2020-2021学年高中物理题组训练：7.8-机械能守恒定律(人教版必修2).docx

8 机械能守恒定律(时间：60分钟)题组一对机械能守恒定律的理解1下列说法正确的是()A机械能守恒时，物体肯定不受阻力B机械能守恒时，物体肯定只受重力和弹力作用C物体处于平衡状态时，机械能必守恒D物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒答案D解析机械能守恒的条件是只有重力做功或系统内物体间的弹力做功机械能守恒时，物体或系统可能不只受重力和弹力作用，也可能受其他力，但其他力不做功或做的总功肯定为零，A、B错；物体沿斜面匀速下滑时，它处于平衡状态，但机械能不守恒，C错；物体做自由落体运动时，合力不为零，但机械能守恒，D对2下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块向上运动在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ()答案C解析依据机械能守恒条件：只有重力做功的状况下，物体的机械能才能守恒，由此可见，A、B均有外力F参与做功，D中有摩擦力做功，故A、B、D均不符合机械能守恒的条件，故答案为C.3.图787 如图787所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中 ()A重物的机械能削减B系统的机械能不变C系统的机械能增加D系统的机械能削减答案AB解析重物自由摆下的过程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能削减，选项A正确；对系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确4在下列几个实例中，机械能守恒的是()图788A在平衡力作用下运动的物体B在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球C如图788甲所示物体沿固定光滑圆弧面下滑D如图788乙所示，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球答案BC解析在平衡力作用下物体的运动是匀速运动，动能保持不变，但假如物体的势能发生变化，则机械能变化，A错；在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球，其动能不变，势能也不变，总的机械能不变，B正确；物体沿固定光滑曲面下滑，在下滑过程中，只有重力做功，所以物体机械能守恒，C正确；在小球压缩弹簧的过程中，小球动能削减、势能不变，所以机械能不守恒(但球和弹簧组成的系统机械能守恒)，D错题组二机械能守恒定律的应用5一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面对上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是()A.mv BmghC.mvmgh D.mvmgh答案A解析在整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，总量都是mv，因在高度h处，速度可能不为零，所以B项错误C、D也错误6一物体从高h处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等(取地面为零势能面)()A此时物体所处的高度为B此时物体的速度为C这段下落的时间为D此时机械能可能小于mgh答案ABC解析物体下落过程中机械能守恒，D错；由mghmghmv22mgh知h，A对；由mv2mgh知v，B对；由t知t，C对7两物体质量之比为13，它们距离地面高度之比也为13，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为()A13 B31C19 D91答案C解析只有重力做功，机械能守恒取地面为零势面，则落地时动能之比等于初位置重力势能之比，据Epmgh，有Ep1Ep219，所以 Ek1Ek219，选C.8.图789 如图789所示，地面上竖直放一根轻弹簧，其下端和地面连接，一物体从弹簧正上方距弹簧肯定高度处自由下落，则()A物体和弹簧接触时，物体的动能最大B与弹簧接触的整个过程，物体的动能和弹簧弹性势能的和不断增加C与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和先增加后减小D物体在反弹阶段，动能始终增加，直到物体脱离弹簧为止答案C解析物体在接触弹簧前做的是自由落体运动，从接触弹簧到弹力等于重力时，其做的是加速度渐渐减小的加速运动，弹力等于重力时加速度最小，速度最大，再向下做的是加速度渐渐增大的减速运动，速度减至零后向上完成相反的过程，故A、D错误；接触弹簧后，重力势能先减小后增大，依据能量转化，动能和弹性势能之和先增大后减小，B错误，C正确9以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图7810所示，三种状况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则 ()图7810Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h3h2答案D解析竖直上抛物体和沿斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为0，由机械能守恒得mghmv，所以h，斜上抛物体在最高点速度不为零，设为v1，则mgh2mvmv，所以h2h1h3，故D对题组三综合应用10图7811是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有 ()图7811AN小于滑块重力BN大于滑块重力CN越大表明h越大DN越大表明h越小答案BC解析设滑块质量为m，在B点所受支持力为FN，圆弧半径为R.滑块从高度h处由静止下滑至B点过程中，由机械能守恒定律有mvmgh，在B点滑块所需向心力由合外力供应，得FNmgm.由牛顿第三定律知，传感器示数N等于FN，解得Nmg，由此式知Nmg且h越大，N越大选项B、C正确11.图7812 如图7812所示，轻弹簧一端与墙相连处于自然状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开头挤压弹簧，求：(1)弹簧的最大弹性势能；(2)木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能答案(1)50 J(2)32 J解析(1)木块压缩弹簧的过程中，木块和弹簧组成的系统机械能守恒，弹性势能最大时，对应木块的动能为零，故有：Epmmv452 J50 J.(2)由机械能守恒有mvEp1mv452 JEp1432 J得Ep132 J.12.图7813 长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌边，如图7813所示，松手后链条从静止开头沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？答案解析设整条链质量为m，取桌面为零势面，链条下落，由机械能守恒定律得gmgmv2所以v.13在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了争辩如图7814所示，他们将选手简化为质量m60 kg的质点，选手抓住绳由静止开头摇摆，此时绳与竖直方向夹角53，绳的悬挂点O距水面的高度为H3 m不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深取重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F.图7814答案1 080 N解析机械能守恒mgl(1cos )mv2圆周运动Fmgm解得F(32cos )mg人对绳的拉力FF，则F1 080 N.