．μmgl

B．mv2

C．μmgl＋mv2

D．mv2

7.质量为m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示，g取10m/s2，则（　　）

A．拉力F的大小为100N

B．物体在4s时拉力的瞬时功率为120W

C．4s内拉力所做的功为480J

D．4s内物体克服摩擦力做的功为320J

8.卫星发射上升过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为（　　）

A．重力做正功，重力势能减小

B．重力做正功，重力势能增加

C．重力做负功，重力势能减小

D．重力做负功，重力势能增加

9.如图是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在NBA赛场上投二分球时的照片．现假设林书豪准备投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起，已知林书豪的质量为m，双脚离开地面时的速度为v，从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h，则下列说法正确的是（　　）

A．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为0

B．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为mv2＋mgh

C．从下蹲到离开地面上升过程中，他的机械能守恒

D．离开地面后，他在上升过程中处于超重状态，在下落过程中处于失重状态

10.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）

A．重力做功2mgR

B．机械能减少mgR

C．合外力做功mgR

D．克服摩擦力做功mgR

二、多选题

11.（多选）如图所示，木块A，B叠放在光滑水平面上，A，B之间不光滑，用水平力F拉B，使A，B一起沿光滑水平面加速运动，设A，B间的摩擦力为Ff，则以下说法正确的是（　　）

A．F对B做正功，对A不做功

B．Ff对B做负功，对A做正功

C．Ff对A不做功，对B做负功

D．Ff对A和B组成的系统做功为0

12.（多选）关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是（　　）

A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为

B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现

C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响

D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径

13.（多选）如图所示，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r.将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列正确的是（　　）

A．球1的机械能守恒

B．六个球落地点各不相同

C．球6的水平射程最小

D．球6在OA段机械能增大

14.（多选）质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）

A．斜面对物体m的支持力一定做正功

B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功

C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功

D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功

15.（多选）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．物体重力做的功为mgh

B．物体所受阻力做功为

C．物体重力势能减少了mgh

D．物体克服阻力所做的功为

三、实验题

16.在“探究功与速度变化的关系”实验中．

（1）如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是（　　）

A．释放小车的位置等间距的变化

B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍

C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍

D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置静止释放

（2）该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（　　）

A．一直增大且增量不变

B．先减小后增大

C．先增大后减小

D．先增大后均匀不变再减小

（3）该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：

A：

实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；

B：

保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．

请回答下列问题：

①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；

②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小（选填“大于”“等于”或“小于”）．

17.如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．

实验步骤如下：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．

②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.

③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.

④读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt1和Δt2.

⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.

⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________.

⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________.（重力加速度为g）

⑧如果满足关系式____________，则可认为验证了机械能守恒定律．

四、计算题

18.如图所示，质量m＝1kg的木块静止在高h＝1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平推力F＝20N，使木块产生位移l1＝3m时撤去，木块又滑行l2＝1m后飞出平台，求木块落地时速度的大小．

19.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1kg，整个过程中小车受到的阻力Ff大小不变．求：

（1）小车所受阻力Ff的大小；

（2）在t1～10s内小车牵引力的功率P；

（3）求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移．

20.在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车在行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：

（1）电动车的额定功率；

（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s?

五、填空题

21.一个质量为0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.

22.质量为1kg的物体从离地面1.5m高处以速度10m/s抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J．（g取10m/s2）

23.近年来我国建立了许多风力发电厂．某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为__________．风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．某台风力发电机风轮机叶片的长度为r，设空气的密度为ρ，气流速度为v，则在时间t内风轮机可以接受到的最大风能为__________．

24.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时（实际很小），从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．

25.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有（　　）；通过计算得到的有（　　）

A．重锤的质量

B．重力加速度

C．重锤下落的高度

D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度

答案解析

1.【答案】B

【解析】从A→C由动能定理得mgh－Wf＝0，从C→A有－mgh－Wf＝0－mv，故C点速度v0＝2.

2.【答案】A

【解析】以地面为零势能面，坑在地面以下，苹果落到坑中时的重力势能为－mgh；故选A.

3.【答案】D

【解析】重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，一个物体重力势能的大小跟它能否对别的物体做功无必然联系．

4.【答案】B

【解析】橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．故B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车做加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运