高中物理必修2研究機械能守恒定律練習試卷
高中物理必修2研究機械能守恒定律練習試卷
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滬科版高中物理必修2研究機械能守恒定律練習試卷
選擇題
下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中A、B、C中的斜面是光滑的，D中的斜面是粗糙的，A、B中的F為木塊所受的力，方向如圖中箭頭所示.A、B、D中的木塊向下運動，C中的木塊向上運動，在這四個圖所示的運動過程中，木塊的機械能守恒的是( )
如圖所示，A、B兩球質量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點，B球用輕質彈簧系于O′點，O與O′點在同一水平面上.分別將A、B球拉到與懸點等高處，使輕繩和輕彈簧均水平，彈簧處于自然伸長狀態，將兩球分別由靜止開始釋放.當兩球到達各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則( )
A.兩球到達各自懸點的正下方時，兩球的動能相等
B.兩球到達各自懸點的正下方時，A球的動能較大
C.兩球到達各自懸點的正下方時，B球的動能較大
D.兩球到達各自懸點的正下方時，A球損失的重力勢能較多
三個物體以相同的初速度v0分別豎直上拋、沿光滑斜面上滑、斜上拋，不計阻力，它們所能到達的最大高度分別用H1、H2、H3表示，如圖4-2-16所示，斜面足夠長，則比較三者的最大高度有( )
A.H1=H2=H3B.H1=H2>H3
C.H1>H2=H3D.H1<H2=H3
一物體從高h處自由下落，落至某一位置時其動能與重力勢能恰好相等(取地面為零勢能面)( )
A.此時物體所處的高度為h/2
B.此時物體的速度為
C.這段下落的時間為
D.此時機械能可能小于mgh
伽利略曾設計如圖4-2-15所示的一個實驗，將擺球拉到M點放開，擺球會達到同一水平高度上的N點.如果在E或F處釘上釘子，擺球將沿不同的圓弧達到同一高度的對應點;反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的M點.這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，其末速度的大小( )
A.只與斜面的傾角有關 B.只與斜面的長度有關
C.只與下滑的高度有關D.只有物體的質量有關
利用傳感器和計算機可以研究力隨時間變化的大小關系，實驗時讓某消防隊員從一平臺上跌落，自由下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止，用這種方法獲得消防隊員受到地面沖擊力隨時間變化的圖線如圖4-2-14所示.根據圖線所提供的信息，以下判斷錯誤的是( )
A.t1時刻消防隊員的速度最大
B.t3時刻消防隊員的動能最小
C.t4時刻消防隊員的動能最小
D.消防員在運動過程中機械能守恒
在“驗證機械能守恒定律”的實驗中有關重錘的質量，下列說法中正確的是( )
A.應選用質量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力
B.應選用質量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動
C.不需要稱量重錘的質量
D.必須稱量重錘的質量，而且要估讀到0.01 g
一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數米距離.假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質點，下列說法正確的是( )
A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小
B.蹦極繩子張緊后的下落過程中，彈力做負功，彈性勢能增加
C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統機械能守恒
D.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關
如圖所示，桌面高為h，質量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，以桌面為參考平面，則小球落到地面前瞬間的機械能為( )
A.0B.mghC.mgHD.mg(H+h)
關于機械能守恒，下列說法正確的是( )
A.物體的機械能守恒時，一定只受重力
B.物體處于平衡狀態時，機械能守恒
C.物體除受重力外，還受其他力，機械能一定不守恒
D.物體的重力勢能和動能之和增大時，必定有重力以外的力對它做功
如圖所示，在兩個質量分別為m和2m的小球a和b之間用一根長為L的輕桿連接(桿的質量可不計)，兩小球可繞穿過桿中心O的水平軸無摩擦地轉動.現讓輕桿處于水平位置，然后無初速釋放，重球b向下，輕球a向上，產生轉動.在桿轉至豎直的過程中( )
A.b球的重力勢能減小，動能增加
B.a球的重力勢能增加，動能增加
C.a球和b球的總機械能守恒
D.a球和b球的總機械能不守恒
用如圖4-2-9示裝置可以研究動能和重力勢能轉化中所遵循的規律.在擺錘從A位置由靜止開始向下擺動到D位置的過程中( )
①重力做正功，重力勢能增加
②重力的瞬時功率一直增大
③動能轉化為重力勢能
④擺線對擺錘的拉力不做功
⑤若忽略阻力，系統的總機械能為一恒量
A.①③B.②④
C.②⑤D.④⑤
實驗題
圖4-2-11為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平.回答下列問題：
(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有______.(填入正確選項前的字母)
A.米尺B.秒表
C.0～12 V的直流電源D.0～12 V的交流電源
(2)實驗中誤差產生的原因有________________________________________________________________________
_________________________________________________________________.(寫出兩個原因)
計算題
如圖所示是上海“明珠線”某輕軌車站的設計方案，與站臺連接的軌道有一個小坡度，電車進站時要上坡，出站時要下坡，如果坡高2 m，電車到a點的速度是25.2 km/h，此后便切斷電動機的電源.如果不考慮電車所受的摩擦力，則
(1)電車到a點電源切斷后，能不能沖上站臺?
(2)如果能沖上，它到達b點時的速度是多大?(g取10 m/s2)
在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50 Hz，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數點對應刻度尺上的讀數如圖所示(圖中O點是打點計時器打出的第1個點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數點).
根據紙帶要求計算：
(1)若重錘的質量為m，則重錘從開始下落到打B點時，減少的重力勢能是多少?
(2)重錘下落到打B點時增加的動能有多大?
(3)從(1)(2)數據可得出什么結論?產生誤差的主要原因是什么?
游樂場的過山車的運動過程可以抽象為圖4-2-19所示模型.弧形軌道下端與圓軌道相接，使小球從弧形軌道上端A點靜止滑下，進入圓軌道后沿圓軌道運動，最后離開.試分析A點離地面的高度h至少要多大，小球才可以順利通過圓軌道最高點(已知圓軌道的半徑為R，不考慮摩擦等阻力).
質量均為m的三個小球A、B、C依次用長都是l的細繩相連.置于高為h的光滑水平臺面上，l>h，如圖所示.在平臺邊緣右上方的軌道恰能使小球無摩擦地通過，A球位于平臺的邊緣，受到微小的擾動后開始下落，設A、B兩球相繼落地后均不彈起，求C球剛要離開平臺時的速度大小.
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