高中物理4.4機械能守恒定律每課一練粵教版必修2

1、4.4 機械能守恒定律每課一練（粵教版必修2）我夯基我達標(biāo)1. 關(guān)于機械能是否守恒的敘述，正確的是（）A. 做勻速直線運動的物體機械能一定守恒B. 做變速運動的物體機械能可能守恒C.外力對物體做功為零時，機械能一定守恒D.若只有重力對物體做功，物體的機械能一定守恒思路解析： 判斷機械能是否守恒，依據(jù)是重力以外的力是否做了功，不管物體是做勻速運動還是變速運動， 也不管物體是做直線運動還是做曲線運動， 只要重力以外的力不做功， 機械能就一定守恒 . 外力做功為零，并不意味著重力以外的力做功為零，所以，機械能不一定守恒，選項 B、 D 正確 .答案:BD2. 繩子拉著物體沿豎直方向減速上升，下面關(guān)于

2、物體上升過程中的敘述正確的是（）A. 動能減少，重力勢能增加B. 機械能不變C.機械能一定增加D.機械能一定減少思路解析： 有拉力做功， 機械能不守恒. 物體減速上升， 則動能減少， 重力勢能增加. 除重力以外，繩子的拉力對繩子做正功，則物體的機械能一定增加，故A、 C正確 .答案:AC3. 一個人站在高出地面h 處，拋出一個質(zhì)量為m的物體，物體落地時的速率為v. 不計空氣阻力，則人對物體所做的功為（）A.mghB.mgh/222C.mv /2-mghD.mgh+mv/2思路解析：設(shè)人對物體所做的功為W，則由拋出前到落地整個過程中由動能定理知122W+mgh= mv ，解得 W=mv/2-mg

3、h.2答案:C4. 一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A 并留在A 中， A、B 是用一根彈性良好的彈簧連在一起， 如圖 4-4-10 所示 . 則在子彈打擊木塊A并壓縮彈簧的整個過程中，對子彈、 兩用心愛心專心1木塊和彈簧組成的系統(tǒng)（）圖 4-4-10A. 系統(tǒng)機械能守恒B. 系統(tǒng)機械能不守恒C.僅對 A、B 組成的系統(tǒng)機械能守恒D.無法判定思路解析： 此題分為兩個過程，一是子彈射入木塊A 中，二是彈簧被壓縮，這兩個過程并非獨立，而是同時發(fā)生的.當(dāng)子彈射入木塊A 中時，子彈受摩擦力的作用，與木塊A 發(fā)生相對運動，摩擦生熱，機械能有損失，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.當(dāng)子彈相對A 靜止以后，木塊A、 B 與

4、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，內(nèi)部有動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化 .答案:B5.(2006云南昆明一中高三摸底) 一個質(zhì)量m=5 kg 的小球系于彈簧的一端，套在光滑豎直圓環(huán)上，環(huán)半徑R=0.5 m ，彈簧原長L0=R=0.5 m. 當(dāng)球從圖中4-4-11 所示位置C 滑至最低點B時，測得vb=3 m/s ，則在 B 點時彈簧的彈性勢能Ep=_.圖 4-4-11思路解析： 由題意可知， 小球在 C 點時彈簧處于原長，在小球滑到B 點的過程中機械能守恒.取 B 點為零勢能面， mg·(2R - R )= 1 mv2+Ep, 即223123×5×10×0.5 J12Ep

5、=mgR-mv=2-×5×3 J=15 J.222答案： 15 J.6. 如圖 4-4-12 所示，小球自高 h 處以初速度 v0 豎直下拋，正好落在彈簧上，把彈簧壓縮后又被彈起，彈簧質(zhì)量不計，空氣阻力不計. 則（）用心愛心專心2圖 4-4-12A. 小球落到彈簧上后立即做減速運動，動能不斷減少，但動能與彈性勢能總和保持不變B. 在碰到彈簧后的下落過程中，系統(tǒng)的彈性勢能與重力勢能之和先變小后變大C.在碰到彈簧后的下落過程中，重力勢能與動能之和一直減少D.小球被彈起后，最高點仍是出發(fā)點思路解析： 由于沒有空氣阻力等做功，小球、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球運動過程中，動能、重

6、力勢能與彈性勢能之和保持不變.小球碰到彈簧后， 開始時彈力小于重力，合力方向向下， 小球加速向下運動，動能增加，重力勢能減少， 彈性勢能增加， 但彈性勢能與重力勢能之和將隨動能的增加而減少，當(dāng)小球運動到彈力大小與重力相等時，加速度為零，速度達到最大值. 再繼續(xù)向下運動時，彈力大于重力，合力方向向上，小球?qū)⒆鰷p速運動，動能減少，彈性勢能繼續(xù)增加，重力勢能繼續(xù)減少， 但重力勢能與彈性勢能之和將隨動能的減少而增加，當(dāng)?shù)竭_最低點時， 小球的速度變?yōu)榱悖创藭r動能為零，重力勢能與彈性勢能之和達到最大值. 在小球的下落過程中，重力勢能與彈性勢能之和經(jīng)歷了先變小后變大的過程.接觸彈簧后， 因彈簧不斷被壓縮，

7、 彈性勢能不斷增加，因而重力勢能與動能之和一直減少，從最低點反彈后，動能、重力勢能、彈性勢能經(jīng)歷了相反的變化過程，最后離開彈簧回到出發(fā)點時，由機械能守恒知道小球還有方向向上、大小為v0 的速度，從而繼續(xù)上升到最高點 .答案:BC7. 將物體由地面豎直上拋，不計空氣阻力，物體能夠達到的最大高度為H，當(dāng)物體在上升過程中的某一位置時，它的動能是重力勢能的2 倍. 則這一位置的高度為_（取地面為參考面） .思路解析： 利用機械能守恒定律：解題時只需注意初、 末狀態(tài)， 而不必考慮物體的運動過程 .設(shè)物體上升到高h 處時，動能是重力勢能的2倍，即1mv2=2mgh，由機械能守恒定律得1H22mgH=mv+

8、mgh=2mgh+mgh=3mgh.h=23答案 :H3用心愛心專心38. 氣球以 10 m/s的速度勻速上升，當(dāng)它上升到離地15 m 高時，從氣球里掉下一個物體. 如果不計空氣阻力，則物體落地時的速度為_m/s.思路解析： 物體離開氣球后，以10 m/s 的初速度做豎直上拋運動，由機械能守恒定律得mgh+1 mv02=1 mvt222物體落地時的速度為v=2v0 2ght即 vt =10221015m/s=20 m/s.答案:20我綜合 我發(fā)展9. 如圖 4-4-13 所示，一輕彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一高度且彈簧保持原長的A 點無初速地釋放，讓它自由擺下. 不計

9、空氣阻力，在重物由A 點擺向最低點的過程中（）圖 4-4-13A. 重物的重力勢能減少B.重物的重力勢能增加C.重物的機械能不變D.重物的機械能減少思路解析： 應(yīng)用機械能守恒定律解題時，要注意對哪一系統(tǒng)機械能是守恒的，對哪一系統(tǒng)機械能是不守恒的，要分析清楚 .物體從 A 點釋放后， 在從 A 點向 B 點運動的過程中， 物體的重力勢能逐漸減少， 動能逐漸增加，彈簧逐漸被拉長，彈性勢能逐漸增加. 所以，物體減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為物體的動能，另一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能. 對物體和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，機械能守恒，但對物體來說，其機械能減少，選項A、D正確 .答案:AD10. 如圖 4-4-14 所

10、示，輕彈簧k 一端與墻相連，處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為4 kg 的木塊沿光滑的水平面以5 m/s的速度運動并開始擠壓彈簧. 求彈簧的最大彈性勢能及木塊被彈回速度增大到 3 m/s時彈簧的彈性勢能 .用心愛心專心4圖 4-4-14思路解析： 物體和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒，當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時，物體的動能為零，由機械能守恒定律得，彈簧的最大彈性勢能為Epm= 1 mv02=1 ×4×52J=50 J22當(dāng)物體的速度為 v=3 m/s 時，彈簧的彈性勢能為Ep，由機械能守恒定律得Ep+12122mv=mv02Ep=1mv02-1mv2=50 J-1 ×4×32J

11、=32 J.222答案:50J32 J11. 如圖 4-4-15 所示，在一個很長的斜面上的某處A，水平拋出一個物體 . 已知物體拋出時動能為 1.5 J，斜面的傾角 =30°，空氣阻力不計. 求它落到斜面上 B 點時的動能 .圖 4-4-15思路解析： 設(shè)物體的質(zhì)量為m，初速度為v ， A、B 兩點的高度差為h，水平距離為s，則0h=stan30 °. 由平拋運動規(guī)律可得 h=1gt 2,s=v 0t22v02解得 h=3 g以 B 點所在平面為參考平面，根據(jù)機械能守恒定律得EkB= 1 mv02 +mgh2則 EkB= 7 mv02 = 7 EkA= 7 ×1.5 J=3.5 J.633答案:3.5J12.(2006四川高考 ) 蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動. 隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也許會在其他星球上享受蕩秋千的樂趣. 假設(shè)你當(dāng)時所在星球的質(zhì)量是M、半徑為 R，可將人視為質(zhì)點，秋千質(zhì)量不計，擺長不變，擺角小于90°, 萬有引力常量為G.那么（1）該星球表面附近的重力加速度g 星 等于多少？（2）若經(jīng)過最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？思路解析： 我們可以依據(jù)星球?qū)θ说娜f有引力等于其重力來求解星