20xx年高中物理必修二第八章机械能守恒定律(十五).docx
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1、 1 20 xx 年高中物理必修二第八章机械能守恒定律(十五)单选题 1、将一小球从地面上以 的初速度竖直向上抛出,小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的 倍,小球抛出后运的 图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度大小为 ,则 的值为()A B C D 答案:B 小球第一次上升的最大高度 上升阶段,根据动能定理有 下降阶段,根据动能定理可知碰前瞬间的动能为 第一次与地面碰撞的过程中动能损失 则依题意有 故 ACD 错误,B 项正确。故选 B。2 2、质量为 50g 的小石头从一水井口自由下落至距离井口 5m 以下的水面时,其重力的功率为(重力加速度 g
2、 取10m/s2)()A5WB50WC500WD2500W 答案:A 代入数据,解得 此时重力的功率为 故选 A。3、如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内)()A橡皮绳的弹性势能一直增大 B圆环的机械能先不变后增大 C橡皮绳的弹性势能增加了mgh D橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大 答案:C A橡皮绳开始处于原长,弹性势能为零,圆环刚开始下滑到橡皮绳再次伸直达到原长过程中,弹性势能始终为零,A 错误;B圆
3、环在下落的过程中,橡皮绳的弹性势能先不变后不断增大,根据机械能守恒定律可知,圆环的机械能先不变,后减小,B 错误;3 C从圆环开始下滑到滑至最低点过程中,圆环的重力势能转化为橡皮绳的弹性势能,C 正确;D橡皮绳达到原长时,圆环受合外力方向沿杆方向向下,对环做正功,动能仍增大,D 错误。故选 C。4、2020 年 12 月 6 日,嫦娥五号返回器与上升器分离,进入环月圆轨 道等待阶段,准备择机返回地球。之后返回窗口打开后,返回器逐渐抬升离月高度,进入月地转移轨道(如图),于 12 月 17 日,嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是()A嫦娥五号返回器在环月圆轨道运行时,还受地球的
4、引力作用 B若嫦娥五号返回器等待阶段的环月圆轨道半径越大,则环绕速度越大 C嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,月球样品处于超重状态 D嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,与地球距离变小,机械能变小 答案:A A 虽然距离地球较远,但地球质量很大,地球对引力作用比较明显,故嫦娥五号返回器在环月圆轨道运行时,还受地球的引力作用,A 正确;B若只考虑月球的引力,根据 解得 可知距离月球球心r越大,环绕速度越小,B 错误;C嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,由万有引力(即重力)提供向心力,样品处于完全失重状态,C错误;D嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,与地球距离变小,在转移轨道上万有引
5、力做正功,引力势能减小,4 动能增大,机械能守恒,D 错误。故选 A。5、在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的 2 倍,甲的质量是乙的 B甲的质量是乙的 2 倍,甲的速度是乙的 C甲的质量是乙的 4 倍,甲的速度是乙的 D甲、乙质量相等,速度大小也相等,但甲向东运动,乙向西运动 答案:D 由动能公式 及题意可得 A若甲的速度是乙的 2 倍,甲的质量是乙的 时,有 甲 甲 甲 乙 乙 乙 (甲)(甲)甲 甲 故 A 错误;B若甲的质量是乙的 2 倍,甲的速度是乙的 时,有 甲 甲 甲 乙 乙 乙 (甲)(甲)甲 甲 故 B 错误;C甲的质量是乙的 4 倍,甲的速度是乙
6、的 时,有 甲 甲 甲 乙 乙 乙 (甲)(甲)甲 甲 故 C 错误;5 D由上述分析可知,动能与速度方向无关,只与质量和速度大小有关,故甲、乙质量相等,速度大小也相等时,甲向东运动,乙向西运动的动能相等,故 D 正确。故选 D。6、如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为 时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g)()A杆对小球A做功为 mgL B小球A、B的速度都为 C小球A、B的速度分别为 和 D杆与小球A、B组成的系统机械
7、能减少了 mgL 答案:C BCD对A、B组成的系统,整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得 mg 又有 vAcos60vBcos30 解得 vA vB 故 C 正确,BD 错误;A对A,由动能定理得 6 mg W 解得杆对小球A做的功 W mg mgL 故 A 错误。故选 C。7、关于“探究功与速度变化的关系”的实验,下列叙述正确的是()A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C放小车的长木板应该尽量使其水平 D先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 答案:D A橡皮筋完全相同,通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,因此
8、不需要每次计算橡皮筋对小车做功的具体数值,故 A 错误;B通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,则橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,故 B 错误;C小车和木板之间存在摩擦力,需平衡摩擦力,则要用小木块垫高长木板的一端,故 C 错误;D先接通电源,打点稳定后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故 D 正确。故选 D。8、下列关于重力势能的说法正确的是()。A物体的重力势能一定大于零 B在地面上的物体的重力势能一定等于零 C物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关 D物体的重力势能与零势能面的选取无关 答案:C A物体的重力势能可能等于零、大于零、小于零。A 错误;B选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能等于
9、零,不选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能 7 不等于零。B 错误;C物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关,C 正确;D物体的重力势能与零势能面的选取有关。D 错误。故选 C。9、2021 年 7 月 6 日,我国成功将“天链一号 5”卫星发射升空,卫星进入预定轨道,天链系列卫星为我国信息传送发挥了重要作用。如图所示,卫星在半径为R的近地圆形轨道上运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道,到达轨道的远地点B时,再次点火进入轨道半径为 5R的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动,设卫星质量保持不变。则()A若地球表面的重力加速度为 ,则在圆形轨道的重力加速度为 5 B若在圆形轨道上运动的线速
10、度为 ,则在圆形轨道上运动的线速度为5 C卫星在椭圆轨道从A到B运动的时间是其在圆形轨道上运动周期的 5 倍 D卫星从轨道到轨道再到轨道 III 的过程中,机械能守恒 答案:C A卫星在地球表面时,忽略地球自转的影响,物体所受的重力等于物体与地球间的万有引力,所以有 解得 当卫星进入 5R的轨道时,物体此时所受的重力等于其与地球间的万有引力,所以有 5 解得 8 5 故 A 项错误;B卫星做绕地球做匀速圆周运动有 解得 当 ,解得 当 5,解得 5 55 故 项错误;C根据开普勒定律,有 因为卫星绕地球飞行,所以整理有 又因为卫星在椭圆轨道的半长轴为 ,所以有上述式子可得,卫星在椭圆轨道的周期
11、是圆形轨道周期 倍,卫星在椭圆轨道从A到B运动的时间是圆形轨道周期的 5 倍,故 C 项正确;D卫星从轨道到轨道再到轨道的过程中,变轨需要加速,即物体的动能增加,根据 机 所以机械能增加,故 D 项错误。9 故选 C。10、质量相同的两个物体,分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛,已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小,若不计空气阻力,下列说法中正确的是()A物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大 B物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长 C落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等 D在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等 答案:D A物
12、体的惯性只与质量有关系,两个物体质量相同,惯性相同,选项 A 错误;B由于月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小,物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间短,选项 B 错误;C落回抛出点时,速度相等,而月球表面重力小,所以落回抛出点时,月球上重力做功的瞬时功率小,选项 C错误;D由于抛出时动能相等,由机械能守恒定律可知,在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等,选项 D 正确。故选 D。多选题 11、我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面 4 m 高处做一次悬停(可认为是相对于月球静
13、止);最后关闭发动机,探测器自由下落。已知探测器的质量约为 1.3103 kg,地球质量约为月球的 81 倍,地球半径约为月球的 3.7 倍,地球表面的重力加速度大小约为 9.8 m/s2。则此探测器()A在着陆前的瞬间,速度大小约为 8.9 m/s B悬停时受到的反冲作用力约为 2103 N C从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒 D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度 答案:BD 10 A设月球表面的重力加速度为g月,则 月 地 月 地 地 月 解得 g月 7 m/s2 由 v22g月h 得着陆前的速度为 月 故 A 错误;B悬停时受到的反冲力 Fmg月
14、 3 N 故 B 正确;C从离开近月圆轨道到着陆过程中,除重力做功外,还有其他外力做功,机械能不守恒。故 C 错误;D设探测器在近月圆轨道上和人造卫星在近地圆轨道上的线速度分别为v1、v2,则 月 月 地 地 即 v1v2 故 D 正确。故选 BD。12、如图所示,半径为r的光滑圆环竖直固定,原长为r的轻弹性绳一端固定在圆环的最高点 A,另一端与套在圆环上、质量为m的小球相连,先将小球移至某点使弹性绳处于原长状态,然后由静止释放小球,当小球在弹性绳作用下速度达到最大时,绳与小球从连接处断开。已知在弹性限度内弹性绳的弹性势能与其形变量的关系 11 为 ,弹性绳的劲度系数为 ,g为重力加速度,弹性
15、绳始终在弹性限度内。则下列说法正确的是()A绳与小球断开瞬间,弹性绳的弹性势能为 B绳与小球断开瞬间小球的速度大小为 C绳与小球断开后瞬间,小球对圆环的作用力大小为 D小球与绳断开后能运动到与圆心等高处 答案:BD A如图所示,小球在弹性绳作用下到达速度最大位置时,受重力、圆环的支持力和弹性绳的拉力,在该位置小球沿圆环的切向加速度为零,设此时弹性绳与竖直方向的夹角为,则弹性绳伸长量为 受力分析有 ,解得 ,此时弹性绳的弹性势能为 A 错误;B从释放小球到小球与绳刚断开有 12 解得 B 正确;C设断开后瞬间圆环对小球的作用力为 ,则有 解得 C 错误;D以圆环最低点所在水平面为重力势能零势能面
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