高中物理_必修2_教师用书_补充习题_第7章_机械能守恒定律

补充习题A组1、A、B两物体质量分别为m和2m，A静止于光滑水平面上，B静止于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A和B，使它们前进相同位移。在此过程中，下面说法正确的是（）A、两次推力做功一样多B、对A的推力做功多一些C、两次推力做功的功率一样大D、对B的推力做功的平均功率较小2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/4时，汽车的瞬时加速度的大小为（）A、P/(mv)B、2P/(mv)C、3P/(mv)D、4P/(mv)3、一人用力踢质量为0.5kg的皮球，使球由静止开始以20m/s的速度飞出。假定人踢球瞬间对球平均作用力是100N，球在水平方向运动了20m后停止，则人对球所做的功为（）A、25JB、50JC、100JD、2000J4、如图7-33，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态。将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自到达悬点正下方时（）A、两球动能相等B、A球动能较大C、B球动能较大D、A球减少的重力势能较多5、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是（）A、提升过程中手对物体做功m(a+g)hB、提升过程中合力对物体做功mahC、提升过程中物体的动能增加m(a+g)hD、提升过程中物体克服重力做功mgh6、如图7-34，质量为m的物块，始终固定在倾角为θ的斜面上，下面说法中正确的是（）A、若斜面向左匀速移动距离x，斜面对物块的作用力没有做功B、若斜面向上匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功mgxC、若斜面向左以加速度a移动距离x，斜面对物块的作用力做功maxD、若斜面向下以加速度a移动距离x，斜面对物块的作用力做功m(g+a)x7、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图7-35所示。设在第1s内、第2s内、第3s内，力F对滑块做功的大小分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是（）A、W1=W2=W3B、W1=W2W3C、W1W2W3D、W1W3W28、如图7-36所示，分别用恒力F1和F2先后将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，两次所用的时间相同，在这两个过程中（）A、F1和F2所做的功相同B、物体机械能变化量相等C、第二次物体所受的合力做功较多D、物体的动能的变化量相同9、如图7-37，一条很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一个小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）7-367-34θ7-331231230F/Nt/s1231v/(m·s-1)t/s7-350A、hB、1.5hC、2hD、2.5h10、如图7-38，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，下列说法正确的是（）A、小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B、小球的重力势能随时间先减少后增加C、小球在b点时动能最大D、b到c点过程中小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量11、质量为m1子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为m2的木块，并留在其中。下列说法正确的是（）A、子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B、阻力对子弹做的功与子弹减少的动能数值相等C、子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D、子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功12、如图7-39所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（）A、A球到达最低点时速度为0B、A球机械能减少量等于B球机械能增加量C、B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D、当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度13、如图7-40所示，从倾角θ的斜面上的M点水平抛出一个小球，小球的初速度为v0，最后小球落在斜面上的N点。重力加速度为g，在已知θ和v0的条件下，空气阻力不计，则（）A、可求出M、N之间的距离B、可求出小球落到N点时的动能C、可求出小球落到N点时的速度的大小和方向D、可求出小球从M点到达N点的过程中重力所做的功14、如图7-41所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为l、劲度系数为k的轻质弹簧。现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离，若在这一过程中P端上移的距离为h，则此过程物体重力势能的增加量为。15、把质量为m的篮球竖直向上抛出，若所受空气阻力大小恒定为F，上升的最大高度为h，则人对篮球所做的功为，篮球落回原抛出位置的速度大小为。16、如图7-42所示，用恒力F通过定滑轮把静止于水平面上的物体从位置A接到位置B，不计滑轮和物体的大小，滑轮离地的高度为h，物体在A、B位置时，细绳与水平面间的夹角分别是θ1、θ2，则拉力F在这一过程中所做的功为。abc7-38abh7-37Pk图7-4117、质量为5kg的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的tv图像如图7-43所示，试求：（1）滑动摩擦力在0～3s内做的功；（2）拉力在1s末的功率。18、如图7-44所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。B组1、一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图7-45中左图所示。则拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的（g取10m/s2）（）2、如图7-46，用与水平方向成θ的力F，拉质量为m的物体水平匀速前进x，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ，则在此过程中F做功为（）A、mgxB、mgxC、sincosmgxD、tan1mgx3、一轻质弹簧固定于水平地面上，一质量为m的小于自距地面高为mh1处自由下落到弹簧上端，P/Wt/s0BP/Wt/s0DP/Wt/s0CP/Wt/s0Av/(m·s-1)t/s01236v/(m·s-1)t/s120图7-43图7-44OFhABθ1θ2图7-42图7-46θ并将弹簧压缩，设速度达到最大的位置离地面的高度为1h，最大速度为1v。若让此小球从离地面高度为mh2处自由下落，速度达到最大时的位置离地面的高度为2h，最大速度为2v。已知mh2mh1，则（）A、2121hhvv，B、2121hhvv，C、2121hhvv，D、2121hhvv，4、A、B两物体的质量之比1:2:BAmm，它们以相同的初速度0v在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图像如图7-47所示。则A、B所受摩擦阻力之比BAFF:与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比BAWW:分别为（）A、4：1，2：1B、2：1，4：1C、1：4，1：2D、1：2，1：45、光滑水平面上以速度0v匀速滑动的物块，某时刻受到一水平恒力F的作用，经一段时间后物块运动到B点，速度大小仍为0v，方向改变了900，如图7-48所示，则在此过程中（）A、物块的动能一定始终不变B、水平恒力F方向一定与AB连线垂直C、物块的速度一定先增大后减小D、物块的加速度不变6、小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为mh，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于（）A、mh/9B、2mh/9C、mh/3D、4mh/97、如图7-49所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和众B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EkB、EkC，图中AB=BC，则一定有（）A、W1W2B、W1W2C、EkBEkCD、EkBEkCt2ttOABV0v图7-47图7-48V0V0AB8、如图7-50所示小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为l（小球可看做质点），小车与小球一起以速度0v沿水平方向向左匀速运动。当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动，此后小球升高的最大高度可能是（线未被拉断）（）A、大于gv220B、小于gv220C、等于gv220D、等于l29、如图7-51所示，小木块可以分别从固定斜面沿左边或右边由甫开始滑下，且滑到水平面上的A点或B点停下。假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平缓连接，图中水平面上的O点位于斜面顶点正下方，则（）A、距离OA等于OBB、距离OA大于OBC、距离OA小于OBD、无法做出明确的判断10、将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。某一小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点上。当小球在竖起面内来回摆动时（如图7-52甲），用力传感器测得绳子对悬点的拉力随时间变化的曲线如图7-52乙所示取重力加速度g=10m/s2，求绳子的最大偏角θ=11、某地风速为smv/20，设空气的密度为3/3.1mkg，如果通过横截面积220mS的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式P=，计算其数值约为W（取一位有效数字）12、质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，如图7-53。开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8m。若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动（斜面足够长），求：（1）物体A着地时的速度（2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离。13、跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图7-54为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为370的斜坡，BC是半径为R=10m的圆弧面，圆弧面和斜面θtF/N2.00.50图7-52v0图7-50AO图7-51BB300A0.8m图7-53图7-49相切于C，AB竖直高度差h1=35m，竖直跳台CD高度差为h2=5m，跳台底端与倾角为370的斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡上，测得着陆坡上落点E到D点距离为125m(不计空气阻力，sin370=0.6，cos370=0.8)。求：（1）运动员到达C点的速度大小；（2）运动员由A滑到C克服雪坡阻力做了多少功？14、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为tv图象，如图7-55所示（除2～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg。可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变）。求：（1）小车所受到的阻力；（2）小车匀速行驶阶段的功率；（3）小车在加速运动过程中（0～10s内）位移的大小。图7-542463v/(m·s-1)t/s0108121416186图7-55