通用版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版重点知识归纳.docx

通用版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版重点知识归纳1单选题1、如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体始终相对静止。则下列说法中正确的是（）A物体所受支持力一定做正功B物体所受摩擦力一定做正功C物体所受摩擦力一定不做功D物体所受摩擦力一定做负功答案：AA由功的定义式W=Flcos可知，物体所受支持力方向垂直斜面向上，与位移方向的夹角小于90，支持力一定做正功，故A正确；BCD摩擦力的方向不确定，当摩擦力Ff沿斜面向上，摩擦力做负功；当摩擦力Ff沿斜面向下，摩擦力做正功；当摩擦力不存在，不做功，故BCD错误。故选A。2、北斗卫星导航系统是由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止同步轨道卫星和3颗地球倾斜同步轨道卫星共30颗卫星组成.已知地球半径为R，表面重力加速度为g，两种地球同步卫星到地心的距离均为kR，中圆地球轨道卫星周期为同步卫星的一半，如图所示。有关倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B，下列说法正确的是（）A中圆地球轨道卫星B加速度大小为432k2gB倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比为34:4C某时刻两卫星相距最近，则再经12小时两卫星间距离为(1+134)kRD中圆地球轨道卫星B的动能大于倾斜地球同步轨道卫星A的动能答案：CA设中圆地球轨道卫星B的轨道半径为rB，倾斜地球同步轨道卫星A的轨道半径rA=kR根据开普勒第三定律，有rA3rB3=T2(T2)2得rB=kR34由牛顿第二定律GMmrB2=maB由黄金代换公式GM=gR2得aB=232k2g选项A错误；B卫星做圆周运动线速度大小v=2rT则倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比vA:vB=34:2选项B错误；C某时刻两卫星相距最近，即两卫星与地心连线在一条直线上，则再过12小时中圆轨道卫星B回到原位置，但倾斜地球同步轨道卫星A位于原位置关于地心的对称点，两卫星间距离L=rA+rB=(1+134)kR选项C正确；D中圆地球轨道卫星B的速度大于倾斜地球同步轨道卫星A的速度，由于两卫星质量不确定，不能比较其动能大小，选项D错误。故选C。3、如图所示，竖直环A半径为R，固定在木板B上，在环内有一光滑小球C，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一个挡板固定在地面上使B不能左右运动。A、B、C质量均为m，给小球一个向右的瞬时速度使小球在环内做圆周运动。当小球运动到最高点的时候，地面对木板B的压力刚好为0，则小球再次运动到最低点时，B对地面的压力大小为（）A7mgB8mgC9mgD10mg答案：D设小球运动到最高点时，对轨道的压力为FN1，因为地面对木板B的压力刚好为0，则对环和木板构成的整体可得FN1=2mg由牛顿第三定律可得，小球运动到最高点时，轨道对小球的支持力为FN1=FN1所以对小球在最高点分析可得FN1+mg=mv12R解得此时小球的速度为v1=3gR对小球从最高点运动到最低点过程，由机械能守恒定律有mg2R=12mv22-12mv12当小球经过最低点时，由牛顿第二定律FN2-mg=mv22R解得FN2=8mg由牛顿第三定律知，小球再次运动到最低点时对A是向下的压力，大小为8mg；则B对地面的压力大小为FN3=10mg故选D。4、如图所示，用锤头击打弹簧片，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动。若A、B两球质量相等，且A球做平抛运动的初动能是B球落地瞬间动能的3倍，不计空气阻力。则A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为（）A30B45C60D120答案：C设B落地的速度为v，则有EkB=12mv2设A做平抛运动的初速度为v0，则有EkA=12mv02=3EkB=312mv2解得v0=3v因A在竖直方向的运动是自由落体运动，故A落地时竖直方向的速度也为v，设A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为，则有tan=v0v=3解得=60故选C。5、如图所示，跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起，最后以一定的速度进入水中，若不计阻力，则该运动员在下降的过程中（）A重力势能减小，动能增加，机械能不变B重力势能减小，动能增加，机械能减小C重力势能增加，动能增加，机械能增加D重力势能减小，动能增加，机械能增加答案：A不计空气阻力，运动员下降过程中机械能守恒，重力势能减小，动能增加，机械能不变。故选A。6、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（）AA获得的最大速度为gm5kBA获得的最大速度为2gm5kCC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒答案：BCC球刚离开地面时，弹簧被拉长，对C有kxC=mg此时A获得最大速度，而A、B的速度大小始终相等，故此时A、B加速度均为零（最小值），对B有T-mg-kxC=0对A有4mgsin-T=0联立解得sin=0.5则=30C错误；AB开始时弹簧被压缩，对B有kxB=mg又kxC=mg故当C刚离开地面时，B上升的距离以及A沿斜面下滑的距离均为h=xC+xB由于开始时和C刚离开地面时弹簧的弹性势能相等，故以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得4mghsin-mgh=12(4m+m)vm2联立解得vm=2gm5kA错误、B正确；D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒，但A、B两小球组成的系统机械能不守恒，D错误。故选B。7、“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句。瀑布中的水从高处落下的过程中（）A重力势能增加B重力势能不变C重力对水做的功等于水重力势能的改变量D重力对水做的功小于水重力势能的改变量答案：C水从高处落下，重力做正功，重力势能减少。根据重力势能与重力做功的关系可知，重力对水做的功等于水重力势能的改变量。故选C。小提示：理解重力做功的计算方法，重力势能的变化量只跟重力做功有关。8、如图，一位质量为m的滑雪运动员从高h的斜坡加速下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力Ff，斜坡倾角，则下列说法正确的是（）A阻力做功为Wf=FfhsinB重力做功为WG=mghC阻力做功为Wf=FfhD人所受外力的总功为零答案：BAC阻力做功为Wf=-Ffhsin故AC错误；B重力做功为WG=mgh故B正确；D人加速下滑，动能增加，则根据动能定理可知，人所受外力的总功不为零，故D错误。故选B。9、如图甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的03s段为抛物线，34.5s段为直线，（t1=3s时x1=3m）（t2=4.5s时x2=0）下列说法正确的是（）A传送带沿逆时针方向转动B传送带速度大小为1m/sC物块刚滑上传送带时的速度大小为2m/sD04.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J答案：DAB根据位移时间图象的斜率表示速度，可知：前2s物体向左匀减速运动，第3s内向右匀加速运动。3-4.5s内x-t图象为一次函数，说明小物块已与传送带保持相对静止，即与传送带一起向右匀速运动，因此传送带沿顺时针方向转动，且速度为v=xt=34.5-3m/s=2m/s故AB错误；C由图象可知，在第3s内小物块向右做初速度为零的匀加速运动，则x=12at2其中x=1mt=1s解得a=2m/s2根据牛顿第二定律mg=ma解得=0.2在0-2s内，对物块有vt2-v02=-2ax解得物块的初速度为v0=4m/s故C错误；D对物块在04.5s内，根据动能定理Wf=12mv2-12mv02解得摩擦力对物块所做的功为Wf=-3J故D正确。故选D。10、如图所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将货物轻轻地放在A处，货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为。满足tan，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A传送带对货物做的功等于物体动能的增加量B传送带对货物做的功等于货物对传送带做的功C因传送物体，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量D货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多答案：DA物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，传送带对货物做的功等于物体动能的增加量与重力势能的增加量的和。A错误；B物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，而传送带一直做匀速运动，所以物体位移的绝对值x1小于传送带的位移x2，传送带对物体做功大小为W1=fx1物体对传送带做功大小为W2=fx2即W2W1，B错误；C在传送物体的过程中，电动机做的功转化为物体的动能、重力势能与系统产生的内能，所以电动机需多做的功大于货物机械能的增加量，C错误；D皮带上摩擦产生的热为Q=fx=mgcosv22a当倾角和速度v一定时，物体做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得mgcos-mgsin=ma解得物体的加速度为a=gcos-gsin加速度不变，货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多，D正确。故选D。11、如图所示，用细绳系住小球，让小球从M点无初速度释放若忽略空气阻力，则小球从M到N的过程中（）A线速度不变B角速度增大C向心加速度减小D机械能增大答案：BABC小球运动过程中，重力做正功，则动能增大，故线速度增大，根据=vr，a=v2r可知，角速度和向心加速度也变大，AC错误，B正确；D忽略空气阻力，只有重力做功，则小球的机械能守恒，D错误。故选B。12、如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（）A恒定外力F的方向与初速度的反方向成角指向曲线内侧，且sin=vv0B质点所受合外力的大小为mv02-v2tC质点到达B点时的速度大小为v0vv02-v2Dts内恒力F做功为12m（v02-v2）答案：DAB到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，恒力F的方向与速度方向成钝角，建立坐标系则v=v0sin，v0cos=ayt，根据牛顿第二定律有F=may解得F=mv02-v2t，sin=vv0即恒定外力F的方向与初速度的反方向成角指向曲线内侧，且sin=vv0，故AB正确，不符合题意；C设质点从A点运动到B经历时间t1，设在v0方向上的加速度大小为a1，在垂直v0方向上的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律可得Fcos=ma1，Fsin=ma2根据运动学公式可得v0=a1t1，vB=a2t1解得质点到达B点时的速度大小为vB=v0vv02-v2故C正确，不符合题意；D从A到B过程，根据动能定理W=12mv2-12mv02即ts内恒力F做功为-12m（v02-v2），故D错误，符合题意。故选D。13、如图所示，在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下，物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。已知质量m1W2BW1sDB，先将直角边AB固定于水平面上，将一滑块从C点由静止释放，滑块能够滑到底端。现将直角边AC固定于水平面上，再让同一滑块从斜面顶端由静止释放，滑块也能够滑到底端，如图乙所示。滑块两次运动中从顶端由静止释放后运动到D点的时间相同。下列说法正确的是（）A滑块在两次运动中到达底端的动能相同B两次运动过程中滑块损失的机械能相同C滑块两次通过D点的速度相同D滑块与CD段间的动摩擦因数大于它与BD段间的动摩擦因数答案：ABAB滑块第一次从斜面顶端滑到底端，由动能定理得mghmgcos（1sCD2sDB）=12mv120滑块第二次从斜面顶端滑到底端，由动能定理得mghmgcos（1sCD2sDB）=12mv220由此可见滑块两次到达斜面底端的动能相同；两次运动过程中损失的机械能相同，AB正确；C由s=12at2可得t2=2sa由于两次运动过程中滑块到达D点的时间相等tCD=tBD，又sCDsBD，因此有aCDaBD，即两次滑块从顶端滑到D点的加速度不相同，由v=at可知，时间相同，速度不相同，C错误；D因aCDaBD，所以滑块与BD段间的动摩擦因数大于它与CD段间的动摩擦因数，D错误。故选AB。填空题26、一根压缩的弹簧把一个小球弹出时，弹力对小球做了500J的功，则弹簧的弹性势能减少了_J，小球的机械能增大了_J。答案：50050012弹簧回弹的过程中，弹力做的功等于弹性势能的减少量。在该过程中，能量守恒，所以也等于小球机械能的增加量，均为500J。27、关于“验证机械能守恒定律”的实验中，若正确的操作完成实验，正确的选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)，当地重力加速度的值为9.8m/s2，那么(结果均保留两位有效数字)纸带的_端与重物相连(选填“左”或“右”)；打下计数点B时，重物的速度vB=_m/s(结果均保留两位有效数字)；答案：左0.981由于纸带的速度越来越大，则相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连。2打下计数点B时，重物的速度为vB=xAC2t=7.06-3.1420.0210-2m/s=0.98m/s28、如图所示，一轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与一个放在光滑水平地面的质量为0.2kg的木块相连接。弹簧被压缩，具有3.6J的弹性势能，当弹簧被释放后，木块具有的最大速度是_ms。答案：6弹簧的弹性势能完全转化为木块的动能Ep=12mv2木块的最大速度为v=6m/s29、质量为1kg的物体从离地面1.5m高的A处以速度5m/s抛出至离地面高2m的B处速度为3m/s，（空气阻力不可忽略）若以地面为零势能面，A处物体的机械能是_J，由A至B过程中克服空气阻力做功_J，合外力做功_J；（g取10m/s2）答案：27.53-81以地面为零势能面，则物体抛出点的重力势能为Ep=mgh=101.5J=15J动能为Ek=12mvA2=12152J=12.5J故物体的机械能为E=15J+12.5J=27.5J23由A至B过程中根据动能定理W合=12mvB2-12mvA2=12132J-12152J=-8J又因为W合=-mgh+Wf解得Wf=-3J所以由A至B过程中克服空气阻力做功3J。30、质量m50kg的跳水运动员从距水面高h10m的跳台上以v05m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g10m/s2，运动员在跳台上时具有的重力势能为_J。（以水面为参考平面）答案：5000以水面为零势能参考平面，则运动员在跳台上时具有的重力势能为Epmgh5000J32