《2017年高中物理必修二机械能守恒定律课时训练人教版有答案 精选》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高中物理必修二机械能守恒定律课时训练人教版有答案 精选（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 1 / 1020172017 年高中物理必修二机械能守恒定律课时训练年高中物理必修二机械能守恒定律课时训练（人教版有答案）（人教版有答案）课时训练 20 机械能守恒定律题组一 对机械能守恒定律的理解1.高台滑雪运动员腾空跃下,如果不考虑空气阻力则下落过程中该运动员机械能的转换关系是( )A.动能减少,重力势能减少B.动能减少,重力势能增加c.动能增加,重力势能减少D.动能增加,重力势能增加解析:运动员腾空跃下,不考虑空气阻力,只受重力作用,故机械能守恒。下落过程中高度减小,重力势能减少,速度增大,动能增加。故选项 c 正确。
2、答案:c2.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,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( )精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 2 / 10A.A 球较大B.B 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:B3.(多选)如图所示,弹簧固定在地面上,一小球
3、从它的正上方 A 处自由下落,到达 B 处开始与弹簧接触,到达 c 处速度为 0,不计空气阻力,则在小球从 B 到 c 的过程中( )A.弹簧的弹性势能不断增大B.弹簧的弹性势能不断减小c.系统机械能不断减小D.系统机械能保持不变解析:从 B 到 c,小球克服弹力做功,弹簧的弹性势能不断增加,A 正确,B 错误;对小球、弹簧组成的系统,只有重力和系统内弹力做功,系统机械能守恒,c 错误,D 正确。答案:AD题组二 机械能守恒定律的应用4.如图所示,在水平台面上的 A 点,一个质量为 m 的物体以初速度 v0 抛出,不计空气阻力,以水平地面为零势能面,则精品文档2016 全新精品资料-全新公文范
4、文-全程指导写作 独家原创 3 / 10当它到达 B 点时的机械能为( )A.+mghB.+mgHc.mgH-mghD.+mg(H-h)解析:初状态物体的动能 Ek=,重力势能 Ep=mgH,机械能为E=+mgH,运动过程中机械能守恒,所以到达 B 点的机械能仍是+mgH。答案:B5.如图,一质量为 m 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为 m 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为 g。当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A.mg-5mgB.mg+mgc.mg+5mgD.mg+10mg解析:设大环半径为 R,质量为 m 的小环
5、滑下过程中遵守机械能守恒定律,所以 mv2=mg2R,小环滑到大环的最低点时的速度为 v=2,根据牛顿第二定律得 FN-mg=,所以在最低精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 4 / 10点时大环对小环的支持力 FN=mg+=5mg,根据牛顿第三定律知,小环对大环的压力 FN=FN=5mg,方向向下;对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力 FT=mg+FN=mg+5mg,根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为 FT=FT=mg+5mg,c 正确,A、B、D 错误。答案:c6.某人站在离地面 h=10m 高处的平台上以水平速度 v0=5m/s抛出一个质量 m=1k
6、g 的小球,不计空气阻力,g 取 10m/s2,求:(1)人对小球做了多少功?(2)小球落地时的速度为多大?解析:(1)人对小球做的功等于小球获得的初动能,由动能定理得 W=152j=12.5j。(2)小球下落过程中,只有重力做功,取地面为零势能面,由机械能守恒定律得mgh+mv2解得 v=m/s=15m/s。答案:(1)12.5j (2)15m/s(建议用时:30 分钟)1.如图所示实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是( )精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 5 / 10解析:人上楼、跳绳过程中机械能不守恒,从能量转化角度看都要消耗人体的化学能,从做功
7、角度看,上楼时除人所受重力做功外,楼梯对人的支持力也做功,人匀速上楼时,机械能增加;跳绳时,人落地跳起时,地面支持力对人做功,故A、B 两项机械能不守恒;水滴石穿,水滴的机械能减少转变为内能;弓箭射出过程中是弹性势能与动能、重力势能的相互转化,只有重力和弹力做功,机械能守恒。答案:D2.质量为 m 的物体,在距地面 h 高处以 g 的加速度由静止竖直下落到地面。下面说法中正确的是( )A.物体的重力势能减少 mghB.物体的机械能减少 mghc.物体的动能增加 mghD.重力做功 mgh解析:物体在下落 h 过程中,重力做功为 mgh,所以重力势能减少 mgh,A、D 项错误;因为 a=,所以
8、 F 合=mg,W 合=F 合h=mgh,动能增加 mgh,c 项正确;mg-f=ma,f=mg,所以阻力做功为-mgh,机械能减少 mgh,B 项错误。答案:c3.精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 6 / 10如图所示的装置中,木块 B 静止在光滑的水平面上,子弹 A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A.机械能守恒,子弹减少的动能等于弹簧增加的势能B.机械能不守恒,子弹减少的动能等于系统产生的内能c.机械能不守恒,子弹减少的动能等于系
9、统产生的内能与弹簧的弹性势能增加量D.机械能守恒,子弹减少的动能等于弹簧增加的势能与木块的动能解析:子弹打击木块 B,子弹和 B 组成系统。子弹打入木块中有能量损失,机械能减少,即有弹簧的弹力和重力之外的力对系统做了功,机械能不守恒。答案:c4.从高处自由下落的物体,它的重力势能 Ep 和机械能 E 随下落高度 h 的变化图线如图所示,正确的是( )解析:物体的重力势能 Ep=Ep0-mgh,其中 Ep0 是物体在开始下落位置的重力势能,故随下落高度 h 的增大,物体的重力势能呈线性递减变化,故 A、B 错误;物体自由下落的过程中,只有重力做功,机械能守恒,故 c 正确,D 错误。精品文档20
10、16 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 7 / 10答案:c5.(多选)两个质量不同的小铁块 A 和 B,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部,如图所示。如果它们的初速度都为零,则下列说法正确的是( )A.下滑过程中重力所做的功相等B.它们到达底部时动能相等c.它们到达底部时速率相等D.它们在下滑过程中各自机械能不变解析:小铁块 A 和 B 在下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,由 mgH=mv2 得 v=,所以 A 和 B 到达底部时速率相等,故c、D 均正确。由于 A 和 B 的质量不同,所以下滑过程中重力所做的功不相等,到达底部时的动能也不相等,故
11、A、B 错误。正确选项为 c、D。答案:cD6.(多选)如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的 A 点。已知杆与水平面之间的夹角 45,当小球位于 B 点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自 c 点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 8 / 10关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小c.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大D.小球的重力势能与弹
12、簧的弹性势能之和保持不变解析:以弹簧为研究对象,小球运动过程中,弹簧的形变量先变小到原长,后变大,所以弹簧的弹性势能 Ep1 先减小后增大。再以弹簧和小球组成的系统为研究对象,只有重力、弹力做功,所以系统的机械能守恒,则弹簧的弹性势能 Ep1、小球的动能 Ek 和重力势能 Ep2 之和保持不变,即 Ek+Ep1+Ep2=恒量。由于 Ep1 先减小后增大,故选项 A 错误,选项 B 正确。由于 Ep2 一直减小,所以 Ek 与 Ep1 之和一直增大,选项 c 正确;由题意知,小球的速度先增大后减小,即 Ek 先增大后减小,所以 Ep1 与 Ep2 之和先减小后增大,选项 D 错误。答案:Bc7.
13、质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 m 和 2m 的小球 A 和 B。支架的两直角边长度分别为 2l 和 l,支架可绕固定轴 o 在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时 oA 边处于水平位置,由静止释放,则( )A.A 球的最大速度为 2精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 9 / 10B.A 球的速度最大时,两小球的总重力势能最小c.A 球的速度最大时,A 球在竖直位置D.A、B 两球的最大速度之比 v1v2=12解析:A、B 两球速度总满足 v1v2=21,D 错。系统机械能守恒,A 在竖直位置时,两球速度都为零,c 错。A 在单独下降2l 时速度才为
14、 2,A 错。故选 B。答案:B8.如图所示,有一条长为 L 的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为 ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。解析:释放后的链条,竖直方向的一半向下运动,放在斜面上的一半向上运动,由于竖直部分越来越多,所以链条做的是变加速运动,不能用一般运动学公式去解。因为斜面光滑,所以机械能守恒,链条得到的动能应是由势能转化的,重力势能的变化可以用重心的位置确定。设斜面最高点为零势能点,设链条总质量为 m,开始时左半部分的重力势能 Ep1=-gsin右半部分的重力势能 Ep2=-g机械能 E1=Ep1+Ep2=-gL(1+sin)当链条刚好全部滑出斜面时,精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 10 / 10重力势能 Ep=-mg动能 Ek=mv2机械能 E2=Ep+Ek=-L+mv2机械能守恒 E1=E2所以-(1+sin)=-mv2整理得 v=。答案:
