人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律10. 能量守恒定律与能源 习题

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. 高中物理人教版《必修2》《第七章 机械能守恒定律》《第十节 能量守恒定律与能源》精品专题课后练习【2】(含答案考点及解析)

班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________

1.一质量为5000kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50kW。则汽车在此路面上行驶的最大速度为：

A．5m/s B．7m/s C．8m/s D．10m/s

【答案】D

【考点】高中物理知识点》功和机械能》功和功率

【解析】

试题分析：当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F=f=kmg=0.1×5000×10N=5000N；此时的最大速度为：，选项D 正确。

考点：功率。

2.如图所示，半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O1在x轴上，且OO1等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切，在MN的上方存在匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为E0，方向沿x轴的负方向，磁感应强度的大小为B0，方向垂直纸面向外。两个质量为m、电荷量为q的正粒子a、b，以相同大小的初速度从原点O射入磁场，速度的方向与x轴夹角均为30˚。两个粒子射出圆形磁场后，垂直MN进入MN上方场区中恰好都做匀速直线运动。不计粒子的重力，求：

（1）粒子初速度v的大小。

（2）圆形区域内磁场的磁感应强度B的大小。

（3）只撤去虚线MN上方的磁场B0，a、b两个粒子到达y轴的时间差△t 。

【答案】(1) (2) (3)

【考点】高中物理知识点》电磁学》电场》电荷在电场中的偏转

【解析】 精品文档

. 试题分析：（1）粒子进入MN上方后恰好做匀速直线运动，则qvB0=qE0

粒子的初速度大小

(2)如图，由几何关系得粒子作圆周运动的半径R=r

由动力学知识可得：，得

(3)粒子在圆形磁场中作圆周运动的周期

ab两粒子在磁场中运动的时间差

由几何关系：；；；；

Ab两粒子在电场中做类平抛运动的时间差

由几何知识得，两粒子离开圆形磁场区域到进入水平匀强磁场之前做匀速直线运动，两者所用的时间相同。所以

各式联立可得：

考点：带电粒子在电场中的类平抛运动及在磁场中的圆周运动.

3.我国于2013年12月2日凌晨成功发射了“嫦娥三号”月球探测器，12月10日21时20分，“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制，从100km×100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，进入预定的月面着陆准备轨道，并于12月14日21时11分实现卫星携带探测器在月球的软着陆。下列说法正确的是

A．如果不考虑地球大气层的阻力，则“嫦娥三号”的发射速度可以小于7.9km/s

B．若已知“嫦娥三号”在100km的环月圆轨道上飞行的周期及万有引力常量，则可求出月球的平均密度

C．若已知“嫦娥三号”、“嫦娥一号”各自绕月球做匀速圆周运动的高度（高度不同）、周期和万有引力常量，则可求出月球的质量、半径

D．“嫦娥三号”为着陆准备而实施变轨控制时，需要通过发动机使其加速 精品文档

. 【答案】C

【考点】高中物理知识点》曲线运动》天体运动》万有引力定律

【解析】

试题分析：由卫星的反射知，在地球上发射一颗卫星的最小的速度是7.9km/s，所以A选项错误；若已知T、G、r，由，解得月球的质量，但由于不知道月球的半径R，故不能求出月球的平均密度，故B选项错误；若已知不同卫星绕月球做匀速圆周运动周期和万有引力常量，可列出，，由上述两方程联立，可解出月球的质量、半径，选项C正确；做着陆准备，需需要通过发动机使“嫦娥三号”减速，此时万有引力大于所需要的向心力，卫星变轨，故D选项错误。

考点：万有引力定律 卫星变轨

4.某人用5N的水平推力将自行车沿力的方向推行5m，在此过程中，推力所做的功为（ ）

A．50J B．25J C．10J D．5J

【答案】B

【考点】高中物理知识点》功和机械能》功和功率》恒力做功

【解析】

试题分析：由功的定义式知W=Flcosα=5×5=25J，故选项B正确，其余选项错误。

考点：功的计算

5.如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）

A．小球从抛出点P运动到圆筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关

B．小球从抛出点P运动到圆筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关

C．弹簧获得的最大弹性势能Ep与小球抛出点位置P无关

D．弹簧获得的最大弹性势能Ep与小球抛出点位置P有关

【答案】AD

【考点】高中物理知识点》功和机械能》功能关系

【解析】

试题分析：由题意知，小球的逆运动为平抛运动，在竖直方向上，所以运动的时间由高度h决定与小球抛出时的初速度方向无关，故A正确；B错误；由题意知，弹簧获得的最大弹性势能，若小球抛出的位置不同，则水平分速度vx不同，弹簧获得的最大弹性势能不同，即弹簧获得的最大弹性势能Ep与小球抛出点位置P有关，所以C错误；D正确。 精品文档

. 考点：本题考查抛体运动、功能关系

6.某人把质量为0．1kg的一块小石头从距地面为5m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10m/s，则当石头着地时，其速度大小约为 （ ） （g取10m/s2）

A．14m/s B．12m/s C．28m/s D．20m/s

【答案】A

【考点】高中物理知识点》功和机械能》动能定理

【解析】

试题分析：由动能定理，在整个运动过程中只有重力做功，则，故选A

考点：考查动能定理的应用

点评：难度较小，注意动能是标量，与速度方向无关，重力做功与路径无关

7.如图中a、b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）．图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得θ=300．根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有 （ ）

A．汽车的长度 B．4s末汽车的速度

C．4s末汽车合外力的功率 D．4s内汽车牵引力所做的功

【答案】D

【考点】高中物理知识点》功和机械能》功和功率》恒力做功

【解析】

试题分析：由图知，4s内汽车的位移刚好等于汽车的长度，由，对拉手环进行受力分析如上图所示，得到，，联立得到，A错；由，B错；由，所以4s末汽车的功率为：，C错；因不知汽车的摩擦力，所以无法求汽车的牵引力，即不能估算4s内汽车牵引力所做的功，D对。

考点：本题考查受力分析，牛顿第二定律，功率的公式，速度公式，位移公式

点评：本题学生会根据对拉手环的受力分析，求出汽车的加速度，再用相应的公式去解题。

8.在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中，设物体在打O点时释放，打点计时器打A点时物体速度为v，如图所示， 精品文档

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一同学在实验报告中填写如下：

v＝2.36m/s.h＝28.76cm，＝2.785m2/s2，gh＝2.718m2/s2.由以上数据说明在误差范围内相等，故机械能守恒．

老师批阅：“数据非实验所得！”

老师作此批阅的理由是什么？

【答案】在本实验中，由于空气阻力和摩擦力不可避免，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，或者说物体下落的实际加速度a＜g.所以实验所测数据的实际结果应是v2＜gh.而不是这位同学的v2＞gh.

【考点】高中物理人教版》必修2》第七章 机械能守恒定律》第九节 实验：验证机械能守恒定律

【解析】略

9.质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的是：（ ）

A．物体的动能增加了4mgh/5

B．物体的机械能减少了4mgh/5

C．物体克服阻力所做的功为mgh/5

D．物体的重力势能减少了mgh

【答案】ACD

【考点】高中物理知识点》功和机械能》动能定理

【解析】物体的合外力为，下降了h，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh，克服阻力做功，机械能减小了，所以ACD正确。

10.如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R > r，则下列说法中正确的是( )

A．大轮边缘的角速度等于小轮边缘的角速度

B．大轮边缘的角速度小于小轮边缘的角速度

C．大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度

D．大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度

【答案】BC 精品文档

. 【考点】高中物理知识点》曲线运动》圆周运动

【解析】因为两齿轮是由一条皮带连着，所以大轮和小轮的线速度是相等的，C正确D错误。

由公式得在速度相等的轻况下，半径越大角速度越小，所欲大轮的角速度小于小轮的角速度，B正确A错误。

11.在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一过地心的直线上，如图所示，当卫星B经过一个周期时

A．A超前于B，C落后于B

B. A超前于B，C超前于B

C．A、C都落后于B

D. 各卫星角速度相等，因而三颗卫星仍在同一直线上

【答案】A

【考点】高中物理知识点》曲线运动》圆周运动

【解析】由，A的周期较小，C的周期较大，因而B经过一个周期时，A超前于B，C落后于B，A正确。

12.下列关于向心加速度说法中，正确的是（ ）

A．向心加速度方向可能与线速度方向不垂直

B．向心加速度方向可能不变

C．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量

D．向心加速度是描述角速度方向变化快慢的物理量

【答案】C

【考点】高中物理知识点》曲线运动》圆周运动

【解析】向心加速度方向总是与速度方向垂直，Ａ错；向心加速度方向总是指向圆心，方向时刻改变，B错；可知向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，C对D错；

13.当某物体动能不变时 ，下列说法正确的是 （ ）

A．速度一定不变 B．机械能可能改变

C．加速度可能不为零且不变 D．物体所受的每一个力做功都是零

【答案】B

【考点】高中物理知识点》功和机械能》动能定理

【解析】动能与速度的平方成正比，所以速度变化可能是方向变化，动能可能会不变，A错；