2018-2019学年高中物理 第四章 机械能和能源 第四节 机械能守恒定律练习 粤教版必修2.doc

第四节 机械能守恒定律A级抓基础1关于机械能，下列说法中正确的是()A物体做匀速运动，它的机械能一定守恒B物体只要做曲线运动，它的机械能一定守恒C合力对物体所做的功为零，它的机械能一定守恒D合力对物体所做的功不为零，它的机械能可能守恒解析：做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如降落伞匀速下降，机械能减小，故A错误物体做曲线运动时，可能有除重力以外的力做功，机械能不守恒，比如在空气阻力不能忽略的情况下物体做平抛运动时机械能不守恒，故B错误合力对物体所做的功为零，物体可能做匀速直线运动，机械能不一定守恒，比如降落伞匀速下降，机械能减小，故C错误合力对物体所做的功不为零，可能仅受重力，只有重力做功，机械能守恒，比如自由落体运动，故D正确答案：D2质量为1 kg的物体从倾角为30、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)()A0 J，5 JB0 J，10 JC10 J，5 J D20 J，10 J解析：物体下滑时机械能守恒，故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能，下滑到斜面中点时的重力势能Epmgsin 30110sin 30J5 J故选项A正确答案：A3.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为()Amgh BmgHCmg(Hh) Dg(Hh)解析：机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势能面，所以开始时机械能为mgH，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等，故选项B正确答案：B4.如图所示，一物体从直立轻质弹簧的上方h处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，则下列说法中错误的是()A物体的机械能在任何时刻都跟初始时刻相等B物体跟弹簧组成的系统任意两时刻机械能相等C物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最小D当重力和弹簧的弹力大小相等时，物体的速度最大解析：物体由于受弹力作用，弹力对物体做负功，故物体的机械能不守恒，所以A错误对于物体和弹簧组成的系统，只用重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故B正确物体在把弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能最大，根据系统的机械能守恒可知物体的机械能最小，故C正确物体先做自由落体运动，与弹簧接触后受到弹簧向上的弹力和重力，弹力先小于重力，后大于重力，物体速度先增大后减小，当重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度达最大，故D正确本题要求选错误的，故选A.答案：A5.(多选)如图所示，质量为m的小球在地面上以初速度v0沿斜向上抛出后，能达到的最大高度为H，当它将要落到离地面高度为h的平台上时，下列判断正确的是(不计空气阻力，取地面为参考平面)()A它的总机械能为mvB它的总机械能为mgHC它的动能为mg(Hh)D它的动能为mvmgh解析：小球在空中运动时，由于不计空气阻力，所以小球只受重力作用，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，选择地面为参考平面，所以小球的总机械能为mv，选项A正确；小球在最高点时，由于小球具有一个水平向右的速度，因而具有一定的动能，此时的总机械能等于此时的动能和重力势能mgH之和，所以选项B错误；由于机械能守恒，小球在平台上的动能和势能mgh之和等于mv，所以小球落在平台上时的动能等于mvmgh，选项C错误，选项D正确答案：AD6.如图，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的两倍当B位于地面时，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()A2R B.C. D.解析：运用机械能守恒定律：当A下落到地面前，对AB整体有：2mgRmgR2mv2mv2，所以mv2mgR，即A落地后B还能再升高，上升的最大高度为R，故选项C正确，A、B、D错误答案：CB级提能力7(多选)荡秋千运动是一种常见的娱乐项目，一个重20 kg的小孩在荡秋千，秋千的长度为2.5 m，小孩荡秋千到达最高点时与竖直方向的夹角为60，不计空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A小孩子在最低点的速度为5 m/sB小孩子在最低点对秋千底部的压力为400 NC小孩在整个过程中机械能不守恒D小孩在最高点只受重力解析：设秋千板和小孩的总质量为M，秋千板摆动过程，阻力忽略不计，故机械能守恒，故MgL(1cos 60)Mv2，代入数据得v5 m/s，选项A正确以小孩为研究对象受力分析，最低点时受重力、支持力的作用，故FNmgm，所以小孩所受支持力FNmgm2010 N20 N400 N；由牛顿第三定律可知，小孩在最低点对秋千底部的压力为400 N，选项B正确小孩在整个过程中只有重力做功，故小孩的机械能守恒，选项C错误小孩在最高点受到重力和支持力的作用，选项D错误答案：AB8.(多选)两质量相同的小球A、B用线悬在等高的O1、O2两点，A球的悬线比B球的长把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时(以悬点为零势能点，不计空气阻力)()AB球的动能大于A球的动能BA球的动能大于B球的动能CA球的机械能大于B球的机械能DA球的机械能等于B球的机械能解析：空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能守恒，选项C错误，选项D正确；到最低点时A球减少的重力势能较多，增加的动能较多，选项A错误，选项B正确答案：BD9.(2016全国卷)如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点解析：(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒可得：EkAmg，设小球在B点的动能为EkB，同理有EkBmg，由以上公式联立可得：EkBEkA51.(2)小球能通过最高点的条件为：Nmgm，N0，设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心力公式有Nmgm，联立可得mmg，根据机械能守恒，得：mgmv.代入上式，可得小球恰好可以沿轨道运动到C点答案：(1)51(2)见解析10.如图所示，质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B，用轻线连接跨在一个定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且A物体底面接触地，B物体距地面0.8 m求：放开B物体，当B物体着地时A物体的速度；B物体着地后A物体还能上升多高？(g取10 m/s2)解析：法一：由E1E2，对A、B组成的系统，当B下落时系统机械能守恒，以地面为参考平面，则mBghmAgh(mAmB)v2，v m/s2 m/s.法二：由Ek增Ep减，得mBghmAgh(mAmB)v2，得v2 m/s.法三：由EA减EB增，得mBghmBv2mAghmAv2.得v2 m/s.当B落地后，A以2 m/s的速度竖直上抛，对A上升的过程，由机械能守恒可得：mAghmAv，h0.2 m.答案：2 m/s0.2 m