高中物理人教版必修第二册习题：第八单元机械能守恒定律测试A卷

高中物理人教版必修第二册习题：第八单元机械能守恒定律测试A卷

www.ks5u.com 新人教版2019物理第八单元机械能守恒定律测试A卷 ‎1、关于平均功率的概念,以下说法正确的是(   )‎ A.平均功率大说明物体做功多 B.平均功率小说明物体做功少 C.机器做功越多,其平均功率越大 D.机器做功越快,其平均功率越大 ‎2、 如图所示的你个运动过程中,物体的弹性势能增加的是(   )‎ A.如图甲,撑杆跳高的运动员上升过程中,竿的弹性势能 B.如图乙,人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能 C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能 D.如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能 ‎3、如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新对包的拉力没有做功的是(   )‎ A. 将包提起来 B.站在水平匀速行驶的车上 C.乘电梯匀速上升 D.提着包上楼 ‎4、在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力,体验者在加速下落过程中(  )‎ A.失重且机械能增加                 B.失重且机械能减少 C.超重且机械能增加                 D.超重且机械能减少 ‎5、如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为(   )‎ ‎   ‎ A.430J，7W      B.4300J，70W      C.720J，12W      D.7200J，120W ‎6、滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )‎ A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变 C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变 ‎7、如图所示,一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处,A、B两点水平距离为16m,竖直距离为2m,A、B间绳长为20m。质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处。以A点所在水平面为参考平面,猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎8、奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示。下列说法不正确的是(   )‎ A.加速助跑过程中,运动员的动能增加 B.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加 C.起跳上升过程中,运动员的重力势能增加 D.越过横杆后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加 ‎9、—小球由如图所示轨道的O点以初速度 水平向左运动，经一段时间达到轨道的最高点，该点 距离地面的高度为。若小球与 轨道之间的摩擦力不能忽略，则小球返回O点的速 度为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎10、如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎11、一木箱（可视为质点）先在岸上从O点受一拉力由静止开始匀加速运动，后到达岸边A处，撤去拉力，木箱接着进入冰面（冰面与岸边基本相平）开始滑行，又经停在了冰上的B点，如图所示。若该过程中，木箱的位移是x，速度是v，受的合外力是F，机械能是E，则对以上各量随时间变化规律的描述正确的是（ ）‎ A. B. C. D.‎ ‎12、关于弹性势能,下列说法正确的是(   )‎ A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能 B.任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变 C.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能 D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 ‎13、质量为2kg的物体位于水平面上,在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动,物体运动的速度图象如图所示,若物体受摩擦力为10N,则下列说法正确的是(   )‎ A.拉力做功150J               B.拉力做功100J C.摩擦力做功250J              D.物体克服摩擦力做功250J ‎14、下列对重力势能的理解正确的是(   )‎ A.物体做匀速直线运动时,其重力势能一定不变 B.当重力对物体做功时,该物体具有的重力势能也一定变化 C.物体重力势能的数值随选择的参考平面的不同而不同 D.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零 ‎15、某同学在练习足球时,将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg、足球与墙壁碰撞的瞬间速度大小为v=5m/s,如果以足球被踢出的速度方向为正,足球与墙壁碰后以等大的速度反弹。则(   )‎ A.速度的变化量为-10m/s B.速度的变化量为10m/s C.动能的变化量为25J D.动能的变化量为0‎ ‎16、如图所示,楔形木块固定在水平面上,粗糙斜面和光滑斜面与水平面间的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )‎ A.两滑块组成的系统的机械能守恒 B.重力对M做的功等于M动能的增加量 C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加量 D.两滑块组成的系统的机械能损失数值上等于M克服摩擦力做的功 ‎17、用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离x，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。‎ ‎（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______。‎ ‎（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_______。‎ A．弹簧原长 B．当地重力加速度 C．滑块（含遮光片）的质量 ‎（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_____。‎ A．增大 B．减小 C．不变 ‎18、某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置．‎ ‎(1)操作时比较合理的做法是__________．‎ A．先打开频闪仪再释放钢球　　 B．先释放钢球再打开频闪仪 ‎(2)频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如下图所示，结合实验场景估算f可能值为( ) ‎ A.0.1 Hz B.1 Hz C.10 Hz D.100 Hz ‎(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8‎ 及钢球直径，重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D，如下图所示，则D＝__________cm.(已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.)‎ ‎(4)选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为： =__________________.(用题中所给字母表示)‎ ‎19、如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量为100kg的料车沿30°角的斜面由底端以加速度a=2匀加速拉到顶端,斜面长是4m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,求这一过程中()‎ ‎（1）人拉绳子的力做的功及料车的重力做的功; （2）料车运动到斜面顶端时克服重力做功的瞬时功率。‎ ‎20、完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长，BC水平投影，图中C点切线方向与水平方向的夹角（）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经到达B点进入BC。已知飞行员的质量，，求 ‎（1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W；‎ ‎（2）舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：D 解析：平均功率反映一段时间做功的快慢,不能反映做功多少,平均功率大时,做功不一定多,故选D。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：B 解析：选项A、C、D中形变量都在减小,所以弹性势能减小,选项B中弹簧的形变量增大,所以弹性势能增加,所以B正确。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：B 解析：根据功的概念可知,只有同时满足有力及在力的方向上有位移两个条件,力才对物体做功,选项A、C、D中小新做功,选项B中小新没有做功,故B符合题意。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：B 解析：据题意,体验者漂浮时受到的重力和风力平衡;在加速下降过程中,风力小于重力,即重力对体验者做正功,风力做负功,体验者的机械能减小;加速下降过程中,加速度方向向下,体验者处于失重状态,故选项B正确。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：B 解析：设在一次俯卧撑中，重心上升的高度为h，根据三角形相似，则有，即。在一次俯卧撑中，运动员克服重力做功，所以1 min内运动员克服重力做的功为,功率，B正确。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：C 解析：运动员做匀速圆周运动,所受合外力指向圆心,A项错误;由动能定理可知,合外力做功一定为零,C项正确;运动员所受滑动摩擦力大小随运动员对滑道压力大小的变化而变化,B项错误;运动员动能不变,重力势能减少,所以机械能减少,D项错误。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：B 解析：猴子的动能最大时重力势能最小,猴子的加速度为零时速度最大,动能最大,此时猴子受力平衡则可以得到下面的几何关系:绳长AC+BC=AF=20m,‎ 又MF=16m,由勾股定理得AM=12m,而AB竖直距离为2m,则BF=10m,D为BF中点,BD=5m,C和D等高,则A、C的竖直高度差为7m,此时猴子的重力势能为:Ep=mgh=(-7×10×10)J=-700J,与B最接近,故B正确,A、C、D错误;故选B。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：B 解析：加速助跑过程中速度增大，动能增加，A正确；撑杆从开始形变到撑杆恢复形变时，先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能，后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能，杆的弹性势能不是一直增加，B错误；起跳上升过程中，运动员的高度在不断增大，所以运动员的重力势能增加，C正确；当运动员越过横杆下落的过程中，他的高度降低、速度增大，重力势能被转化为动能，即重力势能减少，动能增加，D正确．‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：B 解析：从出发点到最高点，由动能定理得,从最高点返回出发点时，由动能定理得，解得，代入数据得,B正确，ACD错误。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：A 解析：的长度为,对应的质量为,根据题意的重心上移了,重力势能增加了,即外力做功为,选项A正确。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：BC 解析：由题意知,初末速度为0,前匀加速运动,后做匀减速运动,位移一直增加,选项A错误;加速度的大小关系为3:2,由牛顿第二定律得受的合外力的大小关系为3:2,选项BC正确;运动过程中重力势能不变,而动能先增大后减小,所以机械能先增大后减小,选项D错误. ‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：AB 解析：任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能,任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变,选项AB正确。物体发生了形变,若是非弹性形变,无弹力作用,物体就不具有弹性势能,选项C错误。弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外,还跟弹簧劲度系数的大小有关,选项D错误。‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：AD 解析：由题给图象可知,物体的加速度大小为,运动的位移为25m,故物体克服摩擦力做功250J,C错误,D正确;由可得拉力F=6N,所以拉力做功150J,A正确,B错误。‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：BC 解析：做匀速直线运动的物体,只要它的重力做功,即高度发生变化,它的重力势能就一定发生变化,A错误;重力做功是物体重力势能变化的原因,重力做功,重力势能一定发生变化,B正确;重力势能的大小是相对参考面而言的,如果选择的参考面不同,则物体的重力势能也一定不同,C正确;重力势能是相对量,只有确定一个参考平面,重力势能才有确定值,在地面上的物体,重力势能不一定为零,D错误。‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：AD 解析：速度的变化量为矢量, ,A正确,B错误;动能的变化量为标量 ,C错误,D正确。‎ ‎ ‎ ‎16答案及解析：‎ 答案：CD 解析：由于斜面粗糙,物块M下滑过程中需克服摩擦力做功,系统机械能减少,A错误。重物M下滑过程中除重力对其做正功外,还有绳的拉力及摩擦力对其做负功,故由动能定理知B错误。物块m上滑过程中,除重力外只有轻绳对其做正功,由功能关系可知C正确。对整个系统,除重力外只有摩擦力对M做负功,故可知D正确。‎ ‎ ‎ ‎17答案及解析：‎ 答案：(1) ; (2)C;(3)B.‎ 解析：(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有：；‎ ‎(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故选：C. ‎ ‎(3)增大AO间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小；‎ ‎ ‎ ‎18答案及解析：‎ 答案：(1)A ‎(2)C ‎(3)4.55‎ ‎(4) ‎ 解析：(1)为了记录完整的过程，应该先打开频闪仪再释放钢球，A正确．‎ ‎(2)天花板到地板的高度约为3 m，小球做自由落体运动，从图中可知经过8次闪光到达地面，故有，解得，即，C正确．‎ ‎(3)游标卡尺的读数为.‎ ‎(4)到A点的速度为，根据比例关系可知，到A点的实际速度为，因为小球下落实际高度为，代入可得.‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎19答案及解析：‎ 答案：（1）2800J     -2000J （2）2000W 解析：（1）设料车质量为m，斜面长为l。‎ 由牛顿第二定律有 所以拉力做的功 重力做的功。 （2）料车运动到顶端时克服重力做功的瞬时功率为 联立可得P=2000W。‎ ‎ ‎ ‎20答案及解析：‎ 答案：（1）舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为v，则有① ‎ 根据动能定理，有②‎ 联立①②式，代入数据，得③‎ ‎（2）设上翘甲板所对应的圆弧半径为R，根据几何关系，有④‎ 由牛顿第二定律，有 ⑤‎ 联立①④⑤式，代入数据，得 ‎⑥‎ 解析： ‎ ‎ ‎