2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题和

2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题和答案2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题和答案2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题和答案2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题及答案必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：若是空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必然正确地停止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点．这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是( )A．动能B．势能C．力D．能量【答案】D【解析】伽利略的理想斜面实验中，有一个量不变，那就是动能和重力势能之和保持不变，我们管这个量叫做能量．2、有以下几种运动情况：①用水平推力F推一质量为m的物体在圆滑水平面上前进位移l；②用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移l；③用与水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在圆滑水平川面上前进位移2l；④用与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在圆滑斜面上前进位移l.关于以上四种情况下力F做功的判断，正确的选项是( )A．②情况做功最多B．①情况做功最少C．④情况做功最少D．四种情况做功相同多【参照答案】D3、以下列图,在皮带传达装置中,皮带把物体P匀速带至高处,在此过程中,下陈说法正确的选项是( )摩擦力对物体做正功摩擦力对物体做负功C.支持力对物体做正功D.合外力对物体做正功解析:摩擦力沿斜面向上,与物体运动方向相同,故摩擦力做正功,A正确,B错误;支持力垂直于运动方向,故支持力做功为零,C错误;物体P匀速上升过程中,合外力为零,合外力对物体做功为零,D错误。【参照答案】A4、以下列图是一种冲刷车辆用的手持式喷水枪。设枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s。当它工作时，估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103kg/m3)（）A、12WB、120WC、240WD、1200W【解析】：ts时间内喷水的质量为m，mVSvt，水枪在ts内做功为W1mv21(Svt)v2，故水枪的功率为：22W1(Svt)v21P21330.6104(20)3w240w，应选C。tt2Sv11025、质量为m的物体，沿倾角为α的圆滑斜面由静止下滑，当下滑t时间重力势能减少量为( )122122221222A.2mgtsinαB.2mgtC．mgtD.2mgtsinα【参照答案】D6、一个少儿在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，少儿从高处开始下落到弹回的整个过程中，他运动的速度v随时间t变化的图象如图所示，图中只有Oa段和cd段为直线．则依照该图象可知，蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为( )t3时辰后少儿反弹，蹦床的弹性势能减t3时辰，少儿的速度为零，A．仅在

t1到

t2的时间内

B．仅在

t2到

t3的时间内C．在

t1到

t3的时间内

D．在

t1到t5的时间内解析：少儿从高处落下，在0～t1时间内少儿只受重力作用；在t1～t2时间内加速度减小，说明少儿又碰到了弹力作用，蹦床碰到压力；蹦床碰到的压力最大，弹性势能也最大；小．应选项C正确．答案：C7、以下说法正确的选项是( )A.物体做匀速运动,它的机械能必然守恒B.物体所受的合外力等于零,它的机械能必然守恒C.物体所受的合外力不等于零,它的机械能可能守恒D.物体所受合外力做功为零,它的机械能必然守恒解析:若物体在竖直方向做匀速直线运动,则必然有重力之外的其他力做功,故机械能不守恒,应选项A错误;物体所受的合外力为零,可能做匀速直线运动,但机械能不用然守恒,比方降落伞匀速降落,机械能减小,应选项B错误;物体所受的合外力不为零,可能仅受重力,只有重力做功,机械能守恒,应选项C正确;合外力做功为零时,依照动能定理得知,物体的动能不变,若重力势能变化,则其机械能也就变化,应选项D错误。【参照答案】C8、在用以下列图装置做“研究功与速度变化的关系”的实验时，以下说法正确的选项是( )．经过减少橡皮筋的条数增大拉力做功的数值B．经过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．经过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获取的最大速度D．经过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获取的平均速度【参照答案】C9、（双选）关于动能，以下说法中正确的选项是A、动能是机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能2B、公式Ek=mv／2中，速度v是物体相对地面的速度，且动能总是正当C、必然质量的物体，动能变化时，速度必然变化，但速度变化时，动能不用然变化D、动能不变的物体，必然处于平衡状态【参照答案】AC10、关于能量耗散,以下说法中正确的选项是( )A.能量耗散是指在必然条件下,能量在转变过程中总量减少了能量耗散表示能量守恒定律拥有必然的限制性C.能量耗散表示在能源的利用过程中,能量在数量上越来越少D.能量耗散从能量转变的角度反响出自然界中宏观过程的方向性解析:能量耗散是不可以防备的,但是能量耗散也遵守能量守恒定律,应选D。【参照答案】D11、（多项选择）一物体从高h处自由下落，落至某一地址时其动能与重力势能恰好相等(取地面为零势能面

)(

)A．此时物体所处的高度为C．这段下落的时间为h/g

h/2

B．此时物体的速度为D．此机会械能可能小于

ghmgh解析：物体下落过程中机械能守恒，D错，2由mgh＝mgh′＋2mv＝2×mgh′知h′＝h/2，A对．12由2mv＝mgh知

v＝

gh，B对．由t＝v/g知t＝h/g，C对．答案：ABC12、以下关于功、能的说法正确的选项是（A．功就是能,能就是功B．物体做功越多,物体的能就越大C．外力对物体不做功,这个物体就没有能量

）D．能量转变的多少可以用功来量度【参照答案】

D二、实验题现有以下器材:小球、圆滑弧形轨道、刻度尺、铅笔、白纸、复写纸、铁架台、重锤等．(1)请设计一个研究合外力的功与物体速度的关系的实验方案．(2)说明研究合外力做功与速度关系的方法．25．现有以下器材：打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等，试设计一个实验，研究合外力的功与物体的速度的关系．要求：（1）构思实验方案；（2）说明研究功与速度关系的方法．【参照答案】(1)实验方案:①以下列图，固定好轨道，让其尾端保持水平;②让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最后落在置于水平面上的白纸及复写纸上;③记下小球释放点及最后落点的地址，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x;④多次改变小球的释放点地址，记录并测量每次的h、x的值．(2)研究方法:①由小球的落点P到O点的距离可求得平抛的初速度v=，由下落的高度h可求沿轨道运动中合力(重力)的功W=mgh，t必然，mg必然，因此h与x的关系反响了W与v的关系;②在坐标纸上成立h-x坐标系，描出一系列点;③用圆滑的曲线连接各个点;④可试一试画出h-x2、h-x3或h-图线，研究功与速度的关系．25．（1）实验方案：①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不相同高度时，重力做的功也不相同，由此可以获取重力做的功的不相同数值；②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不相同高度时的瞬时速度；③研究重力做的功与物体获得速度的关系．（2）研究功和速度之间的关系：①在坐标纸上规定合适的标度，成立W-v坐标系，描出一系列的点；②用圆滑的曲线连接各个点，获取一条曲线，研究规律；③若是从曲线中很难发现功与速度的关系，可试一试取v2、v3为横坐标，再描点连线进行研究三、计算题1、跳绳是一种健身运动．设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次．假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时战胜重力做功的平均功率是________W．(g取10m/s2)【思路点拨】关于一些实责问题，成立出其物理模型是解题的要点．比方本题中为了求运动员起跳过程中战胜重力所做的功，需先求出起跳的初速度，这就需要把运动员在空中的运动看做竖直上抛运动．利用竖直上抛运动的规律求起跳初速度，从而求出h，尔后求起跳过程中战胜重力所做的功．【答案】75【解析】由于跳绳是周期性运动，因此我们只需解析一个周期内的情况，找出在一个周期内运动员战胜重力做了多少功，即可求解．跳跃的周期T60s1s，18033T1s．每个周期内运动员在空中运动的时间t155运动员在空中可视为做竖直上抛运动，则起跳的初速度t111，v0g210m/s1m/s25每次跳跃时运动员上升的最大高度hv021m，2g20因此每次跳跃时，运动员战胜重力做的功为Wmgh50101J25J，W2520故战胜重力做功的平均功率为．Pt1W75W3【总结升华】应该清楚运动受跳起到h高度战胜重力做功的mgh．认真解析运动员的一次跳绳过程，求出运动员在空中运动的时间t1，从而求出h是解决问题的要点．求平均功率的时间必定用跳绳时间T，即要注意求的是哪段时间内的平均功率．2、以下列图，四分之三周长圆管的半径R＝0.4m，管口B和圆心O在同一水平面上，D是圆管的最高点，其中半圆周BE段存在摩擦，BC和CE段动摩擦因数相同，ED段圆滑；质量m＝0.5kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B正上方高H＝2.5m的A处自由下落，到达圆管最低点C时的速率为6m/s，并连续运动直到圆管的最高点D飞出，恰能再次进入圆管，假定小球再次进入圆筒时不计碰撞能量损失，取重力加速度g＝10m/s2，求：小球飞离D点时的速度大小；小球从B点到D点过程中战胜摩擦所做的功；(3)小球再次进入圆管后，能否高出C点？请解析说明原由．【参照答案】(1)m/s(2)10J(3)见解析【解析】(1)小球飞离D点做平抛运动有xOB＝R＝vDt，①y＝gt2，②由①②得vD＝m/s.设小球从B到D的过程中战胜摩擦力做功Wf1，在A到D过程中依照动能定理，有mv＝mg(H－R)－Wf1，代入数据计算得Wf1＝10J.设小球从C到D的过程中战胜摩擦力做功Wf2，依照动能定理，有mv－mv＝－mg·2R－Wf2，代入数据计算得W