高中物理 2_3_2 能量守恒定律檢測(cè) 魯科版必修2
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能量守恒定律 1.從地面豎直上拋兩個(gè)質(zhì)量不同的物體,設(shè)它們的初動(dòng)能相同,當(dāng)上升到同一高度時(shí)(不計(jì)空氣阻力,選拋出點(diǎn)所在的水平面為參考面),則兩個(gè)物體( ) A.所具有的重力勢(shì)能相等 B.所具有的動(dòng)能相等 C.所具有的機(jī)械能不相等 D.所具有的機(jī)械能相等 解析: 初態(tài)機(jī)械能相同,機(jī)械能守恒,D對(duì),C錯(cuò).同一高度質(zhì)量不等,重力勢(shì)能不等,動(dòng)能不等,A、B錯(cuò). 答案: D 2. 游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑,沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái),則( ) A.下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功 B.下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加 C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒 D.在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功 解析: 下滑過(guò)程中支持力的方向總與速度方向垂直,所以支持力不做功,A錯(cuò)誤;越往下滑動(dòng)重力勢(shì)能越小,B錯(cuò)誤;摩擦力的方向與速度方向相反,所以摩擦力做負(fù)功,機(jī)械能減少,D正確,C錯(cuò)誤. 答案: D 3.如圖所示,從h高處以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球.若取拋出處物體的重力勢(shì)能為零,不計(jì)空氣阻力,則物體著地時(shí)的機(jī)械能為( ) A.mgh B.mgh+mv C.mv D.mv-mgh 解析: 物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受阻力,僅有重力做功,物體的機(jī)械能守恒.取拋出處的重力勢(shì)能為零,則拋出時(shí)的物體的機(jī)械能為mv,因此物體落地的瞬時(shí)機(jī)械能亦為mv,選項(xiàng)C正確. 答案: C 4. 如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30的光滑斜面,這物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過(guò)程中( ) A.物體的重力勢(shì)能增加了mgh B.機(jī)械能損失了mgh C.動(dòng)能損失了mgh D.機(jī)械能不守恒 解析: 物體在斜面上上升h,重力做負(fù)功mgh,故物體重力勢(shì)能增加了mgh,A選項(xiàng)正確.在上升h高度的過(guò)程中,只有重力做功,重力勢(shì)能與動(dòng)能之間轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒,故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.由于只有重力做功,則合力做功即為-mgh,由動(dòng)能定理,物體的動(dòng)能減少了mgh,C選項(xiàng)正確. 答案: AC 5. 如圖所示,一輛汽車(chē)從凸橋上的A點(diǎn)勻速率運(yùn)動(dòng)到等高的B點(diǎn),以下說(shuō)法正確的是( ) A.由于車(chē)速不變,汽車(chē)從A到B過(guò)程中機(jī)械能不變 B.牽引力對(duì)汽車(chē)做的功等于汽車(chē)克服阻力做的功 C.汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合外力為零 D.汽車(chē)所受的合外力做功為零 解析: 汽車(chē)的車(chē)速不變,其動(dòng)能不變,但高度變化,重力勢(shì)能變化,所以機(jī)械能不守恒,由動(dòng)能定理WF+Wf=0,即合外力做功為零,由于速度方向變化,所以合外力不為零,故A、C錯(cuò),B、D正確. 答案: BD 6. 一物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖所示,在A點(diǎn)物體開(kāi)始與彈簧接觸,到B點(diǎn)時(shí),物體速度為零,然后被彈回,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.物體從A下降到B的過(guò)程中,動(dòng)能不斷變小 B.物體從A下降到B的過(guò)程中,重力勢(shì)能不斷變小 C.物體從A下降到B的過(guò)程中,彈性勢(shì)能不斷增大 D.物體從A下降到B的過(guò)程中,彈性勢(shì)能的增加量,等于重力勢(shì)能的減小量 解析: 物體在下降過(guò)程中,先加速后減速,因此動(dòng)能先增大后減?。亓?shì)能一直減小,彈性勢(shì)能一直增大.由于物體有初動(dòng)能,而末動(dòng)能為零,因此彈性勢(shì)能的增加量等于物體動(dòng)能和重力勢(shì)能的減少量. 答案: BC 7.質(zhì)量為m的物體,從靜止開(kāi)始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.物體的重力勢(shì)能減少2mgh B.物體的機(jī)械能保持不變 C.物體的動(dòng)能增加2mgh D.物體的機(jī)械能增加mgh 解析: 因重力做了mgh的功,由重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系可知重力勢(shì)能減少mgh,合力做功為2mgh,由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茉黾?mgh,除重力之外的力做功mgh,所以機(jī)械能增加mgh,A、B錯(cuò),C、D對(duì). 答案: CD 8.如圖所示,某人用平行于斜面的拉力將物體沿斜面拉下,已知拉力大小等于摩擦力大小,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.物體是勻速下滑的 B.合外力對(duì)物體做的功等于零 C.物體的機(jī)械能減少 D.物體的機(jī)械能保持不變 解析: 因?yàn)橹亓Φ南禄至ξ幢黄胶?,合外力?shù)值上等于該分力,所以物體將加速下滑;因?yàn)槌亓ν?,其他力做功之和為零,所以物體的機(jī)械能將保持不變. 答案: D 9.如圖所示,傾角θ=30的粗糙斜面固定在地面上,長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m,粗細(xì)均勻、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)線將物體與軟繩連接,物體由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過(guò)程中( ) A.物塊的機(jī)械能逐漸增加 B.軟繩重力勢(shì)能共減少了mgl C.物塊重力勢(shì)能的減小等于軟繩克服摩擦力所做的功 D.軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和 解析: 物塊下落過(guò)程要克服繩的拉力做功,機(jī)械能逐漸減少,所以A錯(cuò)誤.輕繩重心下落-sin θ=L,所以其重力勢(shì)能共減少了mgL,選項(xiàng)B正確.根據(jù)動(dòng)能定理,物塊與輕繩的重力所做的功與摩擦力做功之和等于物塊與輕繩動(dòng)能的增加量,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.因此B、D正確. 答案: BD 10. 如圖所示是上?!懊髦榫€”某輕軌站的設(shè)計(jì)方案,與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小坡度,電車(chē)進(jìn)站時(shí)要上坡,出站時(shí)要下坡,如果坡高2 m,電車(chē)到a點(diǎn)時(shí)的速度是25.2 km/h,此后切斷電動(dòng)機(jī)電源,如果不考慮電車(chē)所受的摩擦力.問(wèn): (1)電車(chē)到a點(diǎn)切斷電源后,能不能沖上站臺(tái)? (2)如果能沖上,它到b點(diǎn)時(shí)的速度為多大?(g取10 m/s2) 解析: (1)取a所在平面為參考面,v1=25.2 km/h=7 m/s,設(shè)電車(chē)能沖上的最大高度為h′,由機(jī)械能守恒定律得mgh′=mv,h′== m=2.45 m.因h′>h,所以電車(chē)能沖上站臺(tái). (2)設(shè)電車(chē)到達(dá)b點(diǎn)的速度為v2.根據(jù)機(jī)械能守恒定律,可得出mv=mgh+mv,所以v2== m/s=3 m/s. 答案: (1)能沖上站臺(tái) (2)3 m/s 11.如圖所示,質(zhì)量為m=2 kg的小球系在輕彈簧的一端,另一端固定在懸點(diǎn)O點(diǎn),將彈簧拉至水平位置A處由靜止釋放,小球到達(dá)距O點(diǎn)下方h處的B點(diǎn)時(shí)速度為2 m/s.求小球從A運(yùn)動(dòng)B的過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能增加多少?(h=0.5 m,g取10 m/s2) 解析: 以B點(diǎn)所在水平面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面,A點(diǎn)為彈性勢(shì)能零勢(shì)能面,則在初狀態(tài)A有 E1=Ek1+Ep1=mgh. 對(duì)末狀態(tài)B有 E2=Ek2+Ep2=mv2+Ep2. 式中Ep2為彈簧的彈性勢(shì)能.由機(jī)械能守恒定律有 E1=E2,mgh=mv2+Ep2. 所以Ep2=mgh-mv2=2100.5 J-222 J=6 J. 答案: 6 J 12.如圖所示,在大型露天游樂(lè)場(chǎng)中翻滾過(guò)山車(chē)的質(zhì)量為1 t,從軌道一側(cè)的頂點(diǎn)A處釋放,到達(dá)底部B處后又沖上環(huán)形軌道,使乘客頭朝下通過(guò)C點(diǎn),再沿環(huán)軌道到達(dá)底部,最后沖上軌道另一側(cè)的頂端D處,已知D與A在同一水平面.如果不考慮車(chē)與軌道間的摩擦和空氣阻力,A、B間的高度差為20 m,圓環(huán)半徑為5 m,g取10 m/s2,試求: (1)過(guò)山車(chē)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能; (2)過(guò)山車(chē)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度; (3)過(guò)山車(chē)通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能. 解析: (1)過(guò)山車(chē)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律ΔEk增=ΔEp減可得過(guò)山車(chē)在B點(diǎn)的動(dòng)能. mv-0=mghAB EkB=mv=mghAB=1031020 J=2105 J (2)同理可得,過(guò)山車(chē)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)有 mv-0=mghAC 解得vC==10 m/s (3)由機(jī)械能守恒定律可知,過(guò)山車(chē)在D點(diǎn)的機(jī)械能就等于在A點(diǎn)的機(jī)械能,取過(guò)B點(diǎn)的水平面為零勢(shì)能面,則有 ED=EA=mgh=1031020 J=2105 J 答案: (1)2105 J (2)10 m/s (3)2105 J- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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