4.5機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）必修第二冊一、選擇題（共15題）1．某一物體做下列運(yùn)動，其機(jī)械能一定不守恒的是（ ）A．平拋 B．自由落體C．沿光滑斜面下滑 D．勻速下落2．物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時，重力做功的功率為（　　 ）A．  B．  C．  D．3．跳傘運(yùn)動員在空中勻速下落的過程中，下列關(guān)于運(yùn)動員的說法正確的是（　?。?/span>A．動能減少 B．動能增加 C．重力勢能減少 D．重力勢能增加4．下列運(yùn)動過程中，遵守機(jī)械能守恒定律的是（　?。?/span>A．汽車剎車B．雨滴勻速下落C．物體做自由落體運(yùn)動D．物體沿粗糙斜面勻速下滑5．小紅在樹下乘涼時，看到蘋果從樹上由靜止落下，則蘋果在下落過程中（　　）A．動能保持不變 B．重力勢能逐漸減小C．機(jī)械能逐漸增大 D．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能6．下列物體在運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒的是（　?。?/span>A．物體沿固定光滑斜面下滑過程中 B．在空中向上做加速運(yùn)動的氫氣球C．沿粗糙的斜面向下做勻速運(yùn)動的木塊 D．被起重機(jī)拉著向上做勻速運(yùn)動的貨物7．我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比（　?。?/span>A．衛(wèi)星動能增大，引力勢能減小，機(jī)械能守恒B．衛(wèi)星動能增大，引力勢能增大，機(jī)械能增大C．衛(wèi)星動能減小，引力勢能減小，機(jī)械能減小D．衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大，機(jī)械能增大8．關(guān)于機(jī)械能，下列說法正確的是（　?。?/span>A．做變速運(yùn)動的物體，只要受到摩擦力，其機(jī)械能一定減少B．如果物體所受的合外力不為零，則物體的機(jī)械能一定發(fā)生變化C．將物體斜向上拋出后，不計(jì)空氣阻力時機(jī)械能守恒的，物體在同一水平高度處具有相同的速率D．在水平面上做變速運(yùn)動的物體，它的機(jī)械能一定變化9．如圖所示，為一選手從距離水面高為20米的懸崖上跳下，選手受到的空氣阻力跟速度成正比（g取10m/s2），則以下說法正確的是A．研究選手進(jìn)入水中的姿勢，可把選手看作質(zhì)點(diǎn)B．選手從開始跳下到入水的時間等于2秒C．選手在空中下落過程合力做正功D．選手在空中下落過程機(jī)械能增大10．游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會掉下來，如圖甲所示，我們把這種情形抽象為圖乙的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，將小球從弧形軌道上端距地面高度為h處釋放，小球進(jìn)入半徑為R的圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動。欲使小球運(yùn)動到豎直圓軌道最高點(diǎn)時軌道對小球的壓力等于小球的重力，則h與R應(yīng)滿足的關(guān)系是（不考慮摩擦阻力和空氣阻力）（　　） A．h=2RB．h=2.5RC．h=3RD．h=3.5R11．超級大擺錘又名大擺錘、流星錘，是國際上流行的新型游樂設(shè)備。常見于各大游樂園。游客坐在圓形的座艙中，面向外。通常，大擺錘以壓肩作為安全束縛，配以安全帶作為二次保險(xiǎn)。座艙旋轉(zhuǎn)的同時，懸掛座艙的主軸在電機(jī)的驅(qū)動下繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動。大擺錘的運(yùn)行可以使置身其上的游客驚心動魄，如圖是大擺錘在擺動過程的瞬間，A、B是主軸上的兩點(diǎn)，OA=r1，OB=r2，下列說法正確的是（　?。?/span>A．?dāng)[錘在擺動過程中機(jī)械能守恒 B．角速度C．向心加速度之比： D．線速度12．荷蘭“Mars One”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃。假設(shè)登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程。已知引力常量為G，則下列說法不正確的是（　?。?/span>A．飛船在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期B．飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能C．飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度13．跳臺滑雪是運(yùn)動員腳踏滑雪板，自靜止兩腿盡力深蹲，上體前傾成流線型姿勢，以最大限度的減小空氣阻力，助滑區(qū)保持姿勢沿助滑道下滑。在助滑區(qū)末端借助速度和彈跳力，雙腿快速用力蹬地躍入空中，研究表明：運(yùn)動員的起跳垂直速度調(diào)高，跳躍距離可以增加左右。關(guān)于跳臺滑雪下列說法正確的是（　?。?/span>A．助滑區(qū)運(yùn)動中運(yùn)動員的機(jī)械能守恒B．優(yōu)秀運(yùn)動員離開起跳點(diǎn)后會盡可能做平拋運(yùn)動C．起跳過程運(yùn)動員的機(jī)械能可能增加D．空中飛行過程運(yùn)動員機(jī)械能守恒14．從離地H高處以速度v豎直向下拋出一個小球，若球撞地時無機(jī)械能損失，那么此球的回跳高度是（     ）A．  B．  C．  D．上述均有可能15．如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)沿順時針做勻速圓周運(yùn)動。座艙地板始終保持水平，若把物塊放在座艙地板中央，已知物塊始終不相對地板運(yùn)動。下列描述正確的是（　?。?/span>A．物塊隨座艙自12點(diǎn)方位轉(zhuǎn)向3點(diǎn)方位的過程中機(jī)械能守恒B．物塊隨座艙自9點(diǎn)方位轉(zhuǎn)向12點(diǎn)方位的過程中機(jī)械能增加C．物塊隨座艙自12點(diǎn)方位轉(zhuǎn)向3點(diǎn)方位的過程中所受摩擦力不變D．物塊隨座艙自6點(diǎn)方位轉(zhuǎn)向9點(diǎn)方位的過程中所受合力不變二、填空題（共4題）16．機(jī)械能守恒定律（1）內(nèi)容：在只有_____或_____做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，_____與_____可以互相轉(zhuǎn)化，而_____保持不變。（2）表達(dá)式：mv22＋mgh2＝mv12＋mgh1或Ek2＋Ep2＝_____（3）應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題只需考慮運(yùn)動的初狀態(tài)和_____，不必考慮兩個狀態(tài)間_____，即可以簡化計(jì)算。17．彈性勢能與動能的轉(zhuǎn)化只有彈簧彈力做功時，若彈力對物體做正功，則彈簧的彈性勢能_____，物體的動能_____，彈簧的_____轉(zhuǎn)化為物體的_____；若彈力對物體做負(fù)功，則彈簧的彈性勢能_____，物體的動能_____，物體的_____轉(zhuǎn)化為彈簧的_____。18．如圖a所示是打樁機(jī)的簡易模型．質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運(yùn)動，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子后物體不再彈起，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢能點(diǎn)，物體上升過程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖b所示．不計(jì)所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過程所受拉力F=____N；在整個過程中距初始位置____m處物體的重力勢能與動能相等．19．某同學(xué)用圖示裝置探究彈簧彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系，A為固定在水平桌面上的內(nèi)壁可視為光滑的圓筒，其上壁有一沿圓筒軸線方向的細(xì)槽，B為可插入細(xì)槽的銷釘，將待測彈簧左端固定于圓筒內(nèi)，右端緊靠一直徑略小于圓筒內(nèi)徑的鋼球，用銷釘可將小球約束在圓筒內(nèi)；C為系于圓筒口的重錘線，地面鋪有白紙和復(fù)寫紙，實(shí)驗(yàn)前先將圓筒調(diào)整水平，然后在白紙上記下重錘線正下方的點(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)時，先不插銷釘，記錄緊靠彈簧的鋼球右側(cè)位置，然后向左推壓鋼球，插入銷釘，記下銷釘位置，兩位置間距視為彈簧壓縮量x；然后迅速抽出銷釘，鋼球從圓筒口射出并做平拋運(yùn)動，落點(diǎn)由復(fù)寫紙、白紙記錄，然后對同一形變量x做多次實(shí)驗(yàn)，得到一系列落點(diǎn)，設(shè)其平均落點(diǎn)為D，用刻度尺測得OD間距為s；然后改變形變量x，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到一系列x、s值，并進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到彈簧彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系。（1）請你設(shè)計(jì)一種簡單的判斷圓筒是否調(diào)整水平的方法：___________；（2）如圖所示是對彈簧同一形變量x下多次實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)分布圖，請你提出一種確定其平均落點(diǎn)的方法：___________；（3）以x為橫軸、s為縱軸建立直角坐標(biāo)系，將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，若得到的實(shí)驗(yàn)圖像為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，則據(jù)此可得出彈簧彈性勢能Ep與彈簧形變量x的關(guān)系滿足的關(guān)系是：___________；（4）本實(shí)驗(yàn)的誤差來源除了空氣阻力和摩擦阻力外，請你再說出一種可能的誤差來源：_________；三、綜合題（共3題）20．在離地 h 高處以初速 v0沿豎直方向下拋一球，設(shè)球擊地反彈時機(jī)械能無損失，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g ，則此球擊地后回跳的最大高度是多少？21．有一種地下鐵道，車站的路軌建的高些，車輛進(jìn)站時要上坡，出站時要下坡，如圖所示，請根據(jù)你所學(xué)的知識，解釋一下原理．22．跳傘運(yùn)動員從跳傘塔上跳下，當(dāng)降落傘全部打開時，傘和運(yùn)動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系數(shù)k＝20N×s2/m2．運(yùn)動員和傘的總質(zhì)量m=72kg，設(shè)跳傘塔足夠高且運(yùn)動員跳離塔后即打開傘，取g＝10m/s2，求：（1）跳傘員的下落速度達(dá)到3m/s時，其加速度多大?（2）跳傘員最后下落的穩(wěn)定速度多大?（3）若跳傘塔高200m，則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中，損失了多少機(jī)械能？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
參考答案：1．D2．C3．C4．C5．B6．A7．D8．C9．C10．C11．C12．B13．C14．A15．B16．     重力     彈力     動能     勢能     總的機(jī)械能     Ek1＋Ep1.     末狀態(tài)     過程的細(xì)節(jié)17．     減少     增加     彈性勢能     動能     增加     減少     動能     彈性勢能18．     12     0.619．     將鋼球輕放在圓筒口處，若鋼球不左右滾動，則圓筒已調(diào)整水平     用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓圈住盡可能多的點(diǎn)，則該圓的圓心即為平均落點(diǎn)     （或Ep與x2成正比）     測量讀數(shù)（或描點(diǎn)作圖等，答案合理即可）20．H=h+21．車輛進(jìn)站上坡時，把動能轉(zhuǎn)化為車輛的重力勢能，車輛下坡時，把重力勢能轉(zhuǎn)化為車輛的動能，這樣就提高了能量的利用率，避免浪費(fèi)能量．22．（1）7.5m/s2；（2）6m/s；（3） 

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第五節(jié) 機(jī)械能守恒定律

版本： 粵教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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