人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课时练习

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课时练习，共6页。试卷主要包含了4 机械能守恒定律，5，取g=10 m/s2，由图中数据可得等内容，欢迎下载使用。

【基础题组】
把一个重为G的物体，用一个水平的推力F=kt(k为正的常数，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如图所示，从t=0开始计时，物体从静止开始运动，关于此后物体的动能Ek、重力势能Ep、机械能E随着物体位移x变化图象定性来说可能正确的有( )
A. B.
C. D.
在韩国平昌冬奥会上，我国选手贾宗洋在自由式滑雪空中技巧比赛中获得银牌。假设他在比赛过程中的运动轨迹如图所示，其中a为运动起点，b为ac之间的最低点，c为腾空跃起的最高点，d是腾空后的落地点，最后停在e点。空气阻力可以忽略，雪地与滑雪板之间的摩擦力不可忽略。在贾宗洋整个运动过程中，下列说法中正确的是
A. 他从a点向b点运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B. 他在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等
C. 他从c点下落到d点的过程中，减少的重力势能全部转化为动能
D. 他在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
如图所示，m1与m2通过轻质绳连接，m1A. m1的机械能守恒
B. m1的机械能减小
C. m1和m2的总机械能减少
D. m1和m2组成的系统机械能守恒
如图所示，“蹦极”运动中，游戏者身系弹性绳下落，不计空气阻力，游戏者从图中位置下落到最低点过程中，下列说法正确的是( )
A. 弹性绳原长位置，弹性绳弹力等于游戏者重力
B. 游戏者速度最大时，弹性绳的弹性势能为零
C. 弹性绳的弹性势能最大时，游戏者速度为零
D. 弹性绳的弹性势能先增大后减小，游戏者的动能一直增大
某同学在操场上踢足球，足球质量为m，该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为ℎ的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为W，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是( )
A. 足球从A到B机械能守恒
B. 该同学对足球做的功等于12mv02+mgℎ
C. 足球在A点处的机械能为12mv02+mgℎ
D. 足球在B点处的动能为12mv02−mgℎ−W
如图甲所示，有一固定的正点电荷N，其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。将小球从H 0高处由静止释放，至小球下落到与N同一水平面的过程中，其动能E k随高度H(设小球与点电荷N的竖直高度差为H)的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球可能带负电，也可能带正电
B. 带电小球在高度H0~H1之间运动过程中，电势能减小
C. 带电小球在高度H1~H2之间运动过程中，机械能减小
D. 带电小球在整个运动过程中，库仑力先减小后增大
高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是( )
A. 动能减少，重力势能减少B. 动能减少，重力势能增加
C. 动能增加，重力势能减少D. 动能增加，重力势能增加
如图所示，质量(连同装备)m=60 kg的滑雪运动员以v0=10 m/s的初速度从高ℎ=15 m的A点沿光滑雪道滑下，到达水平面的B点后进入平直缓冲道BC，最终停下，已知滑雪板与缓冲道间动摩擦因数为μ=0.5，取g=10 m/s2。求：
(1)以BC为零势能面，运动员在A点时的机械能；
(2)到达最低点B时的速度大小；
(3)运动员在缓冲道上通过的位移。
如图，一质量为m=5kg的物体，由14光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小；
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；
(3)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功。
【能力提升】 秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子(01n)与静止氘核(12H)多次碰撞，使中子减速．已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正碰．经过一次碰撞后，中子损失的动能为 ( )
A. 19EB. 89EC. 13ED. 23E
如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和一切摩擦)。初始时刻，用手按住物块B使A，B处于静止状态。松手后A下落、B沿斜面上滑。则从松手到物块A着地前的瞬间( )
A. 以A和B为系统，由于绳子的拉力做功，系统机械能不守恒
B. 轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增加量
C. 物块A的重力势能的减少量等于物块A和B的动能增加量
D. 物块A的机械能与物块B的重力势能之和是增加的
如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( )
A. 圆环的机械能守恒
B. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大
C. 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
D. 弹簧弹性势能变化了2mgL
(多选)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随离开地面的高度ℎ的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得( )
A. 物体的质量为2 kg
B. ℎ=0时，物体的速率为10 m/s
C. ℎ=2 m时，物体的动能Ek=40 J
D. 从地面运动到高度ℎ=4 m处的过程中，物体的动能减少100 J
【答案】ABD
如图所示，有质量为2m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，α=30°时，弹簧处于原长。当α=30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中( )
A. P、Q组成的系统机械能守恒
B. 当α=45°时，P、Q的速度相同
C. 弹簧弹性势能最大值为(3−1)mgL
D. P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg
如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之一圆弧轨道BC，与竖直轨道AB和水平轨道CD相切，轨道均光滑。现有长也为R的轻杆，两端固定质量均为m的相同小球a、b(可视为质点)，用某装置控制住小球a，使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑。设小球始终与轨道接触，重力加速度为g。则( )
A. 下滑过程中a球机械能增大
B. 下滑过程中b球机械能守恒
C. 小球a滑过C点后，a球速度为3gR
D. 从释放至a球到滑过C点的过程中，轻杆对b球做正功为12mgR
在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处干竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径R = 1.6 m，BC是长度为L1= 3 m的水平传送带，CD是长度为L2= 3.6 m水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，己知该参赛者和滑板总质量m = 60kg，滑板与传送带之间的动摩擦因数为μ1= 0.4、与水平轨道之间的动摩擦因数为μ2= 0.5，g取10 m/s2。求：

(1)参赛者运动到C处的速度vc；
(2)传送带运转速率v及方向；
(3)传送带由于传送参赛者多消耗的电能△E。
如图所示，质量均为m=2 kg小物块A、B通过一压缩轻弹簧锁定在一起，静止于光滑平台上，解除锁定后，A、B在弹簧弹力作用下以相等的速度v0=5 m/s分离．A分离后向左运动，滑上半径R=0.5 m的光滑半圆轨道；B分离后向右运动，滑上速度v=4 m/s的足够长的传送带，传送带与平台等高，传送带表面的动摩擦因素μ=0.1.取g=10 m/s2．
(1)求弹簧锁定时的弹性势能Ep；
(2)通过计算说明A能否通过半圆轨道的最高点；
(3)求B在传送带上滑动过程中产生的内能Q．