高中物理必修2第七章 机械能量守恒定律之能量守恒定律与能源同步练习

4/44/44/4高中物理必修2第七章机械能量守恒定律之能量守恒定律与能源同步练习1.以下说法正确的选项是 〔〕A.如果物体〔或系统〕所受到的合外力为零,那么机械能一定守恒B.如果合外力对物体〔或系统〕做功为零,那么机械能一定守恒C.物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒D.做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2.如下图,木板OA水平放置,长为L,在A处放置一个质量为m的物体,现绕O点缓慢抬高到端,直到当木板转到与水平面成角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O点,在整个过程中〔〕A.支持力对物体做的总功为 B.摩擦力对物体做的总功为零C.木板对物体做的总功为零 D.木板对物体做的总功为正功3.静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动,t=4s时停下,其速度—时间图象如下图,物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同,以下判断正确的选项是〔〕A.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B.全过程中拉力做的功等于零C.一定有F1+F3=2F2 D.可能有F1+F3>2F24.质量为的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为,在物体下落的过程中,以下说法正确的选项是 〔〕A.物体的动能增加了 B.物体的机械能减少了C.物体克服阻力所做的功为D.物体的重力势能减少了5.如下图,木板质量为M,长度为L,小木块的质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m拉至右端,拉力至少做功为〔〕A. B.2 C. D.6.如下图,一轻弹簧左端固定在长木板的左端,右端与小木块连接,且与及与地面之间接触面光滑,开始时和均静止,现同时对、施加等大反向的水平恒力和,从两物体开始运动以后的整个过程中,对、和弹簧组成的系统〔整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度〕,正确的说法是 〔〕A.由于、等大反向,故系统机械能守恒B.由于、分别对、做正功,故系统动能不断增加C.由于、分别对、做正功,故系统机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与、大小相等时,、的动能最大7.如下图,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为,滑雪者〔包括滑雪板〕的质量为m,A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中,摩擦力所做的功〔〕A.大于 B.小于C.等于 D.以上三种情况都有可能8.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,那么 〔〕A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B.匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C.两过程中拉力的功一样大D.上述三种情况都有可能9.如下图,在不光滑的平面上,质量相等的两个物体A、B间用一轻弹簧相连接,现用一水平拉力F作用在B上,从静止开始经一段时间后,A、B一起做匀加速直线运动,当它们的总动能为Ek时撤去水平力F,最后系统停止运动,从撤去拉力F到系统停止运动的过程中,系统 〔〕A.克服阻力做的功等于系统的动能EkB.克服阻力做的功大于系统的动能EkC.克服阻力做的功可能小于系统的动能EkD.克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量10.一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中,物体的机械能与位移的关系图象如下图,其中0～s1过程的图象为曲线,s1～s2过程的图象为直线,根据该图象,以下说法正确的选项是〔〕A.0～s1过程中物体所受拉力一定是变力,且不断减小B.s1～s2过程中物体可能在做匀变速直线运动C.s1～s2过程中物体可能在做变加速直线运动D.0～s2过程中物体的动能可能在不断增大11.如下图,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,其顶端固定有一轻质定滑轮,轻质弹簧和轻质细绳相连,一端接质量为m2的物块B,物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直,一端连接质量为m1的物块A,物块A放在光滑斜面上的P点保持静止,弹簧和斜面平行,此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量,不计斜面、滑轮的摩擦,弹簧劲度系数为k,P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移动,直到弹簧刚恢复原长时的位置,并由静止释放物块A,当物块B刚要离开地面时,物块A的速度即变为零,求：〔1〕当物块B刚要离开地面时,物块A的加速度；〔2〕在以后的运动过程中物块A最大速度的大小.12.如下图,光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接,轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m,把一物体放在A点由静止释放,假设传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上的P点,B、P的水平距离OP为x=2m；假设传送带按顺时针方向转动,传送带速度大小为v=5m/s,那么物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？13.质量为m的小物块A,放在质量为M的木板B的左端,B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动,且A、B相对静止.某时刻撤去水平拉力,经过一段时间,B在地面上滑行了一段距离x,A在B上相对于B向右滑行了一段距离L〔设木板B足够长〕后A和B都停下.A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为,且,求x的表达式.1.答案：CD解析：如果物体受到的合外力为零,机械能不一定守恒,如在光滑水平面上物体做匀速直线运动,其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动,其机械能就不守恒.所以A错误；合外力做功为零,机械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直线运动,合外力做功为零,但其机械能就不守恒。所以B错误；物体沿光滑曲面自由下滑过程中,只有重力做功,所以机械能守恒.所以C正确；做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒,如自由落体运动,所以D正确.但有时也不守恒,如在粗糙水平面上拉着一个物体加速运动,此时就不守恒.2.答案：AC解析：物体从A点到A/的过程中,只有重力G和支持力N做功,由动能定理,在此过程中支持力做功为,从A/回到O点的过程中支持力的方向与路径始终垂直,所以支持力不做功,A正确.重力做的总功为零,支持力做的总功为,由动能定理得得,B不正确.木板对物体的作用力为支持力N和摩擦力F,由得即木板对物体做的总功为零,C正确,D错误.3.答案：AC解析：根据动能定理知A正确,B错误.第1s内,,1s末到3s末,,第4s内,,所以F1+F3=2F2.4.答案：ACD解析：物体下落的加速度为,说明物体下落过程中受到的阻力大小为,由动能定理,；其中阻力做功为,即机械能减少量；又重力做功总与重力势能变化相对应,故ACD正确.5.答案：A解析：假设使拉力F做功最少,可使拉力F恰匀速拉木块,容易分析得出〔此时绳子上的拉力等于〕,而位移为,所以.6.答案：D解析：此题可采用排除法.当F1、F2大于弹力,向右加速运动,向左加速运动,F1、F2均做正功,故系统动能和弹性势能增加,A错误；当F1、F2小于弹力,弹簧仍伸长,F1、F2还是做正功,但动能不再增加而是减小,弹性势能在增加,B错；当、速度减为零,、反向运动,这时F1、F2又做负功,C错误.故只有D正确.7.答案：C解析：此题容易错选,错选的原因就是没有根据功的定义去计算摩擦力的功,而直接凭主观臆断去猜想答案,因此可设斜坡与水平面的夹角,然后根据摩擦力在斜坡上和水平面上的功相加即可得到正确答案为C.8.答案：D解析：因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F,这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,加速度为a,由牛顿第二定律,所以有,那么拉力F1做功为,匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件得F2=mg,匀速直线运动的位移,力F2所做的功比拟上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,可以发现,一切都取决于加速度a与重力加速度的关系.假设a>g时,,那么W1>W2；假设a=g时,,那么W1=W2；假设a<g时,,那么W1<W2.因此A、B、C的结论均可能出现,故答案应选D.9.答案：BD解析：当A、B一起做匀加速直线运动时,弹簧一定处于伸长状态,因此当撤去外力F到系统停止运动的过程中,系统克服阻力做功应包含系统的弹性势能,因此可以得知BD正确.10.答案：BD解析：选取物体开始运动的起点为重力零势能点,物体下降位移为s,那么由动能定理得,,那么物体的机械能为,在E—s图象中,图象斜率的大小反映拉力的大小,0～s1过程中,斜率变大,所以拉力一定变大,A错；s1～s2过程的图象为直线,拉力F不变,物体可能在做匀加速或匀减速直线运动,B对C错；如果全过程都有,那么D项就有可能.11.答案：〔1〕a=〔sinθ－〕g,方向沿斜面向上〔2〕.解析：〔1〕B刚要离开地面时,A的速度恰好为零,即以后B不会离开地面.当B刚要离开地面时,地面对B的支持力为零,设绳上拉力为F,B受力平衡,F=m2g①对A,由牛顿第二定律,设沿斜面向上为正方向m1gsinθ－F=m1a②联立①②解得,a=〔sinθ－〕g③由最初A自由静止在斜面上时,地面对B支持力不为零,推得m1gsinθ<m2g,即sinθ<故A的加速度大小为〔sinθ－〕g,方向沿斜面向上〔2〕由题意,物块A将以P为平衡位置振动,当物块A回到位置P时有最大速度,设为vm.从A由静止释放,到A刚好到达P点的过程,由系统能量守恒得,m1gx0sinθ=Ep+④当A自由静止在P点时,A受力平衡,m1gsinθ=kx0⑤联立④⑤式解得,.12.答案：物体相对地面速度为5m/s时离开了传送带,解析：物体离开B时,速度为2m/s.物体到达P点时速度为10m/s物体相对传送带10m/s时,它的速度减少了8m/s.现在传送带的速度为5m/s,那么物体相对传送带的速度为5m/s,它的速度不可能减少8m/s,所以物体相对传送带的速度为0m/s(物体没到B点它的速度相对传送带为0m/