2021春人教物理（2019）必修第二册第8章
机械能守恒定律含答案
新教材必修第二册第8章
机械能守恒定律
一、思考判断题
1、(1)凡是运动的物体都具有动能。（）
(2)一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。（）
(3)动能不变的物体，一定处于平衡状态。（）
(4)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。（）
二、选择题。
2、(多选)如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，若汽车质量为2×103
kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30
m/s，则以下说法正确的是()
A．汽车的额定功率为6×104
W
B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103
N
C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动
D．汽车做匀加速运动的时间是5
s3、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则
()
A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
B．两小球到达C点和D点时，重力做功相等
C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等
D．两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等
4、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()
A.合外力为零，则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零，则合外力一定为零
C.合外力做功越多，则动能一定越大
D.动能不变，则物体合外力一定为零
5、如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力。在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是()
A.重物的机械能守恒
B.重物的机械能增加
C.重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变
D.重物、弹簧与地球组成的系统机械能守恒
6、用图示装置验证机械能守恒定律，由于安装不到位，电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是（）
A．重力势能的减小量明显大于动能的增加量
B．重力势能的减小量明显小于动能的增加量
C．重力势能的减小量等于动能的增加量
D．以上几种情况都有可能
7、某汽车以相同的功率在甲、乙两水平路面上行驶，若该车行驶时受到甲、乙两路面的阻力分别为车重的k1、k2倍，则该车在甲、乙两水平路面上行驶的最大速度之比为()
A.k1∶k2
B.k2∶k1
C.k∶k
D.k∶k8、如图所示，用力先后三次将一个质量为m的物体沿同一光滑斜面从底端由静止拉到顶端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向与斜面成α角，物体三次运动的加速度相同．设力F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，下列判断正确的是()
A．P1＝P2＝P3
B．P1>P2>P3
C．P2>P1>P3
D．P3>P2>P19、物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()
A B C D10、(双选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则()
A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量
B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍
C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功
D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍
11、关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是()
A.只有重力和弹力作用时，机械能才守恒
B.当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒
C.除重力、系统内弹力外，当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒
D.炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒
12、在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是()
A.选用的重物质量过大
B.选用的重物质量过小
C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不规范，实验数据测量不准确
*13、魔方，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为()
A.mga
B.C.D.*14、质量一定的物体()
A.速度发生变化时其动能一定变化
B.速度发生变化时其动能不一定变化
C.速度变化时其动能一定不变
D.动能不变时其速度一定不变
15、(双选)质量为3
kg的物体，从高45
m处自由落下(g取10
m/s2)，那么在下落的过程中()
A.前2
s内重力做功的功率为300
W
B.前2
s内重力做功的功率为675
W
C.第2
s末重力做功的功率为600
W
D.第2
s末重力做功的功率为900
W
三、填空题
16、现利用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2
s、2.00×10－2
s。已知滑块质量为2.00
kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00
cm，光电门1和2之间的距离为0.54
m，g取9.80
m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(计算结果均保留3位有效数字)
(1)滑块经过光电门1时的速度v1＝__________
m/s，通过光电门2时的速度v2＝__________
m/s。
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________J，重力势能的减少量为__________J。
四、计算题
17、如图甲所示，质量为5
kg的物体置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段时间后撤去，运动的v－t图像如图乙所示(g取10
m/s2)。求：
甲 乙
(1)物体与水平地面间的动摩擦因数μ；
(2)全过程物体克服摩擦力做的功W克；
(3)水平恒力F的最大功率Pm。
故Pm＝Fvm＝200
W。
2021春人教物理（2019）必修第二册第8章
机械能守恒定律含答案
新教材必修第二册第8章
机械能守恒定律
一、思考判断题
1、(1)凡是运动的物体都具有动能。（）
(2)一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。（）
(3)动能不变的物体，一定处于平衡状态。（）
(4)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。（）
【答案】（1）√
（2）√
（3）×
（4）√
二、选择题。
2、(多选)如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，若汽车质量为2×103
kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30
m/s，则以下说法正确的是()
A．汽车的额定功率为6×104
W
B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103
N
C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动
D．汽车做匀加速运动的时间是5
s
【答案】AD3、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则
()
A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
B．两小球到达C点和D点时，重力做功相等
C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等
D．两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等
【答案】D4、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()
A.合外力为零，则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零，则合外力一定为零
C.合外力做功越多，则动能一定越大
D.动能不变，则物体合外力一定为零
【答案】 A5、如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力。在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是()
A.重物的机械能守恒
B.重物的机械能增加
C.重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变
D.重物、弹簧与地球组成的系统机械能守恒
【答案】 D6、用图示装置验证机械能守恒定律，由于安装不到位，电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是（）
A．重力势能的减小量明显大于动能的增加量
B．重力势能的减小量明显小于动能的增加量
C．重力势能的减小量等于动能的增加量
D．以上几种情况都有可能
【答案】A7、某汽车以相同的功率在甲、乙两水平路面上行驶，若该车行驶时受到甲、乙两路面的阻力分别为车重的k1、k2倍，则该车在甲、乙两水平路面上行驶的最大速度之比为()
A.k1∶k2
B.k2∶k1
C.k∶k
D.k∶k
【答案】 B8、如图所示，用力先后三次将一个质量为m的物体沿同一光滑斜面从底端由静止拉到顶端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向与斜面成α角，物体三次运动的加速度相同．设力F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，下列判断正确的是()
A．P1＝P2＝P3
B．P1>P2>P3
C．P2>P1>P3
D．P3>P2>P1
【答案】A9、物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()
A B C D
【答案】B10、(双选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则()
A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量
B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍
C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功
D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍
【答案】 AB11、关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是()
A.只有重力和弹力作用时，机械能才守恒
B.当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒
C.除重力、系统内弹力外，当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒
D.炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒
【答案】 C12、在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是()
A.选用的重物质量过大
B.选用的重物质量过小
C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不规范，实验数据测量不准确
【答案】 C
*13、魔方，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为()
A.mga
B.C.D.【答案】D
*14、质量一定的物体()
A.速度发生变化时其动能一定变化
B.速度发生变化时其动能不一定变化
C.速度变化时其动能一定不变
D.动能不变时其速度一定不变
【答案】 B15、(双选)质量为3
kg的物体，从高45
m处自由落下(g取10
m/s2)，那么在下落的过程中()
A.前2
s内重力做功的功率为300
W
B.前2
s内重力做功的功率为675
W
C.第2
s末重力做功的功率为600
W
D.第2
s末重力做功的功率为900
W
【答案】 AC
三、填空题
16、现利用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2
s、2.00×10－2
s。已知滑块质量为2.00
kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00
cm，光电门1和2之间的距离为0.54
m，g取9.80
m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(计算结果均保留3位有效数字)
(1)滑块经过光电门1时的速度v1＝__________
m/s，通过光电门2时的速度v2＝__________
m/s。
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________J，重力势能的减少量为__________J。
【答案】(1)1.00 2.50(2)5.25 5.29
四、计算题
17、如图甲所示，质量为5
kg的物体置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段时间后撤去，运动的v－t图像如图乙所示(g取10
m/s2)。求：
甲 乙
(1)物体与水平地面间的动摩擦因数μ；
(2)全过程物体克服摩擦力做的功W克；
(3)水平恒力F的最大功率Pm。
【答案】(1)0.2(2)500
J(3)200
W
解析(1)撤去水平恒力F后物体的加速度大小a2＝2
m/s2，物体所受的摩擦力Ff＝ma2＝10
N，Ff＝μmg，μ＝0.2。
(2)由图线与坐标轴包围面积等于物体运动位移可知，全过程物体的位移x＝50
m，克服摩擦力做的功W克＝Ffx＝500
J。
(3)物体受F作用时的加速度a1＝2
m/s2
由F－Ff＝ma1得F＝20
N
故Pm＝Fvm＝200
W。
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