1.5科学验证：机械能守恒定律 基础巩固（含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页1.5科学验证：机械能守恒定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册一、选择题（共15题）1．在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是（）A．物体做竖直上抛运动 B．平抛运动C．起重机将重物匀速吊起 D．自由落体运动2．图中的PNQ是一个固定的光滑轨道，其中PN是直线部分，NQ为半圆弧，PN与NQ弧在N点相切，P、Q两点处于同一水平高度，现有一小滑块从P点由静止开始沿轨道下滑，那么（）A．滑块不能到达Q点B．滑块到达Q点后，将自由下落C．滑块到达Q点后，又沿轨道返回D．滑块到达Q点后，将沿圆弧的切线方向飞出3．如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动。在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中（）A．a的动能等于b的动能B．两物体机械能的变化量相等C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零4．如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连，已知M=2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h（小于桌面）的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速率为（

）A． B． C． D．5．下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）A．小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．人乘电梯匀速上升的过程D．子弹射穿木块的过程6．如图所示，竖直平面内两段半径均为的光滑半圆形细杆平滑拼接组成“”形轨道，圆心在同一竖直线上，一个质量为的小环套在轨道上，小环从轨道最高点由静止开始下滑，下滑过程中始终受到一个水平向左的恒力的作用。重力加速度为，则小环下滑到最低点的过程中（）A．小环机械能守恒 B．外力一直做正功C．小环在最低点的速度大小为 D．在最低点小环对轨道的压力大小为7．升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上匀加速移动5m时速度达到4m/s，g取10m/s2，则此过程中（

）A．升降机对物体做功5800JB．合外力对物体做功5800JC．物体的重力势能增加500JD．物体的机械能增加800J8．如图a所示，在竖直平面内固定一光滑半圆形轨道ABC，B为轨道的中点，质量为m的小球以初动能Ek0从最低点A冲上轨道。图b是小球沿轨道从A运动到C的过程中，动能Ek与其对应高度h的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力大小为25N，空气阻力不计，g取10m/s2。由此可知（

）A．小球的质量m=4.5kg B．小球的初动能Ek0=16JC．小球在C点时重力的功率PG=60W D．小球在B点时受到轨道的作用力大小为85N9．如下图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一根长为R的悬线一端系一个质量为m小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确是()A．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态B．小球运动到最高点时，台秤的示数最小且为MgC．小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同D．小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为（M＋6m）g10．质量为m的物体在竖直向下的恒力F作用下减速上升了H，不计空气阻力，在这个过程中，下列说法中正确的是（）A．物体的重力做功mgHB．物体的动能减少了FHC．物体的机械能增加了mgHD．物体重力势能的增加量小于动能的减少量11．水平地面上竖直固定一轻质弹簧，将一小物块从弹簧正上方离地面处由静止释放，其动能与离地面高度h的关系如图所示。其中间图像为直线，其余部分为曲线，对应图像最高点，小物块质量为m，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。则下列说法正确的是（）A．过程中，小物块、弹簧及地球组成的系统机械能先增大后减小B．过程中，小物块加速度先减小后增大C．弹簧劲度系数D．过程中，弹簧的弹性势能增加了12．忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是(

)A．物体沿光滑斜面自由下滑B．电梯匀速下降C．物体沿着斜面匀速下滑D．物体在竖直平面内做匀速圆周运动13．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一只小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是（）A．在B位置小球动能最大B．小球与弹簧组成的系统，机械能保持不变C．从位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加D．从位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加14．如图所示，两根轻质杆构成直角支架，O点为水平转轴，OA杆长为L，A端固定一质量为2m的小球a，OB杆长为2L，B端固定一质量为m的小球b，用手抬着B端使OB杆处于水平状态，撒手后支架在竖直平面内转动，不计一切摩擦，则以下说法正确的是（

）A．小球a不可能转到与O点等高处B．小球b转动的最大速度为C．转动过程中杆受力一定沿杆方向D．小球a从最低点运动到最高点的过程中，杆对小球a做的功为mgL15．如图所示，一条质量分布均匀的长度为L的铁链置于光滑水平桌面上。用手按着一端，使另一端长的一段下垂放开手后使铁链从静止开始下滑，当铁链完全通过桌边的瞬间，铁链具有的速率为（）A． B．C． D．二、填空题（共4题）16．人类经过长期探索，确立了______定律：能量既不能______，也不能______，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中______不变。17．唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是______能转化为______能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的______能．18．向上抛出去一个物体，在物体上升过程中，它的_______能在减小，_______能在增加，当物体在最高点时，_______能有最大值，_______能有最小值，当物体开始下降后，_______转化为_______．19．用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体的质量m1=100g、m2=300g，则（g取9.8m/s2）(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=__m/s。(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量△Ek=___J，系统重力势能的减少量△Ek=____J，由此得出的结论是____。（结果保留3位有效数字）(3)若某同学作出图像如图丙所示，则根据图像求得的重力加速度g=__m/s2.三、综合题（共4题）20．如图所示，倾角为37°，长为l=16m的传送带，动摩擦因数μ=0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5kg的物体，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：（1）若传送带静止时，物体从顶端A滑到底端B的时间；（2）若传送带逆时针转动时，转动速度为v=10m/s，则物体从顶端A滑到底端B过程，物块和传送带为系统能产生多少热能。21．把一个质量为1kg的小球用细绳悬挂起来，就成了一个摆，若摆长为0.40m，将摆球提起，拉于与竖直方向成60°处，如图所示．放开摆球让它摆动，不考虑所有的摩擦阻力，求摆球摆动至最低点A时，绳的拉力大小．（g=10m/s2）22．如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰。现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：(1)重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为多少；(2)圆环能下滑的最大距离h为多少；(3)圆环下滑到C点时的速度大小v2为多少。23．如图甲所示，质量M=3kg的小车静止在水平面上，半径为R的光滑固定圆轨道的下端与小车的右端平滑对接，质量m=1kg的物块（可视为质点）由轨道顶端静止释放，接着物块离开圆轨道滑上小车。从物块滑上小车开始计时，物块运动的速度随时间变化的部分图象如图乙所示。已知小车与水平面间的摩擦因数=0.01，重力加速度10m/s2，求：(1)物块经过圆轨道最低点时对轨道的压力F大小；(2)物块与小车之间的动摩擦因数和物块刚滑上小车时小车的加速度大小；(3)为了避免物块从小车上滑下，小车至少多长。答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C2．A3．D4．D5．A6．C7．A8．D9．D10．D11．D12．A13．B14．B15．D16．

能量守恒

凭空产生

凭空消失