【提高練習(xí)】《機(jī)械能守恒定律》(物理人教必修2)

1、【提高練習(xí)】機(jī)械能守恒定律 （物理人教必修2）一、單選題1. 伽利略斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地回到同它開始時(shí)相同高度的點(diǎn)，決不會(huì)更高一點(diǎn)， 也不會(huì)更低一點(diǎn)這說(shuō)明小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”應(yīng)是A. 彈力B. 勢(shì)能C. 速度D. 能量2.物體以的加速度沿豎直方向減速上升，不計(jì)空氣阻力，則物體的機(jī)械能A. 增大B. 減小C. 不變D. 無(wú)法確定3. 自由下落的物體在下落過(guò)程中，對(duì)重力做功和重力勢(shì)能變化的描述正確的是A.C.重力做正功，重力勢(shì)能增加重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少B.D.重力做正功，重力勢(shì)能減少以上說(shuō)法均不正確4.

2、 如圖，桌面離地高度為 h，質(zhì)量為 m的小球，從離桌面 H高處由靜止下落 若以桌面為參考平面，則小球落地時(shí)的重力勢(shì)能、整個(gè)過(guò)程中小球重力做功、機(jī)械能分別為A. mgh，B. mgh，C.， mgHD.， mgH5. 豎立在水平地面上的輕彈簧， 下端固定在地面上， 將一個(gè)金屬球放置在彈簧頂端并下壓球，使彈簧彈性壓縮，用細(xì)線把彈簧拴牢，如圖中甲所示，燒斷細(xì)線，球?qū)⒈粡椘穑颐撾x后能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，如圖中乙所示，忽略空氣阻力，從細(xì)線燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A. 球剛脫離彈簧時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最小B. 球的動(dòng)能在剛脫離彈簧時(shí)最大C. 球剛脫離彈簧時(shí)，球的動(dòng)能為零D. 系統(tǒng)機(jī)械能變大6.如圖，汽車從拱

3、形橋頂點(diǎn)A勻速率運(yùn)動(dòng)到橋的B 點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是A. 汽車在 A 點(diǎn)受力平衡B. A 到 B重力的瞬時(shí)功率減小C. A 到 B 汽車的機(jī)械能在減小D. A 到 B汽車的機(jī)械能不變7.一個(gè)質(zhì)量為m的物體以的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h 高度的過(guò)程中，物體的A.C.重力勢(shì)能減少了mghB. 動(dòng)能增加了mgh機(jī)械能保持不變D. 機(jī)械能增加了2mgh8.質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、 B平放于水平地面，繩A 較長(zhǎng) 分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起，直到全部離開地面，兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為、，上述過(guò)程中克服重力做功分別為、若A.C.，則一定有，則可能有B.D.，則可能有，則一定有9.如圖所示，傾角為的

4、光滑斜面上有一個(gè)質(zhì)量為1kg 的物塊，受到一個(gè)與斜面平行的大小為5N的外力 F 作用，從 A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，下滑 30cm后在 B 點(diǎn)與放置在斜面底部的輕彈簧接觸并立刻撤去外力F，物塊壓縮彈簧最短至C點(diǎn)，然后原路返回，已知間的距離為 20，g取，下列說(shuō)法中正確的是BCcmA. 物塊經(jīng)彈簧反彈后恰好可以回到A 點(diǎn)B.C.物塊從 A 點(diǎn)到 C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服彈簧的彈力做功為4J物塊從 A 點(diǎn)到 C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能達(dá)到的最大動(dòng)能為3JD. 物塊從 A 點(diǎn)到 C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、計(jì)算題10.如圖所示，質(zhì)量的小球可視為質(zhì)點(diǎn)從光滑曲面上的A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿著光滑

5、曲面到達(dá)底端B 點(diǎn)，速度大小不計(jì)阻力，取重力加速度問：小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能是否守恒？、B 兩點(diǎn)的高度差h 等于多少？小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球所做的功W等于多少？答案和解析【答案】1.D2.8.B9.A3. B4. D5. A6. C7. AB10. 解： 小球從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒；從 A 到 B 過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：；重力做功：；答：小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒；、 B 兩點(diǎn)的高度差h 等于 5m；小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球所做的功W等于 25J【解析】1

6、. 解： A、因?yàn)樵谖矬w運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中改變斜面的傾角不同物體受到的支持力不同但物體仍能達(dá)到相同的高度，故力不是守恒量，故A錯(cuò)誤；B、在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的速度隨時(shí)間發(fā)生變化，故速度不守恒，故B 錯(cuò)誤C、伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，則在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程只有重力做功，則物體的機(jī)械能守恒故這個(gè)不變量應(yīng)該是能量是動(dòng)能和勢(shì)能的總和；故 B 錯(cuò)誤， D正確故選： D斜面的傾角不同物體受到的支持力不同， 物體高度不同物體的重力勢(shì)能不同， 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的速度隨時(shí)間發(fā)生變化，故力、動(dòng)能和速度都不守恒要解決這類題目也要進(jìn)行過(guò)程分析，以把握物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)物理量的變化，從而得出答案2.

7、解：對(duì)物體受力分析，設(shè)物體受的拉力的大小為F，則由牛頓第二定律可得，所以整個(gè)過(guò)程中，物體的高度上升了，外力F 對(duì)物體做了正功，所以物體的機(jī)械能要增加，所以 A 正確， BCD錯(cuò)誤故選 A物體以的加速度沿豎直方向減速上升，對(duì)物體受力分析可知物體還要受到向上的拉力的作用，所以物體的機(jī)械能不守恒，再根據(jù)動(dòng)能定理可以得出動(dòng)能的變化物體的加速度為的加速度沿豎直方向減速上升，這是本題的關(guān)鍵所在，由此可以說(shuō)明物體還要受到向上的拉力的作用3. 解：重物在空中下落的過(guò)程中，重力方向豎直向下，位移方向也豎直向下，則重力做正功，由物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為，可知，重力勢(shì)能減少故選： B根據(jù)重力方向與位移方向的關(guān)系判斷重

8、力做功的正負(fù)，再根據(jù)功能關(guān)系分析重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系本題中要能根據(jù)力與位移方向的關(guān)系判斷力做功的正負(fù)，知道重力勢(shì)能的表達(dá)式，屬于基礎(chǔ)題4.解：物體的重力勢(shì)能為：，其中 h 為物體到零勢(shì)能點(diǎn)的高度，所以該物體的重力勢(shì)能為：；物體下落的始末位置的高度差為：故重力做功為：，故 ABC錯(cuò)誤， D正確故選： D解答本題要掌握：重力做功只與物體始末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)，與零勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)；重力勢(shì)能大小與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，同一位置選擇的零勢(shì)能點(diǎn)不同，對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能就不同重力勢(shì)能、 重力做功特點(diǎn)， 重力勢(shì)能和重力做功之間的關(guān)系是學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要加強(qiáng)理解5. 解：A、從細(xì)線被燒

9、斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的壓縮量逐漸減小，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小，所以球剛脫離彈簧時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小故 A正確B、小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到重力和向上的彈力兩個(gè)力，彈簧的彈力先大于重力，小球加速上升，后彈力小于重力，小球減速上升，所以當(dāng)小球的彈簧的彈力等于小球的重力時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B 錯(cuò)誤C、球剛脫離彈簧時(shí)，小球具有向上的速度，動(dòng)能不為零，故C錯(cuò)誤、對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒故D錯(cuò)誤D故選： A彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大分析小球的運(yùn)動(dòng)情況：從細(xì)線被燒斷到彈簧的彈力等于小球的重力的過(guò)程中，

10、小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，之后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球的彈簧的彈力等于小球的重力時(shí)速度最大，動(dòng)能最大對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒本題關(guān)鍵是分析小球的受力情況來(lái)確定小球的運(yùn)動(dòng)情況分析時(shí)，要抓住彈力與壓縮量成正比的特點(diǎn)，知道彈力等于重力時(shí)是速度最大的狀態(tài)6. 解： A、汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，車在A點(diǎn)豎直方向上受重力和支持力兩個(gè)力，合力提供向心力，不是平衡狀態(tài)，故A 錯(cuò)誤；B、根據(jù)知， v 大小不變，減小，則重力的瞬時(shí)功率增大故 B 錯(cuò)誤C、汽車從A勻速率到B，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小故 C正確， D錯(cuò)誤故選：C車在橋頂點(diǎn)A 豎直方向上受重力和支持力，兩個(gè)力的合力提供

11、向心力，根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化判斷機(jī)械能的變化根據(jù)判斷重力的瞬時(shí)功率的變化解決本題的關(guān)鍵知道車在橋頂時(shí)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行分析以及知道功率的一般表達(dá)式，難度適中7.解：A、物體下降h 高度的過(guò)程中，重力做功mgh，則重力勢(shì)能減小故 A正確B、根據(jù)牛頓第二定律知，合力為2mg，合力做功為，則動(dòng)能增加故 B錯(cuò)誤CD、重力勢(shì)能減小mgh，動(dòng)能增加2mgh，則機(jī)械能增加了故 C錯(cuò)誤， D錯(cuò)誤故選：A根據(jù)重力做功判斷重力勢(shì)能的變化，根據(jù)合力做功判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化判斷機(jī)械能的變化解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系，知道重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，合力做功與動(dòng)能的關(guān)系8.解： A

12、、兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為、，繩 A 較長(zhǎng) 所以繩 A 的重心上升的高度較小，質(zhì)量相等，所以故 A 錯(cuò)誤B、，繩 A較長(zhǎng) 所以繩 A 的重心上升的高度可能較小，質(zhì)量相等，所以可能故 B 正確， D錯(cuò)誤、，繩A較長(zhǎng) 所以繩A的重心上升的高度一定較小，質(zhì)量相等，C所以故 C錯(cuò)誤故選 B質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩，則長(zhǎng)的繩子，其單位長(zhǎng)度的質(zhì)量小，根據(jù)細(xì)繩的重心上升的高度找出克服重力做功的關(guān)系解決該題關(guān)鍵要知道柔軟細(xì)繩不能看成質(zhì)點(diǎn)，找出不同情況下重心上升的高度的關(guān)系9. 解： A、下滑的過(guò)程中拉力 F 做功，系統(tǒng)的機(jī)械能增大，所以物塊經(jīng)彈簧反彈后恰好可以高于 A 點(diǎn) 故 A錯(cuò)誤；B、物塊從 A 點(diǎn)到 C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力、拉力與彈簧的彈力做功，重力做功：拉力做功：，由于A 點(diǎn)與C點(diǎn)的速度都是0，所以：彈，即克服彈簧的彈力做功為故 B正確；C、物體到達(dá)B 時(shí)，拉力與重力做功：，而經(jīng)過(guò) B點(diǎn)后比較短的時(shí)間內(nèi)由于重力沿斜面向下的分力大于彈簧的彈力所以物體要先做加速運(yùn)動(dòng)，一直到彈簧的彈力大于重力的分力，物體才做減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊從A點(diǎn)到 C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能達(dá)到的最大動(dòng)能大于故 C錯(cuò)誤；D、物塊從 A 點(diǎn)到 C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于拉力做正功，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 故 D錯(cuò)誤故選： B通過(guò)分析小球的受力情