《2020-2021学年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律4（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 - 第第 8 8 节节 机械能守恒定律机械能守恒定律 （满分 100 分，60 分钟完成） 班级_姓名_ 第卷第卷( (选择题选择题 共共 4848 分分) ) 一、一、选择题选择题：本大题共本大题共 6 6 小题，小题，每小题每小题 8 8 分，分，共共 4848 分。在每小题给出的四个选项中，至少有分。在每小题给出的四个选项中，至少有 一个选项正确，一个选项正确，选对的得选对的得 8 8 分，分，对而不全得对而不全得 4 4 分。分。选错或不选的得选错或不选的得 0 0 分。分。 1如图 1 所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、B、C 中的斜 面是光滑的
2、，图 D 中的斜面是粗糙的.图 A、B 中的F为木块沿斜面所受的外力，方向如图中 箭头所示.图 A、B、D 中的木块沿斜面向下运动，图 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 （ ） ACBD F F 图 1 2某物体做变速直线运动，则下列说法中不正确的是 （ ） A若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变 B若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少 C若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加 D在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加 3如图 2 所示，斜面置于光滑水平面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体 下滑过程中，下列说法正确的是
3、（ ） A物体的重力势能减少，动能增加 B斜面的机械能不变 C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D物体和斜面组成的系统机械能守恒 m M 图 2 4如图 3 所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻 力，当它到达B点时，物体的动能为 （ ） - 2 - A 1 2 mv02mgH B 1 2 mv02mgh CmgHmgh D 1 2 mv02mg(Hh) 5一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图 4 所示，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（图线形状为四分之一圆 弧） 、物体的机械
4、能E随高度h变化的图象 C、物体的动能Ek随速度v的变化图象 D（图线形 状为开口向上的抛物线） ，可能正确的是 （ ） 图 4 6发射同步通信卫星的常用方法是，先用火箭将星体送入近地圆形轨道运行，然后再由地面 控制中心启动星载火箭将其送上与地球自转的同步运行的轨道，那么变轨后与变轨前相比， 通信卫星的 （ ） A机械能增大了，动能也增大了 B机械能减少了，动能增大了 C机械能增大了，动能减少了 D机械能减少了，动能也减少了 第卷（非选择题，第卷（非选择题，共共 5252 分）分） 二、填空、二、填空、实验题实验题：本大题共本大题共 3 3 小题，小题，每个空格每个空格 6 6 分，分，共共
5、2424 分。把正确答案填写在题中横线分。把正确答案填写在题中横线 上或按要求作答。上或按要求作答。 7某人以初速度v02m/s 将质量为m的小球抛出，小球落地时的速度为 4m/s，则小球刚被 抛出时离地面的高度H_m（g10m/s2） 。 8以初速度v030m/s 竖直向上抛出一物体，并以抛出点所在处的水平面为参考平面，则当 物体的重力势能为其动能的 2 倍时，物体所在的高度h_m，当物体的动能为 其重力势能的 2 倍时，其速度大小为v_m/s。 图 3 - 3 - 9如图 4 所示，粗细均匀，两端开口的U形管内装有同种液体，开始时两边液 面高度差为h，管中液柱总长度为 4h，后来让液体自由
6、流动，当两液面高度相 等时，右侧 液面下降的速度为_。 三、三、计算题计算题：本大题共本大题共 2 2 小题，小题，计计 2828 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 10 （12 分）如图 5 所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角30，另一边与地面垂直，顶 上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为 4m，B 的质量为m开始时将B按在地面上不动，然
7、后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，物块 A与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑s距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高 度H。 A B 图 5 11 （16 分）如图 6 所示，倾角为的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之 间用一根长为L的轻杆相连， 下面的小球B离斜面底端的高度为h。 两球从静止开始下滑， 不计球与地面碰撞时的机械能损失，且地面光滑，求： （1）两球在光滑水平面上运动时的速度大小； （2）此过程中杆对A球所做的功； （3）分析杆对A球做功的情况。 h 图 4 h A B 图 6 - 4 - 参考答案 一、选择题：一、选择题： 1 【答案】C 【点拨】机械能守恒的条
8、件是只有重力和弹簧的弹力做功。在 A、B 图中木块受四个力作用， 即重力、支持力和推力F，而推力F对物体又做功，故机械能不守恒 ； D 图中因有摩擦力做功， 故也不符合机械能守恒的条件。因此，本题只有 C 图符合机械能守恒条件。 2 【答案】BD 【点拨】若改变物体速度的是重力，只引起动能和重力势能的转化，物体的机械能不变，A 正 确 ； 若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能不一定减少，如摩擦力可以使物体加速，B 错， C 正确；物体的速度增加，动能增加，物体的机械能不一定增加，D 错。本题选择的是不正确 的选项。 3 【答案】AD 【点拨】物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的
9、作用力，使斜面加速运动， 斜面的动能增加，物体则克服其相互作用力做功，物体的机械能减少，但动能增加，重力势 能减少，A 正确，B 错误；物体下滑过程中，由于斜面置于光滑水平面上，斜面将相对于地面 向右运动，因此物体沿斜面下滑时既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与 弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面但与速度方向之间的夹角大于 90，所以斜面对物体 的作用力对物体做负功，C 错误；对物体与斜面组成的系统，仅有重力做功，因此系统机械能 守恒，D 正确。 4 【答案】B 【点拨】在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，其 机械能守恒。以地面为重力势能的零
10、势能位置，根据机械能守恒定律有： 1 2 mv02mgH 1 2 mvB2 mg(Hh)，解得： 1 2 mvB2 1 2 mv02mgh，所以，本题的选项 B 正确。 5 【答案】ACD 【点拨】设物体的初速度为v0，物体的质量为m，由机械能守恒定律得： 2 1 mv02mgh 2 1 mv2 - 5 - 所以，物体的动能与高度h的关系为：Ek 2 1 mv02mgh，图象 A 正确；物体的重力势能与速 度v的关系为：Ep 2 1 mv02 2 1 mv2，则Epv图象为开口向下的抛物线（第一象限中的部分） ， 图象 B 错误 ； 由于竖直上抛运动过程中机械能守恒，所以，Eh图象为一平行h轴
11、的直线，C 图象正确；由Ek 2 1 mv2知，Ekv图象为一开口向上的抛物线（第一象限中部分） ，所以，D 图象可能正确。 6 【答案】C 【解析】发射同步通信卫星先用火箭将星体送入近地圆形轨道运行，然后再由地面控制中心 启动星载火箭将其送上与地球自转的同步运行的轨道，那么变轨后与变轨前相比，火箭对通 信卫星的做了功，卫星的机械能增大了。进入离地球更远的轨道后，半径增大，卫星在轨道 上运动的线速度减小，动能减小。C 正确。 二、填空、实验题：二、填空、实验题： 7 【答案】0.6 【点拨】根据机械能守恒定律有： 22 0 11 22 mgHmvmv，解得：H0.6m。 8 【答案】30；10
12、6 【点拨】根据机械能守恒定律有： 22 0 11 22 mvmvmgh。当物体的重力势能为其动能的 2 倍 时，有： 22 0 113 222 mvmvmghmgh，解得：h30 m；当物体的动能为其重力势能的 2 倍 时，有： 222 0 1131 2222 mvmvmghmv，解得：v106 m/s。 9 【答案】 1 8 gh 【点拨】设h长液柱的质量为m0，液柱减少的重力势能转化为整个液柱的动能，根据机械能 守恒有： 2 00 111 4 222 m ghm v，解得：v 1 8 gh。 三、计算题：三、计算题： 10 【答案】H 1.04s 【解析】设物体A沿斜面下滑距离s时的速度
13、为v，对系统用机械能守恒定律得： 4mgssin30mgs 2 1 （4mm）v20 在细线断的瞬间，物块B竖直上升的速度就是v，此后B做竖直上抛运动。设继续上升的高度 - 6 - 为h，由机械能守恒定律得： mgh 2 1 mv20 物体B上升的最大高度为： Hhs 联立解得：H1.04s。 11 【答案】 （1）2singhgL；（2） 1 sin 2 mgL（3） （略） 【解析】 （1）由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失，因此两球组成的系统机械能守恒。两球 在光滑水平面上运动时的速度大小相等，设为v，根据机械能守恒定律有： 2 1 (2sin )2 2 mghLmv 解得：2sinvghgL （2）因两球在光滑水平面上运动时的速度v比B从h处自由滑下的速度2gh大，增加的动 能就是杆对B做正功的结果。B增加的动能为： 2 11 sin 22 kB EmvmghmgL 因系统的机械能守恒，所以杆对B球做的功与杆对A球做的功的数值应该相等，杆对B球做 正功，对A做负功。所以杆对A球做的功为： 1 sin 2 WmgL 。 （3）当系统在斜面和水平面上运动时，A、B的运动状态相同，杆中无作用力，杆对A不做功 ； 当B球从斜面进入水平面，而A球仍在斜面上运动时，A、B的运动状态不同，此过程中杆对A 球做功。
