人教版高中物理必修2第七章機(jī)械能守恒定律10.能量守恒定律與能源習(xí)題

1、高中物理人教版必修 2第七章 機(jī)械能守恒定律第十節(jié)能量守恒定律與能源精品專題課后練習(xí)2(含答案考點(diǎn)及解析)班級(jí):姓名：分?jǐn)?shù)：1 .一質(zhì)量為5000kg的汽車，以額定功率由靜止啟動(dòng)，它在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為車重的0.1倍，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為 50kW。則汽車在此路面上行駛的最大速度為：A. 5m/sB. 7m/sC. 8m/sD. 10m/s【答案】D【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能功和功率【解析】試題分析：當(dāng)汽車以額定功率行駛時(shí)，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減到零時(shí)，速度最大，此時(shí)牽引力等于阻力，即F=f=kmg=0.1x 5000X 10N=5000N此時(shí)的最大速度為：v =工=%

2、選廊確。制 F 5000考點(diǎn)：功率。2 .如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心O1在x軸上，且OO1等于圓的半徑。虛線 MN平行于x軸且與圓相切，在 MN的上方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E0,方向沿x軸的負(fù)方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0,方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為q的正粒子a、b,以相同大小的初速度從原點(diǎn) 。射入磁場(chǎng)， 速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個(gè)粒子射出圓形磁場(chǎng)后，垂直 MN進(jìn)入MN上方場(chǎng)區(qū)中 恰好都做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子的重力，求：(1)粒子初速度v的大小。(2)圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。(3)只撤去虛線 MN上

3、方的磁場(chǎng)B0, a、b兩個(gè)粒子到達(dá)y軸的時(shí)間差 A?！敬鸢浮?1)(2)；(3)】_-|一【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)電磁學(xué)電場(chǎng)電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)試題分析：(1)粒子進(jìn)入 MN上方后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則qvB0=qE0粒子的初速度大小%(2)如圖，由幾何關(guān)系得粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=r由動(dòng)力學(xué)知識(shí)可得：田一樹匕，得了-2 TM(3)粒子在圓形磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的周期丁= g/jab兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差&=:7-工T3 白由幾何關(guān)系： 1 =_!_；工 =_廣；工 =!皿；1 =10；;a-Ab兩粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差由幾何知識(shí)得，兩粒子離開圓形磁場(chǎng)區(qū)域到進(jìn)入水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)之前做勻速直

4、線運(yùn)動(dòng)，兩者所用的時(shí)間相同。所以 / LJ Z各式聯(lián)立可得：雙考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)及在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)3.我國于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了 嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器，12月10日21時(shí)20分, 嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道成功實(shí)施變軌控制，從 100km x 100km的環(huán)月圓軌道，降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道，進(jìn)入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道，并于 12月14日21時(shí)11分實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測(cè)器在月球的軟著陸。下列說法正確的是A.如果不考慮地球大氣層的阻力，則 嫦娥三號(hào)”的發(fā)射速度可以小于 7.9km/sB.若已知 嫦娥三號(hào)”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力

5、常量，則可求出月球的平均密度C.若已知 嫦娥三號(hào)、嫦娥一號(hào)”各自繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的高度(高度不同)、周期和萬有引力常量，則可求出月球的質(zhì)量、半徑D.嫦娥三號(hào)”為著陸準(zhǔn)備而實(shí)施變軌控制時(shí)，需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)使其加速【答案】C【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)萬有引力定律【解析】試題分析：由衛(wèi)星的反射知，在地球上發(fā)射一顆衛(wèi)星的最小的速度是7.9km/s,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;若已知T、G、r,由行鮑 二葉史，解得月球的質(zhì)量 廿二至：，但由于不知道月球的半徑R,故/ TGT-不能求出月球的平均密度，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若已知不同衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期和萬有引力常量，可列出 G門吃.咐：丁避,G 啊一

6、由上述兩方程聯(lián)立，可解出 &Rf 彳 JE -Ky . TJ月球的質(zhì)量、半徑，選項(xiàng), C正確；楹著陸準(zhǔn)備，需需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)使嫦娥三號(hào)”減速，此時(shí)萬有引力大于所需要的向心力，衛(wèi)星變軌，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：萬有引力定律 衛(wèi)星變軌4 .某人用5N的水平推力將自行車沿力的方向推行5m,在此過程中，推力所做的功為（）A. 50JB. 25JC. 10JD. 5J【答案】B【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能功和功率恒力做功【解析】試題分析：由功的定義式知W=Flcos% =5X 5=25J故選項(xiàng)B正確，其余選項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：功的計(jì)算5 .如圖所示，離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒，筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈

7、簧，彈簧處于自然長度?，F(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進(jìn)入圓筒中，不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是（）A.小球從拋出點(diǎn) P運(yùn)動(dòng)到圓筒口的時(shí)間與小球拋出時(shí)的初速度方向無關(guān)B.小球從拋出點(diǎn) P運(yùn)動(dòng)到圓筒口的時(shí)間與小球拋出時(shí)的初速度方向有關(guān)C.彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能 日與小球拋出點(diǎn)位置 P無關(guān)D.彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能 &與小球拋出點(diǎn)位置 P有關(guān)【答案】AD【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能功能關(guān)系【解析】試題分析：由題意知，小球的逆運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上青=:加: 所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度h決定與小球拋出時(shí)的初速度方向無關(guān)，故A正確；B錯(cuò)誤；由題魯知，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能 耳

8、=飛 ,若小球拋出的位置不同，則水平分速度vx不同，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能不同,即彈簧獲得.勺最大彈性勢(shì)能E。與小球拋出點(diǎn)位置 P有關(guān)，所以 C錯(cuò)誤；D正確。p考點(diǎn)：本題考查拋體運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系6 .某人把質(zhì)量為0. 1kg的一塊小石頭從距地面為 5m的高處以60。角斜向上拋出 拋出時(shí)的初速度大小為10m/s,則當(dāng)石頭著地時(shí)，其速度大小約為（）（g取10m/s2）A. 14m/sB. 12m/sC. 28m/sD. 20m/s【答案】A【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能動(dòng)能定理【解析】試題分析：由動(dòng)能定理，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，則1 =，招1? 一:用父I口：尸=14”，,故選A考點(diǎn)：考

9、查動(dòng)能定理的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：難度較小，注意動(dòng)能是標(biāo)量，與速度方向無關(guān)，重力做功與路徑無關(guān)37 .如圖中a、b所示，是一輛質(zhì)量 m=6x 10kg的公共汽車在t=0和t=4s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t=0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)（汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)）.圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像，測(cè)得。=30.根據(jù)題中提供的信息，不可以估算出的物理量有（）南京踣圖加A.汽車的長度B. 4s末汽車的速度C. 4s末汽車合外力的功率D. 4s內(nèi)汽車牽引力所做的功【答案】D【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能功和功率恒力做功【解析】試題分析：由圖知，4s內(nèi)汽車的位移剛好等于汽車的長度，由 V,對(duì)拉手環(huán)進(jìn)行受力

10、分析如上圖所示，得到 =t3n JO,聯(lián)立得到工=工小二工加工乜鼠了七46m , A錯(cuò)；由闞 g223砒=10式上匕而$, B錯(cuò)；由F=iua走.V全孑48Kl,所以4s末汽車的功33率為：？-2-二46工1。4乂23丁一工9入：10卬，C錯(cuò)；因不知汽車的摩擦力，所以無法求汽車的牽引力，即不能估算 4s內(nèi)汽車牽引力所做的功，D對(duì)?？键c(diǎn)：本題考查受力分析，牛頓第二定律，功率的公式，速度公式，位移公式點(diǎn)評(píng)：本題學(xué)生會(huì)根據(jù)對(duì)拉手環(huán)的受力分析，求出汽車的加速度，再用相應(yīng)的公式去解題。8.在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由下落物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)物體在打。點(diǎn)時(shí)釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)物體速度為 v,如圖所示

11、，X片 rJ一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫如下：v= 2.36m/s. h= 28.76cm,= 2.785m2/s2, gh = 2.718m2/s2.由以上數(shù)據(jù)說明在誤差范圍內(nèi)相等，故機(jī)械能守恒.老師批閱：數(shù)據(jù)非實(shí)驗(yàn)所得！ ”老師作此批閱的理由是什么？【答案】在本實(shí)驗(yàn)中，由于空氣阻力和摩擦力不可避免，所以重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，或者說物體下落的實(shí)際加速度ag.所以實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際結(jié)果應(yīng)是：v2 gh.【考點(diǎn)】 高中物理人教版必修2第七章 機(jī)械能守恒定律第九節(jié) 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【解析】略9.質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為4g/5,在物體下落h的過程中

12、，下列說法中正確的是：（）A.物體的動(dòng)能增加了 4mgh/5B.物體的機(jī)械能減少了 4mgh/5C.物體克服阻力所做的功為mgh/5D.物體的重力勢(shì)能減少了 mgh【答案】ACD【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能動(dòng)能定理【解析】物體的合外力為下降了 h,所以根據(jù)動(dòng)能定理得物體的動(dòng)能增加了4mgh/5,物體的重力勢(shì)能減小了mgh,克服阻力做功，常典，機(jī)械能減小了射，所以ACD正確。10 .如圖為皮帶傳動(dòng)示意圖，假設(shè)皮帶沒有打滑，R r,則下列說法中正確的是（）A.大輪邊緣的角速度等于小輪邊緣的角速度 B.大輪邊緣的角速度小于小輪邊緣的角速度 C.大輪邊緣的線速度等于小輪邊緣的線速度 D.大輪邊緣

13、的線速度小于小輪邊緣的線速度【答案】BCC正確D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)【解析】因?yàn)閮升X輪是由一條皮帶連著，所以大輪和小輪的線速度是相等的,由公式0 = 上得在速度相等的輕況下，半徑越大角速度越小，所欲大輪的角速度小于小輪的角速 r度，B正確A錯(cuò)誤。11 .在同一軌道平面上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星A、B、C,某時(shí)刻恰好在同一過地心的直線上，如圖所示，當(dāng)衛(wèi)星 B經(jīng)過一個(gè)周期時(shí)* ID/g i RA. A超前于B, C落后于BB. A超前于B, C超前于BC. A、C都落后于BD.各衛(wèi)星角速度相等，因而三顆衛(wèi)星仍在同一直線上【答案】A【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)

14、【解析】由二-土，A的周期較小，C的周期較大，因而 B經(jīng)過一個(gè)周期時(shí)， A超前于B, C落后 于B, A正扁12 .下列關(guān)于向心加速度說法中，正確的是（）A.向心加速度方向可能與線速度方向不垂直B.向心加速度方向可能不變C.向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量D.向心加速度是描述角速度方向變化快慢的物理量【答案】C【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)【解析】向心加速度方向總是與速度方向垂直，A錯(cuò)；向心加速度方向總是指向圓心，方向時(shí)刻改變，B錯(cuò)；上可知向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量，C對(duì)D錯(cuò)；Ai13 .當(dāng)某物體動(dòng)能不變時(shí)，下列說法正確的是（）A.速度一定不變B.機(jī)械能可能改變C.加速度可能不為零且不變D.物體所受的每一個(gè)力做功都是零【答案】BA錯(cuò);【考點(diǎn)】 高中物理知識(shí)點(diǎn)功和機(jī)械能動(dòng)能定理【解析】動(dòng)能與速度的平方成正比，所以速度變化可能是方向變化，動(dòng)能可能會(huì)不變,機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和，動(dòng)能不變不一定機(jī)械能不變，所以B對(duì);D錯(cuò)；故答案選B.加速度若不為零且不變說明物體受恒力作用，動(dòng)能會(huì)變化，所以C錯(cuò);物體可能受力但總功為零就可以，不必每一個(gè)力做功都為零，所以14 .彈性小球質(zhì)量 m,在離地高H的a點(diǎn)由靜止釋放，反彈上