2020-2021学年第八章 机械能守恒定律4 机械能守恒定律达标测试

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第八章第4节机械能守恒定律

过 关 演 练 练习题（一）

一、单选题

1． 抛出的铅球在空中的运动轨迹如图所示，、为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计．用、、、分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小，用表示铅球在空中从运动到的时间，则下列图像中正确的是（     ）

A． B． C． D．

2． 如图，一光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环可视为质点，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对小环的支持力的大小为（     ）

A．5mg B．4mg C．3mg D．mg

3． 某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出， 抛出时的初速度为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为（g取10 m/s2，不计空气阻力）

A．14 m/s B．12 m/s

C．28 m/s D．20 m/s

4． 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为3kg的静止小车，小车上表面为光滑的半圆弧轨道，半径为0.2m，C点为轨道最低点，A、B为同一水平直径上的两点。现让一个质量为1kg的可视为质点的小球从A点由静止滑下，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（     ）

A．小球经过C点前后，小车的速度方向发生改变

B．小球从A点运动到C点过程中，小球的机械能守恒

C．小球运动到B点时，小车的位移大小为0.1m

D．地面对小车的支持力大小始终等于40N

5． 如图所示，光滑斜面与水平面成α=30°角，斜面上一根长为l=0.30m的轻杆，一端系住质量为0.2kg的小球，另一端可绕O点在斜面内转动，先将轻杆拉至水平位置，然后给小球一沿着斜面并与轻杆垂直的初速度，取，则（     ）

A．此时小球的加速度大小为

B．小球到达最高点时，杆对其的弹力沿斜面向上

C．若增大，小球达到最高点时杆子对小球的弹力一定增大

D．若增大，小球达到最高点时杆子对小球的弹力可能减小

6． 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为（     ）

A． B．

C． D．

7． 下列物体机械能守恒的是（     ）

A．在水中下沉的石块

B．被匀速吊起的集装箱

C．在倾角为30o斜面上，以5m/s2加速度自由下滑的小球

D．做匀速转动的摩天轮

8． 如图所示，跳楼机是常见的大型机动游乐设备。这种设备的座舱装在竖直柱子上，由升降机送至高处后使其自由下落（不计阻力），一段时间后，启动制动系统，座舱匀减速运动到地面时刚好停下，下列说法正确的是（     ）

A．自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等

B．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受合力的冲量相同

C．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受重力做的功一定相等

D．整个下落过程中，乘客的最大速度是全程平均速度的两倍

9． 如图所示，在距地面h高度处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法中正确的是（     ）

A．物体在c点比在a点具有的机械能大

B．物体在b点比在c点具有的动能大

C．物体在a、b、c三点具有的动能一样大

D．物体在a、b、c三点具有的机械能相等

10．在下列几种运动过程中，物体的机械能不守恒的是

A．物体匀速下落 B．物体在空中做平抛运动

C．物体做自由落体运动 D．物体沿光滑斜面下滑

二、多选题

11．质量为m的物体，由静止竖直向下匀加速运动，通过的路程为h．由于阻力作用，向下运动的加速度为g．下列关于功和能的说法，正确的是

A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh

C．物体克服阻力做功mgh D．物体的动能增加了mgh

12．如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B，当上升距离为h时B与A开始分离．下列说法正确的是（     ）

A．B与A刚分离时，A的速度达到最大

B．弹簧的劲度系数等于

C．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B的加速度先增大后减小

D．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的速度先增大后减小

13．关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是（     ）

A．伽利略的斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上升到同样的高度

B．只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略实验

C．在伽利略斜面实验中，只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度

D．设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使B斜面变成水平，则可以使小球沿平面运动到无穷远处

14．如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．小船经过A点时，缆绳与海面的夹角为a，此时小船的速度大小为v1；小船从A点沿直线加速运动到B点时，缆绳与海面的夹角为β，此时小船的速度大小为v2．已知拖动缆绳的电动机的输出功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计，则

A．小船经过A点时，缆绳的张力大小为

B．小船经过B点时的加速度大小为

C．小船从A点运动到B点经历的时间为

D．小船达到的最大速度和缆绳与海面的夹角无关

15．某质点1kg，由静止开始以的加速度竖直下降了0.6m，则在此过程中，说法正确的是（g=10 m/s2）（     ）

A．质点的动能增加了2J B．质点的重力势能减少6J

C．质点的机械能增加了8J D．质点的机械能减少了2J

三、解答题

16．如图，O点处固定有力传感器，长为l=0.4m的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为θ（如图所示），图乙为轻绳弹力大小F随cosθ变化的部分图像，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)小球质量；

(2)小球在最低点时的速度；

(3)判断小球能否做完整的圆周运动，写出证明过程。

17．如图所示，长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点，下端连接一只小球，小球与地面间的距离可以忽略（但小球不受地面支持力）且处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度，使其开始在竖直平面内做圆周运动．设小球到达最高点时轻绳突然断开，已知最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上，重力加速度为g．试求：(图中所标初速度v0的数值未知)

(1)绳突然断开时小球的速度；

(2)小球刚开始运动时对绳的拉力．

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第八章第4节机械能守恒定律（参考答案）

一、单选题

二、多选题

三、解答题

16．(1)0.3kg；(2)4m/s；(3)小球不能经过最高点

17．（1）（2）9mg