高中物理人教版第七章機械能守恒定律追尋守恒量-能量 省獲獎_第1頁
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人教版物理高二必修2第七章第一節(jié)追尋守恒量—能量同步測試一、選擇題1.伽利略的斜面實驗反映了一個重要的事實:如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略,小球必將準確地到達同它出發(fā)時相同高度的點,決不會更高一點,也不會更低一點。這說明,小球在運動過程中有一個“東西”是不變的,這個“東西”應是()A.彈力B.勢能C.速度D.能量2.小球在堅直向下的力F作用下,靜止在彈簧上端,某時刻起將力F撤去,小球向上彈起,不計空氣阻力,則從撤去力F開始到小球運動到最高點的過程中()A.小球的動能最大時彈簧的彈性勢能最小B.小球的機械能先增大后減小C.小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和先減小后增大D.小球的動能與彈簧的彈性勢能之和先增大后減小3.如圖,若x軸表示時間,y軸表示位置,則該圖象反映了某質(zhì)點做勻速直線運動時,位置與時間的關(guān)系.若令x軸和y軸分別表示其它的物理量,則該圖象又可以反映在某種情況下,相應的物理量之間的關(guān)系.下列說法中正確的是()A.若x軸表示時間,y軸表示功能,則該圖象可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運動過程中,物體動能與時間的關(guān)系B.若x軸表示頻率,y軸表示動能,則該圖象可以反映光電效應中,光電子最大初動能與入射光頻率之間的關(guān)系C.若x軸表示時間,y軸表示動量,則該圖象可以反映某物在沿運動方向的恒定合外力作用下,物體動量與時間的關(guān)系D.若x軸表示時間,y軸表示感應電動勢,則該圖象可以反映靜置于磁場中的某閉合回路,當磁感應強度隨時間均勻增大時,增長合回路的感應電動勢與時間的關(guān)系4.將小球豎直上拋,若該球所受的空氣阻力大小不變,對其上升過程和下降過程的時間及損失的機械能進行比較,下列說法正確的是()A.上升時間大于下降時間,上升損失的機械能大于下降損失的機械能B.上升時間小于下降時間,上升損失的機械能等于下降損失的機械能C.上升時間小于下降時間,上升損失的機械能小于下降損失的機械能D.上升時間等于下降時間,上升損失的機械能等于下降損失的機械能5.下列關(guān)于能量概念的說法正確的是()A.能量的概念是牛頓首先提出的一個力學概念B.能量的概念是伽利略提出的,并用理想斜面實驗來驗證能量的存在C.人們從伽利略的斜面實驗得到啟發(fā),認識到引入能量概念的重要性D.以上說法都不正確6.關(guān)于如圖所示的伽利略的理想斜面實驗,以下說法正確的是()。A.小球從A運動到B的過程動能保持不變B.小球從A運動到B的過程勢能減少C.小球只有從B運動到C的過程中動能和勢能的總和不變D.小球在斜面CD上運動的最大距離等于AB7.在如圖所示的實驗中,小球每次從光滑斜面的左端A自由滑下,每次都能到達右端與A等高的B點。關(guān)于其原因,下列說法正確的是()A.因為小球總是記得自己的高度B.因為小球在運動過程中,始終保持能量守恒C.因為小球在運動過程中,始終保持勢能守恒D.因為小球在運動過程中,始終保持動能守恒8.神舟八號無人飛行器,是中國“神舟”系列飛船的第八個,也是中國神舟系列飛船進入批量生產(chǎn)的代表.神八已于2023年11月1日5時58分10秒由改進型“長征二號”F遙八火箭順利發(fā)射升空.升空后,“神八”與此前發(fā)射的“天宮一號”成功實現(xiàn)交會對接,于2023年11月16日18時30分,神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器成功分離,如圖所示,返回艙已于11月17日19時許返回地面,對于神八返回艙返回地球的過程中(假設返回艙的質(zhì)量不變,返回艙返回時作圓周運動)()A.動能、重力勢能和機械能都逐漸減小B.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能不變C.重力勢能逐漸增大,動能逐漸減小,機械能不變D.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能逐漸減小9.下列說法正確的是()A.能量就是動能和勢能的總和B.做自由落體運動的物體,其勢能減小,動能增加C.做豎直上拋運動的物體,其動能和勢能總和變小D.平拋運動中,動能和勢能總和在不斷變大10.下列例子中,屬于動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,而動能和勢能的總和保持不變的是()A.游樂園中的海盜船,船在搖擺過程中的運動B.在不計空氣阻力的情況下,將一小球豎直上拋,小球從拋出點到落回拋出點的運動過程C.物體以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而達到一定的高度D.自行車從斜坡頂端由靜止滑下11.關(guān)于伽利略的斜面實驗,下列說法正確的是()A.伽利略斜面實驗對于任意斜面都適用,都可以使小球在另一個斜面上升到同樣的高度B.無論斜面是否光滑,都有可能重復伽利略實驗C.在伽利略斜面實驗中,只有斜面“坡度”較緩才有可能使小球上升到同樣高度D.設想在伽利略斜面實驗中,若斜面光滑,并且使斜面變成水平面,則可以使小球沿水平面運動到無窮遠處12.如圖所示,分別用恒力F1F2將兩個完全相同的物體,由靜止開始沿相同的固定粗糙斜面從底端推到頂端,其中,F(xiàn)1沿斜面向上,F(xiàn)2沿水平方向向右.如果兩次所用的時間相等,那么,在兩個過程中,下列說法中正確的是()A.兩個物體的加速度不相同B.兩個物體機械能的增量相同C.兩個物體克服摩擦力做的功相等D.恒力F1F2這兩個物體做的功的平均功率相同13.矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成,將其放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊.若射擊下層,子彈剛好不射出,若射擊上層,則子彈剛好能射穿一半厚度,如圖.上述兩種情況相比較()A.子彈對滑塊做功一樣多B.子彈對滑塊做的功不一樣多C.木塊增加的動能一樣多D.系統(tǒng)產(chǎn)生熱量不一樣多14.如圖所示表示撐桿跳高運動的幾個階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿、落地(未畫出).在這幾個階段中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化情況的說法,不正確的是().A.助跑階段,身體中的化學能轉(zhuǎn)化為人和桿的動能B.起跳時,人的動能和化學能轉(zhuǎn)化為人和桿的勢能C.越過橫桿后,人的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D.落地后,人的能量消失了15.如果我們把相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫作勢能,把物體由于運動而具有的能量稱為動能,那么,伽利略的斜面實驗可以給我們一個啟示。下列關(guān)于這個啟示的說法正確的是()A.小球在斜面上運動時,小球離地面的高度減小,速度增大,小球的速度是由高度轉(zhuǎn)變而來的B.小球在斜面上運動時,小球離地面的高度增大,速度減小,小球的高度是由速度轉(zhuǎn)變而來的C.小球在斜面上運動時,小球離地面的高度減小,速度減小,小球的動能是由勢能轉(zhuǎn)變而來的D.小球在斜面上運動時,小球離地面的高度增大,速度減小,小球的勢能是由動能轉(zhuǎn)變而來的二、填空題16.質(zhì)量為m的跳水運動員從距水面H高處跳下,落入水中后受到水的阻力而做減速運動.設水對他的阻力大小恒為F,運動員從離開跳臺到落入水中減速下降h高度的過程中,他的重力勢能減少了____,他的機械能減少了____.17.炮彈在空中高速飛行時能擊中目標,這時利用了炮彈的____動能,彎折的竹子具有____彈性勢能,三峽大壩抬高了水位可以用來發(fā)電,這時利用了水的____重力勢能.18.將一物塊放置在固定的斜面上,物塊恰能沿斜面勻速下滑,則下滑過程中物塊的機械能將____,物塊的內(nèi)能將____.19.一木塊靜止于光滑水平面上,一顆子彈沿水平方向方向飛來射入木塊中,當子彈進入木塊深度最大值為2厘米時,木塊沿水平面恰好移動距離1厘米.在上述過程中系統(tǒng)損失的機械能與子彈損失的動能之比為____.20.改變汽車的質(zhì)量和速度,都可能使汽車的動能發(fā)生變化:如果質(zhì)量不變,速度增大到原來2倍,則動能變?yōu)樵瓉淼腳___倍;如果速度不變,質(zhì)量增大到原來2倍,則動能變?yōu)樵瓉淼腳___倍;如果質(zhì)量減半,速度增大到原來4倍,則動能變?yōu)樵瓉淼腳___倍;如果速度減半,質(zhì)量增大到原來4倍,則動能變?yōu)樵瓉淼腳___倍.三、解答題21.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端與固定擋板相連,上端與放在傾角θ=30°的光滑斜面上的小車A相接觸(未連接).小車A質(zhì)量M=3kg,內(nèi)有質(zhì)量m0=1kg的砝碼,小車A又與一跨過定滑輪的不可伸長的輕繩一端相連,繩另一端懸掛著物體B,B的下面又掛著物體C,B和C質(zhì)量均為m=1kg,A、B、C均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子,則A和B開始做振幅為d=5cm的簡諧運動,斜面足夠長且始終靜止.(g取10m/s2)試求:(1)剪斷繩子的瞬間小車A的加速度大小;(2)剪斷繩子后彈簧的最大彈性勢能;(3)當小車A運動到最低點時,取走小車內(nèi)的砝碼,此后小車A沿斜面上滑的最大距離.22.如圖,MNP為豎直面內(nèi)一固定軌道,其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板.M相對于N的高度為h,NP長度為s.一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑,與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處.若在MN段的摩擦可忽略不計,物塊與NP段軌道間的滑動摩擦因數(shù)為μ,求物塊停止的地方與N點距離的可能值.23.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目,比賽場地示意如圖.比賽時,運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠,運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小.設冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=,用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=.在某次比賽中,運動員使冰壺C在投擲線中點處以2m/s的速度沿虛線滑出.為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點,運動員用毛刷擦冰面的長度應為多少?(g取10m/s2)24.一足夠長的豎直圓筒,質(zhì)量為m=2kg的小球恰能放入圓筒中,小球只要在圓筒內(nèi)就能受到一豎直向上的作用恒力F=23N,最初小球在圓筒的底部且靜止.現(xiàn)讓圓筒以速度V0=4m/s水平向右勻速運動2s.重力加速度g=10m/s2.求:(1)此過程中小球的機械能改變量;(2)2s時小球的位移和速度.25.如圖所示,輕質(zhì)彈簧K一端與墻相連處于自然狀態(tài),質(zhì)量為4kg木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運動并開始擠壓彈簧,求:(1)彈簧的最大彈性勢能是多少(2)木塊被彈回速度增大到3m/s時的彈性勢能.參考答案:一、選擇題1.D2.C3.C4.B5.C6.B7.B8.D9.B10.B11.D12.B13.A14.D15.D二、填空題16.mg(H+h),F(xiàn)H.17.動,彈性勢,重力勢18.減小,增加19.2:320.4,2,8,1三、解答題21.(1)繩子剪短前,由于(M+m0)gsin30°=2mg,彈簧沒有彈力,彈簧沒有彈力.繩子剪短瞬間:對A受力分析得:(M+m0)gsin30°-T=(M+m)a①對B受力分析得:T-mg=ma②聯(lián)立①②解得:a=2m/s2.故剪斷繩子的瞬間小車A的加速度大小為2m/s2.(2)當彈簧被壓縮2d時彈性勢能最大,由功能關(guān)系得:(M+m)g×2dsin30°=mg×2d+Epm解得:EPm=1J故剪斷繩子后彈簧的最大彈性勢能EPm=1J.(3)當小車滑行道最高點時,A、B的速度均為0,由系統(tǒng)功能關(guān)系得:Epm=Mgssin300-mgs解得:s=.故此后小車A沿斜面上滑的最大距離為.22.根據(jù)功能原理,在物塊從開始下滑到停止在水平軌道上的過程中,物塊的重力勢能的減少△EP與物塊克服摩擦力所做功的數(shù)值相等.△EP=W設物塊的質(zhì)量為m,在水平軌道上滑行的總路程為s′,則△EP=mgh,W=μmgs1連立化簡得s1=h第一種可能是:物塊與彈性擋板碰撞后,在到達N前停止,則物塊停止的位置距N的距離為d=2s-s′=2s-h第二種可能是:物塊與彈性擋板碰撞后,可再一次滑上光滑圓弧軌道,滑下后在水平軌道上停止,則物塊停止的位置距N的距離為d=s′-2s=hμ23.設冰壺在未被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為S1,所受摩擦力的大小為f1;在被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為S2,所受摩擦力的大小為f2.則有S1+S2=S①式中S為投擲線到圓心O的距離.則f1=μ1mg,f2=μ2mg設冰壺的初速度為v0,

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