鲁科版 (2019)必修 第二册第5节 科学验证:机械能守恒定律测试题

这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第5节 科学验证:机械能守恒定律测试题，共4页。


A．M球的机械能守恒
B．M球的机械能减小
C．M和N组成的系统的机械能守恒
D．绳的拉力对N做负功
2．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小( )
A．一样大B．水平抛的最大
C．斜向上抛的最大D．斜向下抛的最大
3．某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10 m/s2)( )
A．2 m/sB．4 m/s
C．6 m/sD．8 m/s
4．如图所示，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过轨道最低点B时的速度为3eq \r(gR)，求：
(1)物体在A点时的速度大小；
(2)物体离开C点后还能上升多高？
5．如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量m＝2 kg的木块沿光滑水平面以v0＝5 m/s的初速度向左运动，当木块压缩弹簧后速度减为v＝3 m/s时弹簧的弹性势能是( )
A．9 JB．16 J
C．25 JD．32 J
6．如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f。设木块滑行距离为s时开始匀速前进，下列判断正确的是( )
A．木块动能的增加量等于f(s＋d)
B．子弹损失的动能等于fs
C．子弹与木块总机械能的损失等于fs
D．子弹与木块总机械能的损失等于fd
参考答案
1．BC
解析：因M下落的过程中细绳的拉力对M球做负功，对N球做正功，故M球的机械能减小，N球的机械能增加，但M和N组成的系统的机械能守恒，B、C正确，A、D错误。
2．A
解析：三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，机械能守恒，以地面为参考平面，设抛出点的高度为h，并设小球的质量为m，根据机械能守恒定律可得
eq \f(1,2)mv2＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＋mgh
解得小球的末速度大小为
v＝eq \r(v\\al(2,0)＋2gh)
与小球抛出的方向无关，即三球的末速度大小相等，故A正确。
3．B
解析：将该同学视为做竖直上抛运动，整个过程机械能守恒，取地面为参考平面，最高点速度为零，由Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2得
eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＋mgh1＝mgh2
其中h1为起跳时该同学重心的高度，即h1＝0.9 m，代入数据得起跳速度v0＝eq \r(2gh2－h1)≈4 m/s，故选B。
4．解析：(1)物体在运动的全过程中只有重力做功，机械能守恒，选取B点为零势能点，设物体在B点的速度为vB，由机械能守恒定律得
mg·3R＋eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,B)
解得v0＝eq \r(3gR)。
(2)设物体从B点上升到最高点的高度为HB，由机械能守恒定律得
mgHB＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,B)
解得HB＝4.5R。
所以物体离开C点后还能上升
HC＝HB－R＝3.5R
5．B
解析：由系统机械能守恒知，此时弹簧的弹性势能等于木块动能的减少量
Ep＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)－eq \f(1,2)mv2＝eq \f(1,2)×2×52 J－eq \f(1,2)×2×32 J＝16 J
故B正确，A、C、D错误。
6．D
解析：子弹相对地面的位移为(s＋d)，木块对子弹的阻力f做功为－f(s＋d)，根据动能定理，子弹损失的动能等于f(s＋d)，故B错误；对木块，子弹对木块的作用力做功为fs，根据动能定理得知，木块增加的动能为fs，故A错误；在整个过程中，系统阻力做功为－fd，根据功能关系可知，系统损失的机械能为fd，故C错误，D正确。