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1、2020春人教版物理必修二第7章 机械能守恒定律习题含答案必修二第七章 机械能守恒定律一、选择题1、如图所示,板长为l,板的B端静放有质量为m的可视为质点的小物体P,物体与板间的动摩擦因数为,开始时板水平,若板绕A点缓慢转过一个小角度的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过程中,关于小物体P所受力的做功,以下说法正确的是()A.重力对P做功为mglsin B.摩擦力对P做功为mglcos 2C.弹力对P做功为mgcos lsin D.板对P做功为mglsin 2、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中()A动能减少，势能增加 B动能不变，势能增加C动能减少，势能不变 D动能不
2、变，势能减少3、A、B两物体的质量之比mAmB21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WAWB分别为()A21，41 B41，21C14，12 D12，144、物体从某高处做自由落体运动,以地面为重力势能零势能面,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()5、在光滑水平面上,一个物体在恒力F作用下从静止开始加速运动,经过一段时间t,末速度为v。则()A.在t时间内力F对物体所做的功为FvtB.在t时间内力F的功率为FvC.在t时刻力F的功率为FvD.在t时
3、刻力F的功率为12Fv6、（双选）如图所示，一固定斜面高度为H，质量为m的小物块沿斜面从顶端滑至底端，则物块在此过程中()A重力做功大于mgHB重力做功等于mgHC重力势能增加了mgH D重力势能减小了mgH7、如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下。不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中()A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做正功C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功8、如图所示,一光滑的水平轨道AB
4、与一光滑的半圆形轨道BCD相接。其中,半圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点,半径为R。一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动且恰能通过最高点,则()A.m越大,v0值越大B.R越大,v0值越大C.v0值与m,R无关D.m与R同时增大有可能使v0不变9、在探究功与物体速度变化的关系实验中，下列说法正确的是（）A小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出B进行试验时，必须先平衡摩擦力C分析实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动D通过实验数据分析得出结论：w与v2成正比10、放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作
5、用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A48J B14J C10J D2J11、如图所示是具有登高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置。此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3 m3/min,水离开炮口时的速率为20 m/s,则用于(g取10 m/s2)()A.水炮工作的发动机输出功率约为1104 WB.水炮工作的发动机输出功率约为4104 WC.水炮工作的发动机输出功率约为2.4106 WD.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W12、
6、从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速度v0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)()Av/(2g) Bv/(4g)Cv/(8g) D3v/(8g)13、（多选）下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是（ ）A某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加、C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动不可能制成D石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了二、非选择题1、高20m的瀑布,1min内流下的水冲击水轮机后,其水流的功率有20%转变为电能,若发电的功率为200kW,则水流的功率为_1min内流下的水量是_.2、为了“验证机械能守
7、恒定律”，某学生想利用气垫导轨和光电门及质量为m的小车来进行实验，如图所示，他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上的两点处分别安装光电门A和B，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记录小车经过A、B光电门时，车上挡光片的挡光时间t1、t2，用游标卡尺测得挡光片宽度为d。（1）要验证小车在运动过程中机械能守恒，还必须测出 。（2）本实验验证机械能守恒定律的原理式为 。（用上面已知测量量和还必须测出的物理量的符号表示）3、如图所示，水平弹簧劲度系数k500 N/m，现用一外力推物块，使弹簧压缩10 cm而静止突然撤去外力F，物块被弹开，那么弹簧对物块做了多少功？(弹簧与物块未连
8、接)2020春人教版物理必修二第7章 机械能守恒定律习题含答案必修二第七章 机械能守恒定律一、选择题1、如图所示,板长为l,板的B端静放有质量为m的可视为质点的小物体P,物体与板间的动摩擦因数为,开始时板水平,若板绕A点缓慢转过一个小角度的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过程中,关于小物体P所受力的做功,以下说法正确的是()A.重力对P做功为mglsin B.摩擦力对P做功为mglcos 2C.弹力对P做功为mgcos lsin D.板对P做功为mglsin 解析:板绕A点缓慢转动过程中,小物体受到三个力,即重力、摩擦力、板的弹力。其中,重力做功WG=-mglsin ,是负功,故选项A错误
9、;摩擦力始终与运动方向垂直,不做功,选项B错误;板绕A点缓慢转动过程中,小物体虽做圆周运动,但是因为板是缓慢运动,可看成是物体始终处于平衡状态,合外力为0,合外力的总功也为0,即有WG+W弹+WFf=0,则得W弹=-WG=mglsin ,选项C错误;板对小物体有弹力和摩擦力两个力的作用,所以板对P做功即为W板=W弹+WFf=mglsin ,选项D正确。能力提升【答案】D2、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中()A动能减少，势能增加 B动能不变，势能增加C动能减少，势能不变 D动能不变，势能减少【答案】B【解析】小车沿斜面从A运动到B，位置升高，势能增加；小车沿斜面匀速运动
10、，速度大小不变，故物体的动能不变3、A、B两物体的质量之比mAmB21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WAWB分别为()A21，41 B41，21C14，12 D12，14【答案】B4、物体从某高处做自由落体运动,以地面为重力势能零势能面,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()解析:设物体开始下落时的重力势能为Ep0,物体下落高度h过程中重力势能减少量Ep=mgh,故物体下落高度h时的重力势能Ep=Ep0-Ep=Ep0-mgh,即Eph图象为倾斜直
11、线,B正确。【答案】B5、在光滑水平面上,一个物体在恒力F作用下从静止开始加速运动,经过一段时间t,末速度为v。则()A.在t时间内力F对物体所做的功为FvtB.在t时间内力F的功率为FvC.在t时刻力F的功率为FvD.在t时刻力F的功率为12Fv解析:在t时间内的位移l=vt2,W=Fl=12Fvt,选项A错误;t时间内的功率为P=Wt=12Fv,B错误;t时刻的瞬时功率P=Fv,C正确,D错误。【答案】C6、（双选）如图所示，一固定斜面高度为H，质量为m的小物块沿斜面从顶端滑至底端，则物块在此过程中()A重力做功大于mgHB重力做功等于mgHC重力势能增加了mgH D重力势能减小了mgH【
12、答案】BD7、如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下。不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中()A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做正功C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功解析:用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功,弹力不做功,用弹簧拴住小球下摆时,重力做正功,弹簧要伸长,小球轨迹不是圆弧,弹力做负功,选项C正确,A,B,D错误。【答案】C8、如图所示,一光滑的水平轨道AB与一光滑的半圆形轨道BCD相接
13、。其中,半圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点,半径为R。一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动且恰能通过最高点,则()A.m越大,v0值越大B.R越大,v0值越大C.v0值与m,R无关D.m与R同时增大有可能使v0不变解析:小球恰能通过最高点,有mg=mv2R,又因为轨道是光滑的,整个过程中只有重力做功,根据机械能守恒定律有mg2R+12mv2=12mv02,联立解得v0=5gR,故B选项正确。【答案】B9、在探究功与物体速度变化的关系实验中，下列说法正确的是（）A小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出B进行试验时，必须先平衡摩擦力C分析实验所打出来的纸带可判
14、断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动D通过实验数据分析得出结论：w与v2成正比【答案】B10、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6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A48J B14J C10J D2J【答案】解：运用动能定理：E=w合=6J+8J=14J所以该物体的动能增加了14J故选B11、如图所示是具有登高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置。此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3 m3/min,水
15、离开炮口时的速率为20 m/s,则用于(g取10 m/s2)()A.水炮工作的发动机输出功率约为1104 WB.水炮工作的发动机输出功率约为4104 WC.水炮工作的发动机输出功率约为2.4106 WD.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W解析:登高平台的发动机输出功率为克服伸缩臂和人连同平台的重力的功率,克服人和平台重力的功率,P=m1ght=4001060300 W=800 W,故输出功率应大于800 W,选项D错误;在1 s内,喷出去水的质量为m2=V=103120 kg=50 kg,增加的重力势能为WG=m2gh=501060 J=3104 J,增加的动能为12m2v2=1
16、104 J,所以1 s内水增加的机械能为4104 J,所以水炮工作的发动机输出功率为4104 W,选项B正确,A,C错误。【答案】B12、从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速度v0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)()Av/(2g) Bv/(4g)Cv/(8g) D3v/(8g)解析：由机械能守恒定律得mvm()2mgh，解得h，D正确【答案】D13、（多选）下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是（ ）A某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加、C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动不可能制成D石子从空中落下,最后停止在地面
17、上,说明机械能消失了【答案】ABC二、非选择题1、高20m的瀑布,1min内流下的水冲击水轮机后,其水流的功率有20%转变为电能,若发电的功率为200kW,则水流的功率为_1min内流下的水量是_.【答案】1000kw、300m32、为了“验证机械能守恒定律”，某学生想利用气垫导轨和光电门及质量为m的小车来进行实验，如图所示，他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上的两点处分别安装光电门A和B，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记录小车经过A、B光电门时，车上挡光片的挡光时间t1、t2，用游标卡尺测得挡光片宽度为d。（1）要验证小车在运动过程中机械能守恒，还必须测出 。（2）本实验验证机械能守恒定律的原理式为 。（用上面已知测量量和还必须测出的物理量的符号表示）【答案】(1)两光电门之间的距离l (2)3、如图所示，水平弹簧劲度系数k500 N/m，现用一外力推物块，使弹簧压缩10 cm而静止突然撤去外力F，物块被弹开，那么弹簧对物块做了多少功？(弹簧与物块未连接)解析：弹簧的弹力是变力，不能直接用WFl进行计算，但由于弹簧的弹力满足Fkx，可作出弹力F随形变量x变化的图象如图甲所示物块被弹开时，所受弹力逐渐减小，弹簧恢复原长时弹力为零，可作物块的受力F与位移x的关系图象，如图乙所示则Wkxx5000.10.1 J2.5 J.答案：2.5 J