物理魯科版必修第二冊第5節(jié) 科學(xué)驗(yàn)證：機(jī)械能守恒定律課時(shí)作業(yè)

【優(yōu)質(zhì)】第5節(jié)科學(xué)驗(yàn)證：機(jī)械能守恒定律課時(shí)練習(xí)一．單項(xiàng)選擇1．忽略空氣阻力，下列物體運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒的是（）A．電梯勻速下降 B．拋出的鉛球在空中飛行C．“神舟七號”的發(fā)射過程 D．汽車沿斜坡加速上行2．如圖，質(zhì)量為1kg的小物塊從傾角為30°．長為2m的光滑固定斜面頂端由靜止開始下滑，若選斜面底端為零勢能點(diǎn)，重力加速度取10m/s2，則它滑到斜面中點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能和動能分別是（）

A．10J，5J B．10J，10JC．0，5J D．0，10J3．下列物體的運(yùn)動可看作滿足機(jī)械能守恒的是（）A．樹葉從枝頭飄落 B．熱氣球緩緩升空C．汽車關(guān)閉油門后沿水平公路向前滑行 D．被運(yùn)動員擲出的鉛球在空中飛行的過程4．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的圓管形軌道的外軌光滑，內(nèi)軌粗糙．一小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動，球的直徑略小于圓管的直徑，球運(yùn)動的軌道半徑為R，空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小為g，下列說法一定正確的是()A.若v0<2，小球運(yùn)動過程中機(jī)械能不可能守恒B.若v0=3，小球運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒C.若v0<，小球不可能到達(dá)最高點(diǎn)D.若v0=2，小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)5．將一物體以速度v從地面豎直上拋，取地面為零勢能面，當(dāng)物體運(yùn)動到某高度時(shí)，它的動能恰為此時(shí)重力勢能的一半，不計(jì)空氣阻力，則這個(gè)高度為（）A. B. C. D.6．下列說法正確的是（）A．平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動B．勻速圓周運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動C．物體重力勢能的值與參考平面的選擇無關(guān)D．物體受到的合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒7．如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開口的U形管內(nèi)裝有同種液體，管中液柱總長度為4h，開始時(shí)使兩邊液面高度差為h，后來讓液體自由流動，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為（）

A． B．C． D．8．下列運(yùn)動過程中，機(jī)械能最接近守恒的物體是（）A．飄落中的風(fēng)箏B．乘電梯下降的人C．在空中自由下落的鋼珠D．沿滑梯勻速下滑的小孩9．在下面列舉的各個(gè)實(shí)例中，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒的是（）A．跳傘運(yùn)動員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落B．?dāng)S出的鉛球在空中運(yùn)動C．拉著一個(gè)木塊使它沿光滑的斜面勻速上升D．小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落10．物體在下列運(yùn)動過程中（不計(jì)空氣阻力）滿足機(jī)械能守恒條件的是（）A．木箱勻速上升B．汽車勻速率通過拱形橋C．物體沿固定光滑曲面自由下滑D．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動11．在下列所述實(shí)例中，可確定機(jī)械能守恒的是（）A．木箱沿光滑斜面下滑的過程B．電梯減速上升的過程C．雨滴在空中勻速下落的過程D．乘客隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程12．如圖所示，將質(zhì)量為m的石塊從離地面h高處以初速度斜向上拋出。以地面為零勢能面，不計(jì)空氣阻力，則（）

A．石塊落地時(shí)的動能為B．石塊拋出時(shí)的機(jī)械能為C．石塊落地時(shí)的重力勢能為D．石塊落地時(shí)的機(jī)械能為13．某同學(xué)進(jìn)行原地單手拍球練習(xí)。已知籃球質(zhì)量為0.6kg，當(dāng)籃球從1.0m高處自由下落時(shí)，反彈起來的高度為0.80m，若要使該籃球反彈后能回到原來高度，并在球回到最高點(diǎn)時(shí)拍打一次球，每分鐘拍球60次，不計(jì)空氣阻力和拍球時(shí)的能量損失，籃球與地面碰撞前．后的速度大小之比不變，則該同學(xué)拍球的平均功率約為（）A．1.2W B．1.5W C．2.0W D．2.5W14．如圖所示，平臺距離地面的高度為H，在平臺右邊緣處的A點(diǎn)，一質(zhì)量為m的物體以大小為v0的速度飛離平臺。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。以A點(diǎn)所在的水平面為參考平面，當(dāng)該物體到達(dá)B點(diǎn)（A．B兩點(diǎn)的高度差為h）時(shí)，其機(jī)械能為（）

A． B．mgh C． D．15．下列說法錯(cuò)誤的是（）A．靜摩擦力既可做正功，也可做負(fù)功，甚至可以不做功B．滑動摩擦力可以做正功或負(fù)功，甚至可以不做功C．作用力和反作用力均可都做正功或都做負(fù)功D．物體所受各力做功的代數(shù)和不為零，其機(jī)械能一定不守恒

參考答案與試題解析1．【答案】B【解析】只有重力做功的過程，機(jī)械能才守恒。A．電梯勻速下降過程有阻力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B．拋出的鉛球在空中飛行過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；C．“神舟七號”的發(fā)射過程有推力做正功，機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；D．汽車沿斜坡加速上行，有牽引力做正功，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤。故選B。2．【答案】A【解析】沿光滑的斜面下滑，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故它滑到斜面中點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械與初位置的機(jī)械能相等，為滑到斜面中點(diǎn)時(shí)具有的重力勢能為故此時(shí)具有的動能為5J，A正確。故選A。3．【答案】D【解析】A．樹葉從枝頭飄落的過程，空氣阻力對樹葉做功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．熱氣球緩緩升空，浮力對氣球做功，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C．汽車關(guān)閉油門后沿水平公路向前滑行，摩擦力對汽車做功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D．被運(yùn)動員擲出的鉛球在空中飛行的過程，空氣阻力對鉛球的作用可忽略不計(jì)，則只有重力對鉛球做功，故機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。4．【答案】B【解析】【詳解】若小球上升到與圓心等高處時(shí)速度為零，此時(shí)小球只與外軌作用，不受摩擦力，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律得：，解得，故A錯(cuò)誤；小球如果不擠壓內(nèi)軌，則小球到達(dá)最高點(diǎn)速度最小時(shí)，小球的重力提供向心力，由牛頓第二定律得：，由于小球不擠壓內(nèi)軌，則小球在整個(gè)運(yùn)動過程中不受摩擦力作用，只有重力做功，機(jī)械能守恒，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過程中，由機(jī)械能守恒定律得：，解得：，則小球要不擠壓內(nèi)軌，速度應(yīng)大于等于，故B正確；若小球的速度小于，也是有可能做完整的圓周運(yùn)動的，到達(dá)最高點(diǎn)，只是最終在圓心下方做往復(fù)運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；如果內(nèi)圓光滑，小球在運(yùn)動過程中不受摩擦力，小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，如果小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，由機(jī)械能守恒定律得：，解得：，現(xiàn)在內(nèi)壁粗糙，如果小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，一定受到摩擦力作用，故小球在到達(dá)最高點(diǎn)前速度已為零，不能到達(dá)最高點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；選B.【點(diǎn)睛】內(nèi)圓粗糙，小球與內(nèi)圓接觸時(shí)要受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，機(jī)械能不守恒；外圓光滑，小球與外圓接觸時(shí)不受摩擦力作用，只有重力做功，機(jī)械能守恒，應(yīng)用牛頓第二定律與機(jī)械能守恒定律分析答題.5．【答案】C【解析】【分析】【詳解】以地面作為零勢能面，物體在地面上時(shí)的機(jī)械能為當(dāng)物體運(yùn)動到離地h高處時(shí)，它動能恰好為重力勢能的一半，此時(shí)的機(jī)械能為物體以速度v從地面豎直上拋到運(yùn)動到離地h高處過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒有解得故選C。6．【答案】A【解析】A．平拋運(yùn)動的加速度不變，因此是勻變速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；B．勻速圓周運(yùn)動加速度方向不斷變化，不是勻變速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．參考平面不同，根據(jù)mgh計(jì)算出來的重力勢能不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．物體在豎直方向上勻速上升時(shí)，合外力為0，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。7．【答案】A【解析】液柱移動時(shí)，除了重力做功以外，沒有其他力做功，故機(jī)械能守恒。此題等效為原右側(cè)高的液柱移到左側(cè)，如圖所示

其重心高度下降了，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為液柱整體的動能，設(shè)液體的總質(zhì)量為4m，則有得故選A。8．【答案】C【解析】A．飄落中的風(fēng)箏,空氣的阻力不可以忽略。所以其機(jī)械能不守恒。故A錯(cuò)誤；B．乘電梯下降的人，除重力做功外，電梯提供的支持力也在做功。所以其機(jī)械能不守恒。故B錯(cuò)誤；C．在空中自由下落的鋼珠，鋼珠的密度較大，相同質(zhì)量下其體積較小，下落時(shí)空氣阻力較小。所以它的機(jī)械能最接近守恒。故C正確；D．沿滑梯勻速下滑的小孩，除重力做功以外，滑梯提供的阻力也在做功，所以小孩的機(jī)械能不守恒。故D錯(cuò)誤。故選C。9．【答案】B【解析】A．跳傘運(yùn)動員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落的過程中，空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，A錯(cuò)誤；B．?dāng)S出的鉛球在空中運(yùn)動過程中，空氣阻力可以忽略不計(jì)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確C．拉著一個(gè)木塊使它沿光滑的斜面勻速上升，拉力做正功，機(jī)械能增加，C錯(cuò)誤；D．小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落，黏滯阻力做負(fù)功，機(jī)械能減小，D錯(cuò)誤。故選B。10．【答案】C【解析】A．木箱勻速上升時(shí)，重力勢能增大，動能不變，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．汽車勻速率通過拱形橋，重力勢能變化，動能不變，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C．物體沿固定光滑曲面自由下滑，曲面對物體的支持力不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故C正確；D．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，重力勢能變化，動能不變，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選C。11．【答案】A【解析】A．木箱沿光滑斜面下滑的過程，斜面的支持力不做功，只有重力做功，故木箱的機(jī)械能守恒，故A正確;B．電梯減速上升的過程，除重力外有支持力做正功，所以機(jī)械能在增加，故B錯(cuò)誤；C．雨滴在空中勻速下落的過程，動能不變，重力勢能在減小，所以雨滴的機(jī)械能在減小，故C錯(cuò)誤；D．在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的物體，動能不變，重力勢能在變化，所以機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選A。

12．【答案】D【解析】AC．不計(jì)空氣阻力，石塊的機(jī)械能守恒，以地面為參考平面，石塊落地時(shí)高度為0，則重力勢能為0，落地時(shí)動能為故AC錯(cuò)誤；BD．不計(jì)空氣阻力，石塊的機(jī)械能守恒，機(jī)械能等于重力勢能與動能之和，則石塊拋出時(shí)及落地時(shí)機(jī)械能均為故B錯(cuò)誤，D正確。故選D。13．【答案】B【解析】籃球從高度下落到地面機(jī)械能守恒，與地面碰撞前速度為反彈的速度為若拍球過程做功為，則與地面碰撞前．后滿足因?yàn)榛@球與地面碰撞前．后的速度大小之比不變，即聯(lián)立解得則每次拍球需做功約平均功率約為故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。14．【答案】D【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律，當(dāng)該物體到達(dá)B點(diǎn)（A．B兩點(diǎn)的高度差為h）時(shí)機(jī)械能等于A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，其機(jī)械能為故選D。15．【答案】D【解析】A．靜摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，故靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，也可以不做功，A正確；B．滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，物體受