2020春新教材人教物理必修第二册第8章 机械能守恒定律练习含答案
*新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律*
1、从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( )
A．300 W C．500 W
B．400 W D．700 W
2、如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则( )
A．沿着AB用的拉力最小，做功最多 B．沿着AC用的拉力最小，做功最多 C．沿着AD用的拉力最小，做功也最少 D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
3、如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是( )
A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少 B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多 C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgH D．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h)
4、如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为( )
A.v20－4gh C.v20－2gh
B.4gh－v20 D.2gh－v20
5、(多选)内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙．现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后( )
A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能 B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能 C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点
6、如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)( )
A．物体加速度大小为2 m/s2 B．4 s末F的功率大小为42 W C．F的大小为21 N
D．4 s内F做功的平均功率为42 W
7、如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为( )
A．MgH M2g2
C．MgH－k
M2g2
B．MgH＋k Mg
D．MgH－k
8、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ( ) A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体的加速度可能为零
9、(多选)如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有质量分别为1 kg和2 kg的小球A和B，且两球之间用一根长L＝0.3 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.3 m．现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是( )
A．从开始下滑到A进入圆管整个过程，小球A、B与地球三者组成的系统机械能守恒
B．在B球未进入水平圆管前，小球A与地球组成系统机械能守恒 C．两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为7 m/s
D．从开始下滑到A进入圆管整个过程，轻杆对B球做功－1 J
10、一辆质量为5 t的汽车，发动机的额定功率为80 kW，汽车从静止开始以加速度a＝1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10 m/s2，求：
(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间t；
(2)汽车开始运动后第5 s末的瞬时功率； (3)汽车的最大速度v.
g
11、起重机以4的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
12、如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点，现有质量为m的小球(可看成质点)以初速度v0＝6gR，从A点开始向右运动，并进入半圆形轨道，若小球恰好能到达半圆形轨道的最高点C，最终又落于水平轨道上的A处，重力加速度为g，求：
(1)小球落到水平轨道上的A点时速度的大小vA； (2)水平轨道与小球间的动摩擦因数μ.
13、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10 m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10 m/s2)
参考答案 1、A
解析：物体落地瞬间v＝gt＝30 m/s，
则PG＝mgv＝300 W.
2、D [设斜面的倾角为θ，AE＝h，则从斜面底部向上匀速拉物体做的功为：h
W＝F·s＝mg·sin θ·sin θ＝mgh，所以选项D正确．]
3、C [重力做功与路径无关，物体滑到桌面上，重力做功为mgH，物体的重力势能减少mgH，A、B、D错误，C正确．]
4、B [在从A到B的过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得mgh1＋Wf＝2mv20；从B到A过程中，重力做正功，摩擦力做负功(因为是沿原路返1
回，所以两种情况摩擦力做功大小相等)，根据动能定理可得mgh－Wf＝2mv2，两式联立得再次经过A点的速度大小为4gh－v20，选B.]
5、AD [环形凹槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能，A正确；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和，B错误；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒可知甲不可能滑到凹槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到凹槽的最低点，C错误，D正确．]
6、B [由速度—时间图象可得物体加速度a＝0.5 m/s2，由牛顿第二定律：2Fmg＋ma
＝10.5 N，4 s末F的功率P＝F·2v＝10.5×2×2 W＝2
WFl10.5×2×4
42 W,4 s内F做功的平均功率P＝t＝t＝ W＝21 W，故选项B正
4－mg＝ma得F＝确，A、C、D错误．]
Mg
7、C [物体离开地面时，弹簧伸长x＝k，重物上升的高度h＝H－x，重力势
M2g2
能增加量Ep＝Mgh＝MgH－k，所以正确答案为C.]
8、B [物体做变速运动，可能是物体的速度方向变化，而大小不变，如匀速圆周运动，此时物体的动能不变，并无外力对物体做功，故选项A、C均错误；物体做变速运动，一定具有加速度，物体所受合外力一定不为零，故选项B正确，选项D错误．]
9、ABC [从开始下滑到A进入圆管整个过程，除重力做功外，杆对系统做功
人教版(2019)高中物理必修第二册第八章 机械能守恒定律单元练习题
