4.7生產(chǎn)和生活中的機(jī)械能守恒同步練習(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．如圖，從距地面高H處由靜止釋放一小球，球與地面碰撞后反彈到H0高度處時速度減為零，不計地面與小球碰撞時機(jī)械能的損失，取地面處的重力勢能為零，空氣阻力大小恒定，下列描述該過程小球的速率v隨時間t，重力勢能Ep、動能Ek、機(jī)械能E隨離地高度h的變化圖像中，可能正確的是（　?。?/span> A． B．C． D．2．如圖所示，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開始，一直到彈簧被壓縮到最短的過程中，忽略空氣阻力的影響，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（　?。?/span>A．小球的動能先增大后減小B．小球在剛接觸彈簧時重力做功的瞬時功率最大C．小球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．彈簧對小球先做負(fù)功后做正功3．游樂園中的豎直摩天輪在勻速轉(zhuǎn)動時,其每個載客輪艙能始終保持豎直直立狀(如圖),一質(zhì)量為m的旅行包放置在該摩天輪輪艙水平底板上．已知旅行包在最高點對地板的壓力為0.8mg，下列說法正確的是A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,旅行包所受合力不變B．旅行包隨摩天輪的運動過程中始終受到輪艙水平底板的摩擦力作用C．旅行包隨摩天輪運動到圓心等高處時受到的摩擦力為0.2mgD．旅行包隨摩天輪運動的過程中機(jī)械能守恒4．如圖所示，中國選手在男子3米板預(yù)賽中以431.60分的總成績排名第一晉級半決賽.若其質(zhì)量為m，他入水后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻大小恒為F，在水中下降高度h的過程中，他的(g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>)A．重力勢能減少了mghB．動能減少了FhC．機(jī)械能減少了(F+mg)hD．機(jī)械能增加了Fh5．把質(zhì)量是0.3kg的小球放在豎立的輕質(zhì)彈簧上，并把小球往下按至A的位置，如圖甲所示．迅速松手，彈簧把球彈起，球升至最高位置C(圖丙所示)，途中經(jīng)過位置B時彈簧恰好處于自由狀態(tài)(圖乙所示)．已知B、A高度差為0.1m，C、B的高度差為0.2m，空氣的阻力不計，取g =10m/s2．下列說法正確的是A．在A位置，彈簧具有的彈性勢能為0.9JB．在B位置小球的動能最大C．從A到C的運動過程，小球機(jī)械能守恒D．從A到B的運動過程，小球的加速度逐漸減小6．如圖甲所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h．若將質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球，分別以同樣大小的速度v0從半徑均為R=h的豎直圓形光滑軌道的最低點水平向右射入軌道，軌道形狀如圖乙、丙、丁、戊所示．則質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球中，能到達(dá)的最大高度仍為h的是（小球大小和空氣阻力均不計）（     ）A．質(zhì)量為4m的小球 B．質(zhì)量為3m的小球C．質(zhì)量為2m的小球 D．質(zhì)量為5m的小球7．如圖所示，在光滑的水平地面上有一個表面光滑的物塊P，它的質(zhì)量為M，一長為L的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點，O點固定于地面上，輕桿的上端連接著一個可視為質(zhì)點的小球Q，它的質(zhì)量為m，且M=5m，開始時，小球斜靠在物塊左側(cè)，它距地面的高度為h，物塊右側(cè)受到水平向左推力F的作用，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).若現(xiàn)在撤去水平推力F，則下列說法中錯誤的是（　?。?/span>A．物塊先做加速運動，后做勻速運動B．在小球和物塊分離前，當(dāng)輕桿與水平面的夾角為θ時，小球的速度大小C．小球與物塊分離時，小球一定只受重力作用D．在小球落地之前，小球的機(jī)械能一直減少8．如圖所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由的運動過程中(       )A．小球的機(jī)械能守恒B．到c點時小球重力勢能為0，彈簧彈性勢能最大C．小球的動能先從0增大，后減小到0，在b點時動能最大D．小球的重力勢能隨時間一直減少9．研究“蹦極”運動時，在運動員身上裝好傳感器，用于測量運動員在不同時刻下落的高度及速度．如圖甲所示，運動員及所攜帶的全部設(shè)備的總質(zhì)量為60kg，彈性繩原長為10m。運動員從蹦極臺自由下落，根據(jù)傳感器測到的數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的速度—位移(v—t)圖像．不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列判斷正確的是A．運動員下落運動軌跡為一條拋物線B．運動員下落速度最大時繩的彈性勢能也為最大C．運動員下落加速度為0時彈性勢能為0D．運動員下落到最低點時彈性勢能為18000J10．如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板的左端，右端與小木塊連接，且、及與地面之間接觸面光滑，開始時和均靜止，現(xiàn)同時對、施加等大反向的水平恒力和，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對、和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是（　?。?/span> A．由于、等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．由于、分別對、做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加C．由于、分別對、做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加D．當(dāng)彈簧彈力大小與、大小相等時，、的動能最大11．如圖，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，并且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?/span>2L（未超過彈性限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（   ）A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了2mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先變小后變大12．如圖所示，傾角=30o的粗糙斜面固定在水平地面上，長為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將質(zhì)量為M的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達(dá)地面），在此過程中（　?。?/span>A．軟繩重力勢能減少了   B．物塊重力勢能減少了   C．軟繩的機(jī)械能增加D．物塊的機(jī)械能增加13．如圖所示，將質(zhì)量為mp=5m的重物P懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為mQ=3m的小物塊Q，小物塊Q套在豎直固定的光滑直桿上，固定光滑定滑輪與直桿的距離為L。現(xiàn)將小物塊Q拉到與之連結(jié)的輕繩水平時由靜止釋放，不計一切摩擦阻力，下列說法正確的是（　　）A．小物塊Q下滑距離L時，P、Q兩物體的速度大小相等B．小物塊Q下滑某一位置時，與滑輪連結(jié)的軸對滑輪的作用力可能豎直向上C．小物塊Q能下降的最大高度為h=LD．小物塊Q下滑距離時，P的速度大小14．如圖，水平傳送帶兩端點A、B間距離L=5m，傳送帶以v0=2m/s的速度（始終保持不變）順時針運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=lkg的小煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度地輕放至A點處，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 0.2，g取10m/s2．由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕． 則小煤塊從A運動到B的過程中（　?。?/span> A．小煤塊從A運動到B的時間是B．劃痕長度是0.5mC．皮帶對物塊的摩擦力做的功為10JD．由于傳送煤塊而使電動機(jī)多輸出的能量為4J15．如圖所示，一固定的四分之一光滑圓弧軌道與逆時針勻速傳動的水平傳送帶平滑連接于N點，圓弧軌道半徑為R。質(zhì)量為m的小滑塊自圓弧軌道最高點M由靜止釋放，滑塊在傳送帶上運動一段時間后返回圓弧軌道，上升到最高點時距N點高度為。不計空氣阻力，則以下說法錯誤的是（　?。?/span>A．傳送帶勻速傳動的速度大小為B．經(jīng)過足夠長的時間，滑塊最終靜止于N點C．滑塊第一次在傳送帶上運動的整個過程中產(chǎn)生的熱量為D．滑塊第三次在傳送帶上運動的整個過程中產(chǎn)生的熱量為二、填空題（共4題）16．如圖為豎直固定在水平地面上半徑為的四分之三圓弧形細(xì)管，細(xì)管內(nèi)壁光滑，開口端切線水平。一小球直徑略小于細(xì)管的內(nèi)徑（可忽略不計），該小球自細(xì)管開口端的正上方點由靜止釋放，小球經(jīng)細(xì)管端飛出并落在地面的點（未畫出），小球通過端時恰好對管壁沒有壓力，則點距地面的高度為__________，點到端的的水平距離為____________。17．光滑的水平桌面離地面高度為2L，在桌邊緣，一根長L的軟繩，一半擱在水平桌面上，一半自然下垂于桌面下。放手后，繩子開始下落。試問，當(dāng)繩子下端剛觸地時，繩子的速度是____。18．一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上，斜面固定于水平地面，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運動了一段距離，若已知在這過程中，拉力F所做的功的大小（絕對值）為A，斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為C，空氣阻力做功的大小為D，當(dāng)用這些量表達(dá)時，小滑塊的動能的改變（指未態(tài)動能減去初態(tài)動能）等于_____.滑塊的重力勢能的改變等于______,滑塊機(jī)械能（指動能與重力勢能之和）的改變等于_____。19．為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置：質(zhì)量為m1的木塊A放在足夠長的水平桌面上，細(xì)繩一端固定在A上，另一端繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼B．開始時細(xì)繩伸直，B離地面高度為h，由靜止釋放后，二者一起移動，B落地后（不反彈）A在水平桌面上繼續(xù)運動一段距離，最后靜止在P點．改變B離地面的初始高度h，測出每次A在桌面上移動的距離s和相應(yīng)的h，記錄的數(shù)據(jù)如右表．實驗次數(shù)12345h/cm20.030.040.050.060.0s/cm39.859.278.597.4116.2(s-h)/cm19.829.238.547.456.2（1）請在圖的坐標(biāo)系中描出上述數(shù)據(jù)對     應(yīng)的點，并繪出相應(yīng)的圖線___________；（2）若B從離地高度為44cm處由靜止釋放，則此次A在水平桌面上移動的距離為______cm；（3）設(shè)該圖線的斜率為k，則木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_____________．（4）若實驗中，每次測量h時，測量的都是B物體上端到地面的距離，這樣按照上述方法計算出的動摩擦因數(shù)與真實值相比是________（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）三、綜合題（共4題）20．如圖,長為L的細(xì)線，一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量為m的小球，把小球拉至A點由靜止釋放，此時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=60°，忽略阻力，求小球到達(dá)最低點B時的速度．21．光滑的水平面上有兩輛小車，甲車的質(zhì)量m甲=0.5kg、乙車的質(zhì)量m乙=2kg。當(dāng)兩車之間的距離小于3m時，兩車之間產(chǎn)生2N的恒定斥力；大于3m時兩車之間沒有作用力。t=0時刻，甲車速度2m/s、乙車速度3m/s，兩車在同一直線上相向運動。2s末兩小車間產(chǎn)生斥力。求：(1)t=0時刻，兩小車間的距離x；(2)相互作用過程中，兩小車動能之和的最小值Ekm；(3)兩小車再次恢復(fù)到初始距離的過程中，甲車的路程s。22．如圖所示，在粗糙水平面上豎直固定半徑為R＝10 cm的光滑圓軌道，質(zhì)量為m＝4 kg的物塊靜止放在粗糙水平面上的A處，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，A與B的間距L＝0.76 m，現(xiàn)對物塊施加大小為F=25N，方向與水平方向成370角的恒定拉力，使其沿粗糙水平面做直線運動，到達(dá)B處將拉力F撤去，物塊沿豎直光滑圓軌道運動，重力加速度g取10 m/s2，，物塊可視為質(zhì)點．求：（1）物塊到達(dá)與圓心等高處C處時的動能；（2）試判斷物塊是否可以通過圓軌道最高點；若不能，物塊離開圓軌道時距B點的高度是多少？（提示：在圓周運動過程中的任一點，質(zhì)點所受的向心力與其速度的關(guān)系為）23．如圖所示，可視為質(zhì)點的小物塊質(zhì)量為m=0.1kg，以一定的速度在光滑水平平臺上向右運動，從平臺右側(cè)A點滑出后做平拋運動，恰好沿固定在豎直平面內(nèi)、半徑R=1.0m的圓弧形軌道BCD的B點的切線方向進(jìn)入軌道，物塊從軌道上D點飛出又回到圓弧形軌道BCD中，且不會從B點飛出，最終物塊恰好靜止在C點．已知C點為圓弧形軌道的最低點，A點、圓形軌道的圓心O和軌道上的D點這三個點在同一水平線上，軌道BC部分光滑、CD部分粗糙，A、B之間的高度差h=0.6m．不計空氣阻力，g取10m／s2，計算結(jié)果均要求保留兩位有效數(shù)字．求：（1）A、B之間的水平距離；（2）小物塊第一次運動到C點時，對圓弧形軌道的壓力大?。?/span>（3）小物塊在圓弧形軌道內(nèi)運動過程中克服摩擦力所做的總功．
參考答案：1．C2．A3．C4．A5．A6．A7．D8．D9．D10．D11．D12．C13．D14．D15．B16．          17．18．     A-B+C-D     -C     A-B-D19．          86          相同20． 21．(1)13m；(2)5J；(3)21m22．（1）3.6J；（2）16cm； 23．（1）0.9m；（2）3.7N ；（3）1.3J 

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第七節(jié) 生產(chǎn)和生活中的機(jī)械能守恒

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