1.5 科学验证：机械能守恒定律 同步练习 -2022-2023学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

《第5节　科学验证：机械能守恒定律》同步练习 一、基础巩固 知识点1 机械能守恒的条件 1.[2022北京八十中期中考试]下列关于机械能守恒的说法,正确的是 (　　) A.运动的物体,若受到的合外力为零,则其机械能一定守恒 B.运动的物体,若受到的合外力不为零,则其机械能一定不守恒 C.合外力对物体不做功,物体的机械能一定守恒 D.运动的物体,若受到的合外力不为零,其机械能有可能守恒 2.[2022河南省濮阳市期中考试]如图所示,小球从A点由静止下落,在B点接触竖直放置的轻质弹簧,运动到D点时速度为零,忽略空气阻力,下列说法正确的是 (　　) A.小球从A到B的过程中,小球机械能不守恒 B.小球从B到D的过程中,小球机械能守恒 C.小球从B到D的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒 D.小球从B到D的过程中,重力对小球做功的功率逐渐减小 知识点2 单物体机械能守恒定律的应用 3.[2022河北省邯郸市期中考试]蹦极是一项刺激的极限运动,如图所示,质量m=50 kg的挑战者将弹性绳的一端系在身上,从足够高处由静止跳下,当挑战者下落h=30 m时,弹性绳的弹性势能为Ep=2 250 J。忽略一切阻力,弹性绳质量不计,重力加速度g=10 m/s2,则此时挑战者的动能为 (　　) A.2 250 J B.7 500 J C.12 750 J D.15 000 J 4.[2022山东临沂一中月考]如图所示,一质量为m的运动员静止站在一距离水平面高度为h的跳台上,然后以速度大小v0跃起,最后落入水中。已知重力加速度为g,此过程运动员可近似看成质点,且不考虑空气阻力,则下列说法正确的是 (　　) A.运动员从静止开始到落入水前机械能守恒 B.起跳时运动员不需要做功 C.运动员到达水面时的动能为m+mgh D.从静止到落到水面重力做的功大于mgh 5.[2022福建三明一中期中考试]中国代表团年龄最小选手全红婵东京奥运会女子10米跳台夺金。若全红婵质量为m=40 kg,站在h=10 m的高台上做跳水表演,若全红婵跳离跳台时的速度v0=5 m/s,忽略其身高的影响,不计空气阻力,取水面所在平面为零势能面,g=10 m/s2,求: (1)全红婵跳离跳台时机械能E的大小; (2)全红婵落水时的速度v的大小。 知识点3 多物体机械能守恒定律的应用 6.[2022江苏高邮第一中学月考]如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连,已知M=3m,让绳拉直后使砝码从静止开始下降。若砝码底部与地面的距离为h,砝码刚接触地面时木块仍没离开桌面,此时木块的速率为 (　　) A. B. C. D. 7.[2022福建厦门第二中学月考]如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的2倍。当B位于地面上时,A恰与圆柱轴心等高,将A由静止释放,B上升的最大高度是 (　　) A.2R B. C. D. 8.[2022湖北省孝感市期中考试]如图所示,一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球A和B,A、B两球质量分别为m、2m,且均可视为质点。用手托住B球,当轻绳被拉紧时,A、B两球离地面的高度相等均为H。现在由静止释放B球,在运动过程中A球始终没有与滑轮接触,若取地面为零势能面,不计一切摩擦阻力。当A、B两球重力势能相等时,A球的动能大小为 (　　) A.mgH B.mgH C.mgH D.mgh 知识点4 验证机械能守恒的实验 9.某实验小组用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,现有的器材:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物、米尺、天平。回答下列问题: (1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有　　　　。(填入正确选项前的字母) A.秒表 B.220 V的交流电源 C.12 V的交流电源 (2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带,如图2所示,纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值,已知打点计时器的打点周期为0.02 s,重物质量为1 kg,当地重力加速度为g=9.80 m/s2。 ①在打点计时器打O点至B点过程中,重物动能增加量ΔEk=　　　　J,重物重力势能减少量ΔEp=　　　　J。(计算结果均保留3位有效数字)  ②对于该实验,下列操作中对减少实验误差有利的有　　　　。  A.两限位孔在同一竖直线上 B.重物选用质量较大的大木球 C.释放重物时,重物离打点计时器远些 D.重物速度用v=来求 10.[2022河北省张家