第八章机械能守恒定律巩固练习 2021-2022 学年高一下学期物理人教版 （2019）必修第二册 一、单选题 1．如图所示，质量为 m 的苹果从距地面高度为 H 的树上由静止开始下落，树下有一深度为 h 的坑。若以地面为零 势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能为（ A． - mgh B．mgH ） C．mg（H + h） D．mg（H - h） 2．质量为 1kg 的物体以 4m/s 的速度运动时，它所具有的动能是（  ） A．2J B．4J C．8J D．16J 3．下列物体运动过程中，机械能守恒的是（　　） A．匀速下降的雨滴 B．物体做自由落体运动 C．物体由斜面顶端匀速滑到斜面底端 D．摩天轮上的游客在竖直面内做匀速圆周运动 4．下列说法正确的是（　　） A．随着科技的发展，永动机是可以制成的 B．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的 C．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生 5．如图，高台跳水项目中要求运动员从距离水面 H 的高台上跳下，在完成空中动作后进入水中。若某运动员起跳 瞬间重心离高台台面的高度为 h1，斜向上跳离高台瞬间速度的大小为 v0，跳至最高点时重心离台面的高度为 h2， 入水（手刚触及水面）时重心离水面的高度为 h1。图中虚线为运动员重心的运动轨迹。已知运动员的质量为 m， 不计空气阻力，则运动员跳至最高点时速度及入水（手刚触及水面）时速度的大小分别是（　　） A．0， B．0， v02  2 gH 2 g ( H  h2  h1 ) 2 2 C． v0  2 g (h1  h2 ) ， v0  2 gH 2 2 D． v0  2 g (h1  h2 ) ， v0  2 g ( H  h1 ) 6．放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了 3J 和 4J 的功， 则该物体的动能增加了（　　） A．12J B．5J C．7J D．1J 7．如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时 的加速阶段，bc 段是与 ab 段相切的水平直线，则下述说法正确的是（　　） A．0～t1 时间内汽车做匀加速运动且汽车牵引力的功率恒定 B．t1～t2 时间内的平均速度为 v1  v2 2 1 2 1 2 C．t1～t2 时间内汽车牵引力做功等于 mv2  mv1 2 2 D．在全过程中 t1 时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3 时间内牵引力最小 8．某种升降机的装置原理图如图所示，各钢绳保持竖直方向，升降机上方的绳从左到右分别记为 1、2、3、4、5，升降机只能在竖直方向运动．已知升降机和人的总质量为 150 kg，配重 A 质量为 200 kg，电动机 的输出功率为 1.2 kW，不计滑轮、钢绳的质量和所有摩擦力，当升降机向上匀速运动时（g 取 10 m/s2）（　　） A．升降机的速度大小与配重 A 的速度大小相等 B．绳 3 和绳 4 对升降机的拉力相等 C．升降机向上匀速运动的速度为 2.4 m/s D．配重 A 通过绳对升降机做的功比电动机对升降机做的功少 9．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（　　） A．卫星的动能逐渐减少 B．由于地球引力做正功，引力势能一定增加 C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减少量 10．如图所示，由弹丸发射器、固定在水平面上的 37°斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙（挡板墙上 分布有多个力传感器）构成的游戏装置，半圆形挡板的半径 R=0.5m，斜面高度 h=0.9m，弹丸与斜面间的动摩擦因 数 μ1=0.5。游戏者调节发射器，弹丸到 B 点时速度沿斜面且大小为 5m/s，接着他将半圆形挡板向左平移使 C、D 两 端重合。挡板墙上各处的力传感器收集到的侧压力 F 与墙上转过圆心角 θ 之间的关系如图所示。下列说法正确的 是（　　） A．弹丸的质量为 0.1kg B．弹丸的质量为 0.4kg C．弹丸与地面的动摩擦因数为 0.6 D．弹丸与地面的动摩擦因数为 0.8 11．如图所示，物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体 B 的质量为 2m，放置在倾角为 30°的光 滑斜面上，物体 A 的质量为 m，用手托着物体 A 使弹簧处于原长，细绳伸直且 B 与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜 面平行，A 与地面间的距离为 h，物体 B 静止在斜面上挡板 P 处。放手后物体 A 下落，与地面即将接触时速度大小 为 v，此时物体 B 对挡板恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 mg 2h 1 2 B．此时弹簧的弹性势能等于 mgh  mv 2 C．此时物体 A 的加速度大小为 g，方向竖直向上 D．此后物体 B 可能离开挡板沿斜面向上运动 12．如图所示，水平面 O 点左侧光滑，O 点右侧粗糙且足够长，有 10 个质量均为 m 完全相同的小滑块（可视为质 点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离为 L，滑块 1 恰好位于 O 点，滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开， 现将水平恒力 F 作用于滑块 1，经观察发现，在第 3 个小滑块进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一 过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为 g，则下列说法正确的是（　　） A．粗糙地带与滑块间的动摩擦因数  F mg 2FL B．匀速运动过程中速度大小 5m C．第一个滑块进入粗糙地带后，第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等 D．在水平恒力 F 作用下，6 个滑块全部可以进入粗糙地带 二、填空题 13．汽车在匀速爬坡的过程中，动能_________，重力势能_________，机械能_________．（均选填“增大”“不变”或 “减小”） 14．质量为 m 的物体做匀加速直线运动，从 v 增加至 2v，在则该物体的初动能为___________，动能的增加量为__ _________。 15．一质量为 m 的小轿车以恒定功率 P 启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的 最大速度为 v，行驶过程中受到的阻力为____________， 当小轿车的速度大小为 __________。 2v 时，其加速度大小为________ 3 16．如图，三块完全相同的磁铁 A、B、C 套在固定的光滑竖直杆上，相邻磁铁间同名磁极相对。平衡后 A、B 均 悬浮在空中，C 在桌面上，则相邻两块磁铁间的距离 h1______h2（选填“>”、“<"或“=”）。若缓慢下压磁铁 A，则磁 铁之间因为相互作用力而具有的势能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 17．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的 v—t 图像如图甲所示，水平拉力的 P—t 图像 如图乙所示，g = 10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在 6s 内对物体所做的功相当于一个恒定 力 F′沿物体位移方向所做的功，则 F′ = ___________，物体与水平面间的动摩擦因数为___________。 三、解答题 3 18．质量为 4t 的卡车，由静止出发在水平公路上行驶100m 后速度增大到 54km/h ，若发动机的牵引力为 5 �10 N 不 变。求 （1）牵引力所做的功 W1 ； （2）卡车克服阻力做的功 W2 。 19．如图所示，总长为 L 的光滑匀质铁链跨过一光滑的轻质小滑轮，开始时底端 A、B 相齐，当略有扰动时，其一 端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？ 20．如图所示，装置 ABCDE 固定在水平地面上，AB 段为倾角  ＝53°的斜面，BC 段为半径 R＝2m 的圆弧轨道， 两者相切于 B 点，A 点离地面的高度为 H＝4m。一质量为 m＝1kg 的小球从 A 点由静止释放后沿着斜面 AB 下滑， 当进入圆弧轨道 BC 时，由于 BC 段是用特殊材料制成的，导致小球在 BC 段运动的速率保持不变，最后，小球从 最低点 C 水平抛出，落地速率为 v＝7m/s。已知小球与斜面 AB 之间的动摩擦因数 μ＝0.5，重力加速度 g＝ 10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不计空气阻力，求： （1）小球从 B 点运动到 C 点克服阻力所做的功； （2）B 点到水平地面的高度； （3）小球运动到 C 点时的速度大小。 21．如图所示，将一个质量 m=0.2kg 的小球水平抛出，小球从抛出到落地经历的时间 t=0.6s，小球落地点与抛出点 的水平距离 x=4.8 m，不计空气阻力. （g 取 10m／s2）求： （1）抛出点距水平地面的高度 h； （2）小球抛出时的速度大小 v0； （3）小球落地时的动能 Ek .参考答案： 1．A 2．C 3．B 4．B 5．C 6．C 7．D 8．C 9．D 10．C 11．B 12．D 13． 不变 14． 1 2 mv 2 15． P v 16． > 17． 15 N 13 19． 增大 3 2 mv 2 P 2mv 增大 18．（1） v 增大 0.6 W1  5 �105 J ；（2） W2  5 �104 J gL 2 20．（1）8J；（2）2m；（3）5m/s 21．（1）1.8m（2）8m/s（3）10J