2019-2020年高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第八節(jié) 機(jī)械能守恒定律自我小測(cè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第八節(jié) 機(jī)械能守恒定律自我小測(cè) 新人教版必修2 一、選擇題(其中第1~5題為單選題,第6、7題為多選題) 1.如圖所示的四個(gè)圖中,木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng),其中圖A、B、C中的斜面是光滑的,圖D中的斜面是粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng),圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng),在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是( ) 2. 如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中,下列關(guān)于能量的敘述中正確的應(yīng)是( ) A.重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變 B.重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變 C.動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變 D.重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變 3.如圖所示,質(zhì)量為m的小球以速度v0離開桌面,若以桌面為零勢(shì)能面,則它經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)所具有的機(jī)械能是(不計(jì)空氣阻力)( ) A.mv+mgh B.mv-mgh C.mv D.mv+mg(H-h(huán)) 4. 如圖,把一根內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管彎成圓周形狀,且豎直放置,管口A豎直向上,管口B水平向左,一小球從管口A的正上方h1高處自由落下,經(jīng)細(xì)管恰能到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處。若小球從A管口正上方h2高處自由落下,進(jìn)入A管口運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后又從空中飛落進(jìn)A口,則h1∶h2為( ) A.1∶2 B.2∶3 C.4∶5 D.5∶6 5.如圖所示,一根跨越光滑定滑輪的輕繩,兩端各連有一雜技演員(可視為質(zhì)點(diǎn)),甲站于地面,乙從圖示的位置由靜止開始向下擺動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩始終處于伸直狀態(tài),當(dāng)演員乙擺至最低點(diǎn)時(shí),甲剛好對(duì)地面無(wú)壓力,則演員甲的質(zhì)量與演員乙的質(zhì)量之比為( ) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1 6.蹦床運(yùn)動(dòng)員與床墊接觸的過(guò)程可簡(jiǎn)化為下述模型:運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上,隨床墊一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B位置),如圖所示,有關(guān)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)至B的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( ) A.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒 B.運(yùn)動(dòng)員的速度一直減小 C.合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功 D.運(yùn)動(dòng)員先失重后超重 7.如圖所示,一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度為h。下列說(shuō)法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0)( ) A.若把斜面CB部分截去,物體沖過(guò)C點(diǎn)后上升的最大高度仍為h B.若把斜面AB變成曲面AEB,物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點(diǎn) C.若把斜面彎成圓弧形D,物體仍沿圓弧升高h(yuǎn) D.若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀,物體上升的最大高度有可能仍為h 二、非選擇題 8.在跳水比賽中,有一個(gè)單項(xiàng)是“3 m跳板”。如圖所示,其比賽過(guò)程可簡(jiǎn)化為:運(yùn)動(dòng)員走上跳板,跳板被壓彎到最低點(diǎn)C,跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),豎直落入水中。將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=60 kg,g取10 m/s2。求: (1)跳板被壓彎到最低點(diǎn)C時(shí)具有的彈性勢(shì)能; (2)運(yùn)動(dòng)員入水前的速度大小。(可以用根號(hào)表示結(jié)果) 9.在游樂(lè)園坐過(guò)山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲。游樂(lè)園“翻滾過(guò)山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4 m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn),C為軌道的最低點(diǎn),斜軌AB傾角為37。質(zhì)量為m=0.1 kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小筐。(整個(gè)裝置的軌道均光滑,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求: (1)小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速度的大?。? (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中不脫離軌道,則A點(diǎn)距離最低點(diǎn)C的豎直高度h至少多高? 參考答案 1.解析:該題考查機(jī)械能守恒的判斷,對(duì)于A、B選項(xiàng),外力F對(duì)物體做功,機(jī)械能不守恒。C選項(xiàng)中木塊只有重力做功,機(jī)械能守恒。D選項(xiàng)中有摩擦力做功,機(jī)械能也不守恒。 答案:C 2.解析:球下落過(guò)程中受到的重力做正功,彈力做負(fù)功,重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能及動(dòng)能都要發(fā)生變化,任意兩種能量之和都不會(huì)保持不變,但三種能量有相互轉(zhuǎn)化,總和不變,D對(duì)。 答案:D 3.解析:小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒,所以EA=E0-Ek=mv,故C正確。 答案:C 4.解析:當(dāng)小球從管口A的正上方h1高處自由落下,到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處時(shí)的速度為零,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有(取管口A的位置重力勢(shì)能為零),mgh1=mgR,解得h1=R;當(dāng)從A管口正上方h2高處自由落下時(shí),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有R=vBt,R=gt2,解得vB=,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgh2=mgR+mv,解得h2=,故h1∶h2=4∶5。 答案:C 5.解析:設(shè)定滑輪到演員乙的距離為L(zhǎng),那么當(dāng)乙擺至最低點(diǎn)時(shí)下降的高度為,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知m乙g=m乙v2;又因當(dāng)演員乙擺至最低點(diǎn)時(shí),甲剛好對(duì)地面無(wú)壓力,說(shuō)明繩子上的張力和甲演員的重力相等,所以m甲g-m乙g=m乙,聯(lián)立上面兩式可得演員甲的質(zhì)量與演員乙的質(zhì)量之比為2∶1。 答案:B 6.解析:由能量守恒定律可知,運(yùn)動(dòng)員減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為床墊的彈性勢(shì)能,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)F彈=mg時(shí),a=0,在此之前,F(xiàn)彈<mg,加速度方向向下(失重),物體做加速運(yùn)動(dòng);在此之后,F(xiàn)彈>mg,加速度方向向上(超重),物體做減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤而選項(xiàng)D正確;從A位置到B位置,由動(dòng)能定理得,W合=-Ek0,選項(xiàng)C正確。 答案:CD 7.解析:根據(jù)題意,由機(jī)械能守恒可知,物體滑到高為h處時(shí)速度為零。要使物體上滑的高度仍為h,則物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度必為零,A、C情況,物體上升到最高點(diǎn)時(shí)速度不為零,所以所能達(dá)到的高度應(yīng)小于h,A、C錯(cuò);B情況上升到最高點(diǎn)時(shí)速度必為零,故B正確;D情況上升到最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零,所以高度也可能仍為h,故D正確。 答案:BD 8.解析:(1)運(yùn)動(dòng)員由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),跳板的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員增加的重力勢(shì)能,則 Ep=mghAC=6010(1.5+0.5) J=1 200 J (2)運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)開始做自由落體運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,則 mghA=mv2 解得v== m/s=3 m/s 答案:(1)1 200 J (2)3 m/s 9.解析:(1)小球在斜槽軌道AB上受到重力和支持力作用,合力為重力沿斜面向下的分力。 由牛頓第二定律得:mgsin 37=ma 得:a=gsin 37=6.0 m/s2。 (2)要使小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)的全過(guò)程不脫離軌道,只要在D點(diǎn)不脫離軌道即可。 小球在D點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件是mg=m 由機(jī)械能守恒定律得:mg(h-2R)=mv 解得A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少為: h=+2R=R+2R=2.50.4 m=1.0 m。 答案:(1)6.0 m/s2 (2)1.0 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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