2016_2017学年高中物理暑假作业第07章机械能守恒定律二含解析

第07章机械能守恒定律（二）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________第I卷（选择题）一、选择题：本题共14小题。

在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求。

1．如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面（零势能面），那么小球落地时的重力势能是（）A. mgHB. mghC. mg（H+h）D. -mgh【答案】D【解析】以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：E p=-mgh，故D正确，ABC错误。

2．从地面竖直向上方抛出一质量为m的物体，初速度为v，不计空气阻力，以地面为零势能参考面，当物体的重力势能是其动能的3倍时，物体离地面的高度为（）A.234vgB.238vgC.28vgD.22vg【答案】B3．如图，两个小球分别被两根长度不同的轻质细线悬于等高的悬点。

现将细线拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两小球一定具有相同（）A. 速度B. 角速度C. 加速度D. 机械能【答案】C【解析】A 、根据动能定理得： 212mgL mv =，解得： v L 不等。

所以速度不等，故A 错误；B 、根据2v a L=解得：a =2g ，所以两球加速度相等，又2a L ω=，所以角速度不等，故B 错误，C 正确；D 、两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，但由于不知道两小球得质量关系，所以不能判断初始位置的机械能是否相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D 错误； 故选：C 。

4．忽略空气阻力，下列物体的运动过程中满足机械能守恒的是（ ） A. 电梯匀速下降 B. 汽车刹车到停下来 C. 物体沿着斜面匀速下滑 D. 做自由落体运动的物体 【答案】D5．如下图，传送带A 、B 之间的距离为L ＝3.2 m ，与水平面间夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v ＝2 m/s ，在上端A 点无初速度放置一个质量为m ＝1 kg 、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R ＝0.4 m 的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E ，已知B 、D 两点的竖直高度差为h ＝0.5 m(取g ＝10 m/s 2)．则（ ）A. 金属块经过D 点时的速度/sB. 金属块经过D /sC. 金属块在BCD 弯道上克服摩擦力做的功3 JD. 金属块在BCD 弯道上克服摩擦力做的功5 J 【答案】AC设经位移s 1达到共同速度，有： 21v 2as = 代入数据解得： 1s 0.2m 3.2m =＜；继续加速过程中，有： 2mgsin θμmgcos θma -= 代入数据解得： 22a 2m /s =21s L s 3m =-=， 22B22v v 2a s -=，解得： B v 4m /s = 在从B 到D 过程中，由动能定理可知： 2211mgh W 22D B mv mv -=- 解得： W 3J =；C 正确；D 错误； 故选AC 。

6．竖直固定的光滑四分之一圆弧轨道上，质量相同均可视为质点的甲、乙两个小球，分别从圆周上的A 、B 两点由静止释放，A 点与圆心等高，B 点与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ＝60°，两球经过最低点时的加速度之比及对轨道的压力之比为( )A. a 甲∶a 乙＝1∶2B. a 甲∶a 乙＝1∶1C. F 1∶F 2＝2∶1D. F 1∶F 2＝3∶2 【答案】D则乙球在最低点的加速度2v a R 乙乙＝， 22v F mg m R -=乙解得： 2v a g R==乙甲 ， 22F mg = 则:2:1a a =甲乙， 12:3:2F F =，故D 正确。

7．从高处自由下落的物体，它的重力势能E p 和机械能E 随下落的高度h 的变化图线(下图)正确的是A. B. C. D.【答案】C【解析】物体的重力势能E P =mgh ，h 是相对于零势能面的高度；重力势能与高度成正比，在零势能面处，势能为零，图象应过原点，故AB 错误；物体自由下落的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故C 正确，D 错误。

所以C 正确，ABD 错误。

8．如图所示，劲度系数为k 的轻质弹簧两端分别与质量均为m 的物块1、2拴接，另一劲度系数也为k 的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态。

现施力将物块1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。

在此过程中，物块1增加的重力势能为( )A. 224m g kB. 222m g kC. 222m g kD. 224m g k【答案】A9．如图所示，一个表面光滑的斜面体M 固定在水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且,M αβ<的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A 、B 两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A 、B 恰好在同一高度处于静止状态．剪断细绳后， A 、B 滑至斜面底端．则（ ）A. 滑块A 的质量大于滑块B 的质量B. 两滑块到达斜面底端时的速度大小相等C. 两滑块同时到达斜面底端D. 两滑块到达斜面底端时，滑块A 重力的瞬时功率较大 【答案】AB【解析】A 、滑块A 和滑块B 沿着斜面方向的分力等大，故： A B m gsin αm gsin β=；由于αβ＜，故A B m m ＞，A 正确；B 、滑块下滑过程机械能守恒，有： 21mgh 2mv = ，解得： v =度差相等，落地速度大小相等，B 正确；C 、由牛顿第二定律得： mgsin θma =， a gsin θ=， αβ＜，则： A B a a ＜，物体的运动时间t va=，v 相同， A B a a ＜，则： A B t t ＞，C 错误； D 、滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率： A A P m gsin α•v =， B B P m gsin α•v =；由于A B m gsin αm gsin β=，故A B P P =，D 错误； 故选AB 。

10．如图所示，扶梯水平台阶上的人随扶梯一起斜向上匀速运动，下列说法错误的是A. 重力对人做负功B. 支持力对人做正功C. 力对人做正功D. 合外力对人做功为零 【答案】C11．一辆汽车在平直的道路上从静止开始先匀加速启动，达到某一速度后以恒定功率运动，最后做匀速运动。

下列给出的四个关系图像中，W 表示牵引力对汽车做的功， E k 、 t 和x 分别表示汽车运动的动能、时间和位移，其中正确的是A. B.C. D.【答案】C12．如图所示，一根长为l ，质量为m 的匀质软绳悬于O 点，若将其下端向上提起使其对折，则软绳重力势能变化为( )A. mglB. 12 mglC. 13 mglD. 14mgl 【答案】D【解析】将绳子下端向上提起使绳对折，上部分不动，下部分的重心上升的高度为12h l =，下部分的重力为1122G G mg ==下，根据功能关系得知，重力势能变化为111224p E G h mg l mgl ∆==⨯=下，D 正确．13．如图，将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法正确的是( )A. 沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同B. 沿着1下滑到底端时，物块的速率最大C. 物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的【答案】BCD同理沿2和3下滑时有，显然，最大，B正确；由摩擦产生热量，可知物块沿3下滑到底端的过程中产生的热量最多，故C正确；同理，根据以上分析知，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D正确．14．某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关．现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器．若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示．则小球能够击中触发器的可能是( )A. B. C. D.【答案】CD第II卷（非选择题）二、非选择题：本题8个小题。

将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．用如图甲所示的试验装置验证m1、m2组成的系统的机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点．每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m l=50g．m2=150g，打点计时器的频率为50Hz（结果均保留两位有效数字）在纸带上打下计数点5时的速度V=2.4 _______m/s．（2）在打下第0个点到第5点的过程中系统动能的增量△E k=0.58 ________J; 系统势能减少△E p=0.59 _______J（当地重力加速度g约为9.8m/s2）（3）若某同学作出v2-h图象如图丙所示，则当地的重力加速度g=9.7 ____________m/s2. 【答案】 2.4 0.58 0.59 9.716．“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．第一次实验用1条橡皮筋，橡皮筋对小车做的功记为W，当把2条、3条、4条…与第1次实验完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功为2W、3W、4W…，每次橡皮筋做功后小车获得的速度可通过打点计时器和纸带测出，探究小车获得的速度与橡皮筋所做功有什么定量关系．（1）下列说法正确的是________A．实验中先让小车在橡皮筋的作用下弹出，再接通打点计时器的电源B．每次实验中橡皮筋拉伸的长度必须相同C．实验中必须求出小车加速过程的平均速度D．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值（2）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、______（填测量工具）和______电源（填“交流”或“直流”）．（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车的速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______．A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线（4）实验中木板略微倾斜，这样做_________A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（5）实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图2所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表示）．【答案】（1）B （2）（毫米）刻度尺，交流（3）B （4）CD （5）GI或GK（2）要测量每次实验小车匀速运动时计数点间的距离，需要毫米刻度尺；还需要给打点计时器供电的交流电源；（3）由于木板水平放置，小车运动过程受到摩擦力作用，小车速度最大时，摩擦力和橡皮筋的拉力平衡，所以此时橡皮筋处于伸长状态，且橡皮条的原长比两个铁钉间距要大且，此时小车还没有到达两个铁钉的连线，B 正确；ACD 错误； 故选B 。