高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第五节 机械能守恒定律精练

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第五节 机械能守恒定律精练，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
4.5机械能守恒定律同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册一、选择题（共15题）1．以下物理过程,机械能守恒的是（　　）A．汽车刹车减速 B．火箭发射升空C．子弹穿过沙袋 D．木块沿光滑半圆弧轨道滑下2．下列说法正确的是（忽略空气阻力）（　　）A．沿固定的光滑斜面加速下滑的物块机械能不守恒B．在光滑水平面上，小球以一定初速度压缩固定在墙上的弹簧，该过程中小球的机械能守恒C．物体处于平衡状态时，机械能一定守恒D．被起重机拉着匀速向上吊起的集装箱机械能一定不守恒3．物体在地面附近以的加速度匀减速上升，则在上升过程中，物体的机械能（　　）A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判定4．夏季游乐场的“飞舟冲浪”项目受到游客的欢迎，如图所示，一游客（可视为质点）以某一水平速度从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上的C点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．在A点时，游客处于超重状态B．从B到C过程，游客的机械能增大C．在B点时，游客的向心加速度为gD．从A到B过程，游客的加速度不断增大5．如图所示，两个质量相同的物体从A点静止释放，分别沿光滑面AB与AC滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是 A．两物体到达斜面底端时的速度相同B．两物体到达斜面底端时的动能相同C．两物体沿AB面和AC面运动时间相同D．两物体从释放至到达斜面底端过程中，重力的平均功率相同6．下列对功的认识，其描述正确的是（　　）A．因为功有正负，所以功是矢量B．作用力做正功时，反作用力一定做负功C．合外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒D．静摩擦力可能做正功，也可能做负功，还可能不做功7．下面列举的实例中，机械能守恒的是（　　）A．雨滴在空中只受重力自由下落B．汽车沿斜坡加速上升C．物块沿粗糙斜面上滑D．飞机沿水平跑道减速滑行8．2016年12月18日，国内单机容量最大的抽水蓄能电站——浙江仙居抽水蓄能电站全面投产．其工作原理是：在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．如图所示，若该电站蓄水池（上水库）有效总库容量（可用于发电）为 8.78×106m3，发电过程中上下水库平均水位差 671m，年抽水用电为 3.2×109kW·h，年发电 量 为 2.5×109 kW·h （ 水 的 密 度 为 ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度为 g=10m/s2，相当于给华东电网建了一个“大蓄电池”，以下水库水面为零势能面． 则下列说法正确的是（ ）A．抽水蓄能电站的总效率约为 65%B．发电时流入下水库的水流速度最大可达 150m/sC．蓄水池中能用于发电的水的重力势能约为 Ep=6.0×1015 JD．该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以106kW 计算）约7h9．在同一水平线上相距L的两位置沿相同方向水平抛出两个质量相等的小球甲和乙，两球在空中相遇，且相遇位置距乙球抛出点的水平距离为L，两球的运动轨迹如图所示。不计空气阻力，规定初始位置为重力势能的参考面，则下列说法正确的是（　　） A．相遇时甲球的机械能是乙球机械能的4倍B．相遇时甲球的动能是乙球动能的4倍C．相遇时甲球的动能增量是乙球动能增量的2倍D．相遇时甲球的机械能增量是乙球机械能增量的4倍10．在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的运动是 (        )A．雨点匀速下落 B．汽车刹车的运动C．物体沿斜面匀速下滑 D．物体做自由落体运动11．如左下图所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如右下图所示．下列说法正确的是A．甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B．甲、乙两球的质量之比为m甲∶m乙＝2∶1C．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为P甲∶P乙＝1∶1D．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度相同12．如图甲所示，一木块以某一初速度冲上倾角足够长的固定斜面。若以斜面底端为位移初始点，乙图为木块在斜面上运动的动能随位移x变化关系图像。忽略空气阻力的影响，重力加速度，，。则下列判断正确的是（　　）A．木块从底端出发再回到底端的过程中，摩擦力做功为-20JB．木块与斜面间的动摩擦因数C．再回到底端时，小木块重力的瞬时功率为D．木块从底端出发到x=5m位置的过程中，机械能减少了40J13．如图所示，倾角为30°的粗糙斜面与倾角为60°的足够长的光滑斜面对接在一起，两斜面上分别放有质量均为的物块甲和乙，两物块通过一跨过定滑轮的细线连在一起。在平行于斜面的拉力的作用下两物块均做匀速运动（细线保持拉直状态），从图示位置开始计时，在甲物块与滑轮相碰前的一段时间内，下面的图象中，表示每个物块所通过的路程，表示两物块组成的系统的机械能。表示甲物块克服摩擦力所做的功，表示两物块组成的系统的重力势能（以对接处为零势能面），表示拉力对乙物块所做的功，则图象中所反映的关系不正确的是（　　）A． B． C． D．14．如图所示，一斜面体放在光滑的水平面上，一个小物体从斜面体顶端无摩擦的自由滑下，则在下滑的过程中，下列结论正确的是（       ）A．斜面对小物体的弹力做的功为零B．小物体的重力势能完全转化为小物体的动能C．小物体的机械能守恒D．小物体，斜面和地球组成的系统机械能守恒15．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0.2g，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的是(　　 )A．重力对物体做功0.2 mgh B．物体重力势能减少了0.8 mghC．物体的动能增加了0.2 mgh D．物体的机械能减少了0.2 mgh二、填空题（共4题）16．从地面斜向上抛出一个质量为m的物体，初速度为v0，不计空气阻力，取地面物体的重力势能为零，当物体的重力势能是其动能3倍时，物体离地面的高度为_____．17．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能为______，整个下落过程中机械能的改变量为________。18．如图所示，一个半径为R的半球形碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口均光滑。一根足够长的轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为2m和m的小球A和B。现将A球从碗口P点静止释放，A球沿碗内壁滑至碗底，此过程中B球的重力势能增加了__________。A球静止释放后，沿碗壁运动的最大位移是____________。19．某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示。框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和。小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。（1）当地的重力加速度为________（用k表示）。（2）若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________（用题中物理量的字母表示）。（3）关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差________A．尽量靠近刻度尺零刻度线B．尽量靠近光电门2C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2三、综合题（共4题）20．人造地球卫星沿椭圆形轨道运动，如图所示。由开普勒行星运动定律可知，当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的速度越来越小。试用机械能守恒定律解释这一现象。21．某同学的身高为1.7m，在学校运动会上参加跳高比赛，以背越式越过了高度为1.6m的横杆。若不计阻力，估算他起跳时竖直方向上的速度大小。22．如图所示是一种叫“蹦极跳”的运动。跳跃者用弹性长绳一端绑在脚踝关节处，另一端固定在距地面几十米高处，然后从该高处自由跳下。某人做蹦极运动时，从起跳开始计时，他对弹性长绳的弹力F随时间t变化为如图所示的曲线。为研究方便，不计弹性长绳的重力，忽略跳跃者所受的空气阻力，并假设他仅在竖直方向运动，重力加速度g取10m/s2。根据图中信息求：(1)该跳跃者在此次跳跃过程中的最大加速度；(2)该跳跃者所用弹性绳的原长；(3)假设跳跃者的机械能都损耗于与弹性绳相互作用过程中。试估算，为使该跳跃者第一次弹回时能到达与起跳点等高处，需要给他多大的初速度。23．我们对物理规律的学习应深入理解，对于重要的定理定律要学会推导。（1）如图质量为m的物体在水平面上沿直线运动，在与运动方向相同的水平恒力F的作用下速度从v1增大到v2，在此过程中物体受到的摩擦阻力恒为f。请用牛顿运动定律和运动学公式推导：恒力F与阻力f对物体做功的和等于物体动能的变化。 （2）如图质量为m的物体在光滑曲面上从A点滑至B点，A、B两点到水平面的高度分别为h1、h2.请用动能定理推导：物体在A点的机械能和在B点的机械能相等。
参考答案：1．D2．D3．C4．D5．B6．D7．A8．D9．A10．D11．C12．A13．D14．D15．C16．17．          018．          19．               C20．当卫星从近地点向远地点运动时，只受万有引力作用，故卫星的机械能守恒；在近地点卫星离地球近，所以势能小；而速度大，所以动能大；而在远地点卫星离地球远，所以势能大，根据机械能守恒可知，卫星在远地点的动能小，所以速度小，所以当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的速度越来越小。21．22．(1) 20m/s2     (2) 11.25m     (3) 5.4m/s23．（1）设位移是x，由牛顿第二定律F-f=ma由运动学公式v22-v12=2ax又W=Fx-fx联立解得（2）设物体在A、B点的速度分别为vA、vB，根据动能定理整理可得即