2017_2018學年高中物理課下能力提升十九機械能守恒定律新人教版.docx

課下能力提升(十九)機械能守恒定律 基礎練一、選擇題1多選關于機械能守恒，下列說法中正確的是()A物體受力平衡，則機械能守恒B物體做勻速直線運動，則機械能守恒C物體做自由落體運動，則機械能守恒D只有重力對物體做功，物體機械能一定守恒2(2016寧波高一檢測)從同一高度以相同的速率分別拋出質量相等的三個小球，一個豎直上拋，一個豎直下拋，另一個平拋，則它們從拋出到落地：運動的時間相等加速度相同落地時的速度相同落地時的動能相等。以上說法正確的是()A B C D3多選如圖為兩個半徑不同而內壁光滑的固定半圓軌道，質量相等的兩個小球分別從與半圓軌道圓心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由滑下，它們通過軌道最低點時，下列說法正確的是()A向心加速度相等B對軌道的壓力相等C機械能相等D速度相同4多選(2016延安高一檢測)如圖所示，同一物體沿傾角不同的光滑斜面AB和AC的頂端A點分別由靜止開始下滑到底端，斜面固定，則下列說法中正確的是()A兩次運動，重力對物體做功相同B滑到底端時，兩次重力的瞬時功率相同C滑到底端時，兩次物體的速度相同D滑到底端時，兩次物體的動能相同5以相同大小的初速度v0將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、使物體沿光滑斜面(足夠長)上滑，如圖所示，三種情況達到的最大高度分別為h1、h2和h3，不計空氣阻力，(斜上拋物體在最高點的速度方向水平)，則()Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h3h2二、非選擇題6如圖所示，質量分別為3 kg和5 kg的物體A、B，用輕繩連接跨在一個定滑輪兩側，輕繩正好拉直，且A的底面與地面接觸，B距地面0.8 m，放開B，取g10 m/s2，求：(1)當B著地時，A的速度；(2)B著地后，A還能上升多高？ 提能練一、選擇題1在如圖所示的四個圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動，在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是()2(2016龍海高一檢測)如圖所示，質量為m的小球以速度v0離開桌面，若以桌面為零勢能面，則它經過A點時所具有的機械能是(不計空氣阻力)()A.mvmgh B.mvmghC.mv D.mvmg(Hh)3一個物體以一定的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，那么在選項圖中，表示物體的動能Ek隨高度h變化的圖象A，物體的重力勢能Ep隨速度v變化的圖象B，表示物體的機械能E隨高度h變化的圖象C，表示物體的動能Ek隨速度v的變化圖象D，其中錯誤的是()4多選如圖所示，在兩個質量分別為m和2m的小球a和b之間，用一根輕質細桿連接，兩小球可繞過輕桿中心的水平軸無摩擦轉動，現讓輕桿處于水平方向放置，靜止釋放小球后，b球向下轉動，a球向上轉動，在轉過90的過程中，以下說法正確的是()Ab球的重力勢能減少，動能減少Ba球的重力勢能增大，動能增大Ca球和b球的機械能總和保持不變Da球和b球的機械能總和不斷減小5多選如圖所示，小球沿水平面通過O點進入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過最高點P，然后落回水平面，不計一切阻力。下列說法正確的是()A小球落地點離O點的水平距離為2RB小球落地時的動能為 C小球運動到半圓弧最高點P時向心力恰好為零D若將半圓弧軌道上部的圓弧截去，其他條件不變，則小球能達到的最大高度比P點高0.5R二、非選擇題6(2016臨汾高一檢測)如圖所示，光滑細圓管軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內半徑為R的半圓，C為半圓的最高點。有一質量為m，半徑較管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圓管。(1)若要小球從C端出來，初速度v0應滿足什么條件？(2)在小球從C端出來瞬間，對管壁作用力有哪幾種情況，初速度v0各應滿足什么條件？答 案基礎練1解析：選CD物體若沿斜面勻速下滑，物體受力平衡，機械能不守恒，A、B錯誤；物體做自由落體運動時只受重力，機械能守恒，C正確；只有重力做功時，只有重力勢能與動能間的轉化，物體的機械能守恒，D正確。2解析：選D平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，在同一高度自由落體運動的時間小于豎直上拋運動的時間，大于豎直下拋運動的時間。故錯誤；豎直上拋運動、豎直下拋運動、平拋運動僅受重力，加速度都為g。故正確；根據機械能守恒mghmvmv，知初動能相等，下落高度相同，則末動能相等。末速度的大小相等，但方向不同，所以落地速度不同。故錯誤，正確。故D正確。3解析：選ABC設小球的質量為m，通過最低點時的速度大小為v，半圓軌道的半徑為R，則根據機械能守恒定律mgRmv2，得v，由于兩半圓軌道的半徑不同，兩球過最低點時的速度不同，D錯誤；a2g，兩球過最低點時的加速度相等，A正確；由牛頓第二定律知FNmgm，FNmgm3mg，兩球過最低點時對半圓軌道的壓力大小相等，B正確；兩球的機械能都守恒，均等于它們在最高點的機械能，若取最高點所在水平面為參考平面，則兩球的機械能都等于零，C正確。4解析：選AD根據重力做功的公式Wmgh，可得兩次運動，重力對物體做的功相同，A正確；根據機械能守恒有mghmv2，所以滑到底端時，兩次物體的動能相同，速度大小相等，但方向不同，故D正確，C錯誤；根據公式PFvcos ，兩次重力的瞬時功率不同，故B錯誤。5解析：選D豎直上拋物體、沿斜面運動的物體，上升到最高點時，速度均為零，由機械能守恒得mghmv，解得h，斜上拋物體在最高點時的水平速度不為零，設為v1，則mgh2mvmv，h2h1h3，D正確。6解析：(1)對于A、B組成的系統(tǒng)，當B下落時系統(tǒng)機械能守恒。法一：利用公式E2E1求解以地面為參考平面，則mAgh(mAmB)v2mBgh解得v 2 m/s法二：利用公式Ep減Ek增求解由題意得mBghmAgh(mAmB)v2解得v2 m/s法三：利用公式EA增EB減求解由題意得mAghmAv2mBghmBv2解得v2 m/s(2)當B著地后，A以2 m/s的速度豎直上升，由機械能守恒定律得mAghmAv2解得A上升的高度h0.2 m答案：(1)2 m/s(2)0.2 m提能練1解析：選C對于A、B選項，外力F對物體做功，機械能不守恒；C選項中只有重力做功，機械能守恒；D選項中有摩擦力做功，機械能也不守恒，C正確，A、B、D錯誤。2解析：選C小球下落過程機械能守恒，所以EAE初mv，C正確。3解析：選B機械能守恒，E1mv，E2mghEk，E1E2，EkE1mgh，E1為定值，故Ek與h是一次函數關系，A正確；E1Epmv2，EpE1mv2，故Ep與v是二次函數關系，B錯誤；機械能守恒，機械能不變，物體在任何高度E不變，C正確；Ekmv2，Ek與v是二次函數關系，故D正確。4解析：選BC在b球向下、a球向上轉動過程中，兩球均在加速轉動，兩球動能增加，同時b球重力勢能減小，a球重力勢能增大，A錯誤，B正確；a、b兩球組成的系統(tǒng)只有重力和系統(tǒng)內彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，C正確，D錯誤。5解析：選ABD小球恰能通過P點，則在P點時重力提供向心力，大小為mg，C錯誤；由題意知，在P點時mgm，故小球經P點時的速度大小v，由2Rgt2、xvt得小球落地點離O點的水平距離為2R，A正確；根據機械能守恒得2mgREkmv2，解得小球落地時的動能Ek2mgRmv2mgR，B正確；由mghmgR得，軌道上部的圓弧截去后小球能達到的最大高度h2.5R，比P點高0.5R，D正確。6解析：(1)小球恰好能達到最高點的條件是vC0，由機械能守恒定律，此時需要初速度v0滿足mvmg2R，得v0，因此要使小球能從C端出來需滿足入射速度v0。(2)小