2020年高中物理课时训练(新人教必修二)7.8《机械能守恒定律》5.docx

第七章 第八节巩固基础1一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空气阻力，则三球落地时的速度()A上抛球最大B下抛球最大C平抛球最大 D三球一样大解析：在物体做抛体运动的过程中机械能守恒，得mvmghmv，得v1，所以三球落地时的速度大小相同，D选项正确答案：D2下列现象中能满足机械能守恒的是()A自由落体运动B物体自由下落，落在弹簧上又被竖直弹起，物体与弹簧组成的系统C物体匀速上升D物体沿斜面匀速下滑解析：只有重力或弹簧弹力做功的状况下，系统机械能守恒，故A、B选项正确答案：AB3质量为m的物体，在距地面h高处以g/2的加速度由静止开头竖直下落到地面，下列说法中正确的是()A物体的重力势能削减了mghB物体的机械能削减了mghC物体的动能增加了mghD重力对物体做功mgh解析：此过程中除重力外物体还受到了其他的外力做功，而且做负功，故机械能削减了，故B、C选项错误；物体下落重力势能削减了mgh，故A选项错误，而D选项正确答案：D4从地面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力)，它们()A所具有的重力势能相等B所具有的动能相等C所具有的机械能不等D所具有的机械能相等解析：同一高度时，由于两物体的质量不等，所以它们的重力势能不等由于机械能相等，所以它们的动能也不等此过程物体的机械能是守恒的答案：D5(2009广东)游乐场中的一种滑梯如图所示，小伴侣从轨道顶端由静止下滑，沿水平轨道滑动一段距离后停下来，则()A下滑过程中支持力对小伴侣做功B下滑过程中小伴侣的重力势能增加C整个运动过程中小伴侣的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小伴侣做负功解析：支持力始终与速度垂直，不做功，A选项错误；下滑过程中重力做正功，重力势能减小，B选项错误；在整个运动过程中摩擦力做负功，机械能减小，故C选项错误，D选项正确答案：D6(2011全国新课标)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳，从水面上方高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，假定空气阻力可以忽视，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A运动员到达最低点前的重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中、重力势能的转变与重力势能零点的选取有关解析：运动员到达最低点前始终下落，重力做正功、重力势能减小，故A选项正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后，随着运动员的下落，弹力始终做负功，弹性势能始终增大，故B选项正确；在蹦极过程中，由于只有重力和弹性绳的弹力做功，故运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒，故C选项正确；重力势能的大小与零势能面的选取有关重力势能的变化与零势能面的选取无关，故D选项错误答案：ABC7人在高h处，斜向上抛出一个质量为m的物体，物体到达最高点时的速度为v1，落地时速度为v2，则人对这个物体做的功为()A.mvmv B. mvC.mvmgh D.mvmgh解析：方法一：可以全程应用动能定理WFmghmv得WFmvmgh.方法二：也可以在人手推物体过程中应用动能定理WFmv物体离开手后运动过程中机械能守恒mghmvmv故C选项正确答案：C8如图所示，某人用平行于斜面的拉力将物体沿斜面拉下，已知拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法正确的是()A物体是匀速下滑的B合外力对物体做的功等于零C物体的机械能削减D物体的机械能保持不变解析：对物体进行受力分析可知，物体所受合外力等于物体的重力沿斜面对下的分力，则物体肯定加速下滑，故A、B选项错误；在下滑过程中只有重力做功，物体机械能保持不变，故C选项错误，D选项正确答案：D提升力量9一个物体以肯定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，在下图中：表示物体的动能Ek随高度h变化的图象A；物体的重力势能Ep随速度v变化的图象B；物体的机械能E随高度h变化的图象C；物体的动能Ek随速度v变化的图象D.可能正确的是()解析：由机械能守恒得mvmv2mghEk0Ekmgh，EkEk0mgh故A选项正确，上式也可变为：mvmv2Ep物体的重力势能Ep随速度越大，Ep越小，速度越小，Ep越大，而且为二次函数，故B选项正确；物体机械能守恒，故C选项正确；由动能的表达式Ekmv2得到D选项正确答案：ABCD10如右图所示，长为L1的橡皮条与长为L2的绳子一端固定于O点，橡皮条另一端系一A球，绳子另一端系一B球，两球质量相等现将橡皮条和绳子都拉至水平位置，由静止释放两球，摆至最低点时，橡皮条和绳子的长度恰好相等若不计橡皮条和绳子质量，两球在最低点时速度的大小比较()AA球较大 BB球较大C两球一样大 D条件不足，无法比较解析：A球摆至最低点时，重力势能的削减除转化为动能外，还转化为弹性势能所以A球在最低点时的速度较小答案：B11如右图所示，P、Q两球质量相等，开头两球静止，将P上方的细绳烧断，在Q落地之前，下列说法正确的是(不计空气阻力)()A在任一时刻，两球动能相等B在任一时刻，两球加速度相等C在任一时刻，系统动能和重力势能之和保持不变D在任一时刻，系统机械能是不变的解析：细绳剪断后，Q落地前，两球及弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，整个系统的机械能守恒答案：D12在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体运动到距地面高为h的A点时，如下图所示不计空气阻力，正确的说法是(取地面为参考面)()A物体在A点的机械能为mv2mghB物体在A点的机械能为mgHmv2C物体在A点的动能为mghmv2D物体在A点的动能为mg(Hh)mv2解析：物体抛出后，只受重力，故小球机械能守恒，由机械能守恒定律：mgHmv2mghmv2得mv2mg(Hh)mv2故B、D正确答案：BD13如下图所示，轻弹簧K一端与墙相连，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并压缩弹簧K，求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块的速度减为3 m/s时弹簧的弹性势能解析：木块的动能全部转化为弹性势能时弹簧获得最大的弹性势能Epmmv50 J.当木块的速度减为3 m/s时Epmvmv232 J.答案：50 J32 J14如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B与水平直轨道相切一个小物块自A点由静止开头沿轨道下滑，已知轨道半径为R0.2 m，小物块的质量为m0.1 kg，小物块与水平面间的摩擦因数0.5，取g10 m/s2.求：(1)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力；(2)小物块在水平面上滑动的最大距离解析：(1)由机械能守恒定律，得mgRmv在B点FNmgm联立以上两式得FN3mg30.110 N3 N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为s，对整个过程由动能定理得mgRmgs0代入数据得s m0.4 m.答案：(1)3 N(2)0.4 m15如下图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开头时底端相齐，当略有扰动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度是多大？解析：依题意，铁链在扰动后的运动中只有重力做功，机械能守恒选取滑轮的最高点所在平面为重力势能的零势能参考平面分别分析初、末态的机械能初态：动能Ek10，重力势能Ep1ggmg.末态：动能Ek2mv2，重力势能Ep2mg.由机械能守恒：Ek1Ep1Ek2Ep2，即mgmv2mg.解得v .答案：16如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为m1的小球用轻绳跨过圆柱与质量为m2的小球相连，开头时让m1放在平台上，两边绳子竖直两球从静止开头m1上升，m2下降，当m1上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，发觉m1恰能做平抛运动，求比值m2:m1.解析：由题意可知，在m1上升到最高点时，由重力供应向心力即m1gm1从开头到m1到达最高点的过程中，对m1、m2和轻绳组成的系统，满足机械能守恒则m2gR(1)2m1gR(m1m2)v2由以上两式得m2:m15:(1)答案：5:(1)17如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖进方向，C、D可看作重合现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h.(取g10 m/s)解析：(1)小球从ABC轨道下滑过程中机械能守恒，设到达C点时的速度大小为v，依据机械能守恒定律得mgHmv2 小球在竖直面内完成圆周运动，在圆周最高点满足：mg 两式联立解得H0.2 m.(2)若h0.2 m小球通过C点后做平抛运动，设小球经过C点的速度为vC，则击中E点时：竖直方向rgt2 水平方向rvCt 由机械能守恒定律得mghmv 联立解得h0.1 m.答案：(1)0.2 m(2)0.1 m