人教版（2019）必修第二册第八章 机械能守恒定律 课后选练（含答案）

2022—2023学年高一下学期物理人教版2019必修第二册第八章机械能守恒定律课后选练含答案一、选择题。1、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是()A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多D.不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同2、如图所示，在同一水平方向恒力F的作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始运动相同位移x，物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中，力F做的功和做功的平均功率分别为W1、P1.物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F做的功和做功的平均功率分别为W2、P2.则()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1<W2、P1<P2 D．W1＝W2、P1>P23、(多选)关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关4、质量一定的物体()A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度变化时其动能一定不变D.动能不变时其速度一定不变5、关于机械能，以下说法正确的是()A．质量大的物体，重力势能一定大B．速度大的物体，动能一定大C．做平抛运动的物体机械能时刻在变化D．质量和速率都相同的物体，动能一定相同6、物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。则以下各图像中，能正确反映这一过程的是()7、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为eq\f(vm,4)时，其瞬时加速度的大小为()A.eq\f(4P,mvm) B.eq\f(3P,mvm)C.eq\f(2P,mvm) D.eq\f(P,mvm)8、一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高处，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10m/s2)()A．重力做功为1.8JB．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55JD．物体的重力势能一定增加1.25J9、一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在整段时间内，水平力所做的功为()A.eq\f(3,2)mv2B.－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2D.－eq\f(5,2)mv210、（双选）下列选项中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)()11、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A．300W B．400WC．500W D．700W12、一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示．以地面C为零势能面，g取10m/s2，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是()A．15.6J和9JB．9J和－9JC．15.6J和－9JD．15.6J和－15.6J13、如图所示，在短道速滑运动中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出。不计冰面阻力，则在乙推甲的过程中()A.甲对乙做正功，甲的动能增大B.甲对乙做正功，乙的动能增大C.乙对甲做正功，甲的动能增大D.乙对甲做正功，乙的动能增大*14、如图所示，某人骑自行车下坡，坡长l＝500m，坡高h＝8m，人和车总质量为100kg，下坡时初速度为4m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10m/s，g取10m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()A.－4000JB.－3800JC.－5000JD.－4200J15、（双选）如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中()A．弹簧的弹性势能不断增大B．弹簧的弹性势能不断减小C．小球和弹簧组成的系统机械能不断减小D．小球和弹簧组成的系统机械能保持不变二、非选择题。16、利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律：质量m＝0.20kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图乙所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝10m/s2。(计算结果均取3位有效数字)(1)下列实验操作步骤中错误的是()A.把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源上B.将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度C.先释放纸带，再接通电源D.更换纸带，重复实验，根据记录处理数据(2)根据图乙所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律，那么打下该点时重物的瞬时速度大小为________m/s。(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEp________J，从而验证了在误差允许范围内机械能守恒。甲乙17、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，结果保留3位有效数字)时刻t2t3t4t5速度/(m·s－1)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度：v5＝________m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk＝________J；(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp______Ek(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_______________________________________________________________。18、质量为3kg的物体放在高4m的平台上，g取10m/s2.求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？19、如图所示，一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小。(g取10m/s2)20、如图所示为一跳台的示意图．假设运动员从雪道的最高点A由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B点时速度多大？当他落到离B点竖直高度为10m的雪地C点时，速度又是多大？(设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g取10m/s2)2022—2023学年高一下学期物理人教版2019必修第二册第八章机械能守恒定律课后选练含答案一、选择题。1、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是()A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多D.不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同【答案】D2、如图所示，在同一水平方向恒力F的作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始运动相同位移x，物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中，力F做的功和做功的平均功率分别为W1、P1.物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F做的功和做功的平均功率分别为W2、P2.则()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1<W2、P1<P2 D．W1＝W2、P1>P2【答案】B3、(多选)关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关【答案】ABC4、质量一定的物体()A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度变化时其动能一定不变D.动能不变时其速度一定不变【答案】B5、关于机械能，以下说法正确的是()A．质量大的物体，重力势能一定大B．速度大的物体，动能一定大C．做平抛运动的物体机械能时刻在变化D．质量和速率都相同的物体，动能一定相同【答案】D6、物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。则以下各图像中，能正确反映这一过程的是()【答案】C7、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为eq\f(vm,4)时，其瞬时加速度的大小为()A.eq\f(4P,mvm) B.eq\f(3P,mvm)C.eq\f(2P,mvm) D.eq\f(P,mvm)【答案】B8、一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高处，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10m/s2)()A．重力做功为1.8JB．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55JD．物体的重力势能一定增加1.25J【答案】C9、一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在整段时间内，水平力所做的功为()A.eq\f(3,2)mv2B.－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2D.－eq\f(5,2)mv2【答案】A10、（双选）下列选项中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)()【答案】CD11、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A．300W B．400WC．500W D．700W【答案】A12、一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示．以地面C为零势能面，g取10m/s2，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是()A．15.6J和9JB．9J和－9JC．15.6J和－9JD．15.6J和－15.6J【答案】C13、如图所示，在短道速滑运动中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出。不计冰面阻力，则在乙推甲的过程中()A.甲对乙做正功，甲的动能增大B.甲对乙做正功，乙的动能增大C.乙对甲做正功，甲的动能增大D.乙对甲做正功，乙的动能增大【答案】C*14、如图所示，某人骑自行车下坡，坡长l＝500m，坡高h＝8m，人和车总质量为100kg，下坡时初速度为4m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10m/s，g取10m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()A.－4000JB.－3800JC.－5000JD.－4200J【答案】B15、（双选）如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中()A．弹簧的弹性势能不断增大B．弹簧的弹性势能不断减小C．小球和弹簧组成的系统机械能不断减小D．小球和弹簧组成的系统机械能保持不变【答案】AD二、非选择题。16、利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律：质量m＝0.20kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图乙所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝10m/s2。(计算结果均取3位有效数字)(1)下列实验操作步骤中错误的是()A.把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源上B.将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度C.先释放纸带，再接通电源D.更换纸带，重复实验，根据记录处理数据(2)根据图乙所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律，那么打下该点时重物的瞬时速度大小为________m/s。(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEp________J，从而验证了在误差允许范围内机械能守恒。甲乙【答案】(1)C(2)B1.92(3)0.3840.36917、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，结果保留3位有效数字)时刻t2t3t4t5速度/(m·s－1)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk＝________J；(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp______Ek(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_______________________________________________________________。【答案】(1)3.48(2)1.241.28(3)<存在空气阻力18、质量为3kg的物体放在高4m的平台上，g取10m/s2.求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？【答案】(1)0(2)120J(3)－120J120J【解析】解法一：(1)相对于平台表面h＝0.Ep＝mgh＝0.(2)相对于地面，物体重力势能为Ep＝mgh＝3×10×4J＝120J.(3)物体从平台表面下落到地面上，以平台为参考面，有Ep1＝0.Ep2＝mgh＝3×10×(－4)J＝－120J△Ep＝Ep2－Ep1＝－120J重力势能减少了120J，重力做的功为WG＝mgh＝120J或WG＝Ep1－Ep2＝0－(－120)J＝120J.解法二：(1)、(2)两问同上．在第(3)问中，若取地面为零势能面．则：Ep1＝mgh＝3×10×4J＝120J，Ep2＝0ΔEp＝Ep2－Ep1＝0－120J＝－120JWG＝Ep1－Ep2＝120J。19、如图所示，一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力大小。(g取10m/s2)【答案】2020N【解法一】应用牛顿第二定律与运动学公式求解。设铅球做自由落体运动到沙面时的速度为v，则有v2＝2gH。在沙坑中的运动阶段，设铅球做匀减速运动的加速度大小为a，则有v2＝2ah。联立以上两式解得a＝eq\f(H,h)g。设铅球在沙坑中运动时受到的平均阻力