《人教版物理必修二：第七章 8机械能守恒定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版物理必修二：第七章 8机械能守恒定律（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1双基限时练( 二十二)机械能守恒定律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mv mgh mv ，得 v1 ，所以三球落地时的速度大小12 20 12 21 v20 2gh相同，D 选项 正确答案D2如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()甲乙丙丁A甲图中，物体 A 将弹簧压缩的过程中，A 机械能守恒B乙图中，A 置于光滑水平面，物体 B 沿光滑斜面下滑，物体 B 机械能守恒C丙图中，不计任何阻力时 A
2、加速下落，B 加速上升过程中，A、 B 机械能守恒2D丁图中，在不计空气阻力的情况下，小球在竖直面内左右摆动，小球的机械能守恒解析甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但弹簧的弹性势能增加，A 的机械能减小，A 项错；物体 B 下滑，B 对 A 的弹力做功，A 的 动能增加，B 的机械能减小，B 项错；丙图中 A、B 组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C 项对；丁 图中小球受重力和拉力作用，但只有重力做功，机械能守恒，D 项对答案CD3质量为 m 的物体，在距地面 h 高处以 g/2 的加速度由静止开始竖直下落到地面，下列说法中正确的是( )A物体的重力势能减少了 mgh12B物体的机械
3、能减少了 mghC物体的动能增加了 mgh32D重力对物体做功为 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，故机械能减少了 ，故 B、C 选项错误 ；物体下落重力势能减mgh2少了 mgh，故 A 选项错误 ，而 D 选项正确答案D4如图所示小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的光滑半圆弧轨道后恰能通过最高点 P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是()3A小球落地点离 O 点的水平距离为 2RB小球落地时的动能为 5mgR/2C小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的 1/4 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最高点与 P
4、在同一水平面上解析小球运动到 P 点时恰能通过 P 点，则在最高点 P 由重力提供向心力，由牛顿第二定律得 mg ，解得 v ，小球从 Pmv2R gR点做平抛运动，xvt, 2R gt2，解得 x2R，选项 A 正确，选项 C 错12误；由机械能守恒定律有 2mgR mv2E k，解得 Ek mgR，选项 B12 52正确；若将半圆形轨道上部的 圆弧截去，小球离开圆弧轨道做竖直上14抛运动，到达最高点时，动能为零，整个 过程机械能守恒，所以小球能到达的高度大于 P 点的高度，选项 D 错误答案AB5如图所示，两个质量相同的物体 a、b，在同一高度处，a 自由下落，b 沿光滑斜面由静止下滑，则
5、它们到达地面时(空气阻力不计)( )4A速率相同，动能相同B a 物体速度大，动能也大Ca、b 两物体在运动过程中机械能守恒Db 物体重力做功比 a 物体的重力做功大解析不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合机械能守恒定律，所以 C 正确；由机械能守恒得： mgh mv2，所12以落地时，速率相同动能也相同，A 正确答案AC6一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略，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
6、蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中、重力势能的改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，弹力一直做负功， 弹 性势能一直增大，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5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如图所示，桌面高为 h，质量为 m 的小球从离地面高 H 处自由落下，不计空气阻力，以桌面处为零势能位置，则小球落
7、到地面前瞬间的机械能为()Amgh BmgHCmg(Hh ) Dmgh解析由于小球在下落过程中只受重力作用，所以机械能守恒，也就是说小球在任一位置时的机械能都相等，并且都等于刚释放时的机械能，E mg(Hh) ，故正确 选项为 C.答案C8一物体由 h 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体经历的时间为( )A. B.2hg hgC. D以上都不对h2g解析设物体动能等于势能时，速度为 v，则 mv2E pmgh，12即 mv2mgh， v ，又物体做自由落体运动，vgt ，gh6所以 gt，t ，B 正确ghhg答案B9如图所示，长为 L1 的橡皮条与长为 L2 的绳子一端固定于 O点，
8、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，重力势能的减少除转化为动能外，还转化为弹性势能所以 A 球在最低点时的速度 较小答案B10.如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体 M 和 m，且 Mm ，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中( )AM、m 各自的机械能分别守恒B M 减少的机械能等于 m 增加的机械能CM 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能D
9、M 和 m 组成的系统机械能守恒7解析M 下落过程中，绳的拉力对 M 做负功，M 的机械能减少；m 上升 过程， 绳的拉力对 m 做正功，m 的机械能增加，A 错误；对M、m 组成的系 统，机械能守恒，易得 B、D 正确；M 减少的重力势能并没有全部用于 m 重力势能的增加，还有一部分转变成 M、m 的动能，所以 C 错误答案BD11.如图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( )AN 小于滑块重力 BN 大于滑块重力CN 越大表明 h
10、越大 DN 越大表明 h 越小解析设滑块到达 B 点时的速度为 v，根据牛顿第二定律有，Nmg ，得 N mg，故选项 B 正确，选项 A 错误；由机mv2R mv2R构能守恒定律有 mgh mv2，联立以上等式得 Nmg(1 )，可知12 2hR选项 C 正确， 选项 D 错误答案BC12如图所示，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8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 Epm mv 50 J.12 20当木块的速度减为
11、3 m/s 时Ep mv mv232 J.12 20 12答案50 J32 J13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 点由静止开始沿轨道下滑，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/s 2.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 mgR mv12 2B9在 B 点 FN mgmv2BR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
12、整个过程由动能定理得 mgRmgs 0代入数据得 s m0.4 m.R 0.20.5答案(1)3 N(2)0.4 m14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，开始时让 m1 放在平台上，两边绳子竖直两球从静止开始 m1 上升，m 2 下降，当 m1 上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，发现 m1 恰能做平抛运动，求m2m1.解析由题意可知，在 m1上升到最高点时，由重力提供向心力即 m1gm 1v2R从开始到 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 )2m 1gR (m1m 2)v22 12由以上两式得 m2m15(1 )10答案5(1 )
