優(yōu)化方案人教版物理必修二機(jī)械能守恒定律知能演練輕松闖關(guān)

1、1.(2012·杭州二中高一檢測(cè))在下列幾種運(yùn)動(dòng)中，遵守機(jī)械能守恒定律的有()A雨點(diǎn)勻速下落B自由落體運(yùn)動(dòng)C汽車剎車時(shí)的運(yùn)動(dòng)D物體沿斜面勻速下滑解析：選B.機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功A中除重力外，有阻力做功，機(jī)械能不守恒；B中只有重力做功，機(jī)械能守恒；C中有阻力做功，機(jī)械能不守恒；D中物體除受重力外，有阻力做功，機(jī)械能不守恒，B正確2.(2011·高考新課標(biāo)全國卷)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)

2、功，彈性勢(shì)能增加C蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)解析：選ABC.運(yùn)動(dòng)員在下落過程中，重力做正功，重力勢(shì)能減小，故A正確蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力向上，位移向下，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，故B正確選取運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩為一系統(tǒng)，在蹦極過程中，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故C正確重力勢(shì)能改變的表達(dá)式為Epmgh，由于h是絕對(duì)的，與選取的重力勢(shì)能參考零點(diǎn)無關(guān)，故D錯(cuò)3.兩個(gè)質(zhì)量不同的小鐵塊A和B，分別從高度相同的都是光滑的斜面和圓弧斜面的頂點(diǎn)滑向底部，如圖787所示，如果它們的初速度都為零，則下

3、列說法正確的是()圖787A下滑過程中重力所做的功相等B它們到達(dá)底部時(shí)動(dòng)能相等C它們到達(dá)底部時(shí)速率相等D它們?cè)谙禄^程中各自機(jī)械能不變解析：選CD.小鐵塊A和B在下滑過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由mgHmv2得v，所以A和B到達(dá)底部時(shí)速率相等，故C、D均正確由于A和B的質(zhì)量不同，所以下滑過程中重力所做的功不相等，到達(dá)底部時(shí)的動(dòng)能也不相等，故A、B錯(cuò)誤4.如圖788所示，一根很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為() 圖788AhB1.5hC

4、2h D2.5h解析：選B.釋放b后，在b到達(dá)地面之前，a向上加速運(yùn)動(dòng)，b向下加速運(yùn)動(dòng)，ab系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，若b落地瞬間速度為v，則3mghmghmv2(3m)v2，可得v.b落地后，a向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，能夠繼續(xù)上升的高度h.所以a達(dá)到的最大高度為1.5h，B正確5.(2012·成都外國語學(xué)校高一檢測(cè))質(zhì)量為25 kg的小孩坐在秋千上，小孩離拴繩子的橫梁2.5 m，如果秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角是60°，秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，求小孩對(duì)秋千板的壓力大小圖789解析：秋千擺到最低點(diǎn)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則mgl(1cos60°)mv2在最低點(diǎn)

5、對(duì)小孩的支持力由牛頓第二定律得FNmgm解得：FN2mg2×25×10 N500 N由牛頓第三定律得小孩對(duì)秋千板的壓力為500 N.答案：500 N一、選擇題1.如圖7810所示裝置中，木塊與水平桌面間的接觸面是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短，則從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中() 圖7810A子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒解析：選BD.從子彈射入木塊到木塊壓縮至最短的整個(gè)過程中，由于存在機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，所以對(duì)

6、整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能不守恒對(duì)子彈和木塊，除摩擦生熱外，還要克服彈簧彈力做功，故機(jī)械能也不守恒2.如圖7811所示，用平行于斜面向下的拉力F將一個(gè)物體沿斜面往下拉動(dòng)后，拉力的大小等于摩擦力，則() 圖7811A物體做勻速運(yùn)動(dòng)B合外力對(duì)物體做功等于零C物體的機(jī)械能減少D物體的機(jī)械能不變解析：選D.物體所受的力中，重力、拉力、摩擦力對(duì)物體做功，拉力與摩擦力做的功相互抵消，重力做功不影響機(jī)械能，故物體的機(jī)械能不變3.如圖7812所示，A、B兩球的質(zhì)量相等，A球掛在不能伸長(zhǎng)的繩上，B球掛在輕質(zhì)彈簧上，把兩球都拉到水平位置，然后釋放，若小球通過懸點(diǎn)O正下方的C點(diǎn)時(shí)，彈簧和繩子等長(zhǎng)，則() 圖7812A在C點(diǎn)A、

7、B兩球的動(dòng)能相等BA、B兩球重力勢(shì)能的減少量相等CA球的機(jī)械能守恒DB球的機(jī)械能減小解析：選BCD.兩個(gè)小球下落的高度相同，減少的重力勢(shì)能相等，B對(duì)A球受到繩子的作用力，這個(gè)力不做功，A球機(jī)械能守恒，C對(duì)彈簧到C點(diǎn)時(shí)伸長(zhǎng)，具有彈性勢(shì)能，B球的機(jī)械能減少，D對(duì)4.(2012·高考山東卷)將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，vt圖象如圖7813所示以下判斷正確的是()圖7813A前3 s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B最后2 s內(nèi)貨物只受重力作用C前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同D第3 s末至第5 s末的過程中，貨物的機(jī)械能守恒解析：選AC.前3 s內(nèi)貨物向上做

8、勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，貨物處于超重狀態(tài)，A正確；最后2 s內(nèi)貨物的加速度a m/s23 m/s2，說明貨物還受拉力作用，B錯(cuò)誤；物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度v，故前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度都是3 m/s，C正確；第3 s末到第5 s末貨物做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明還受拉力作用，貨物機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤5.(2012·松江二中高一檢測(cè))以初速度v0從地面豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，忽略空氣阻力，以地面為零勢(shì)能參考面，則小球的動(dòng)能和勢(shì)能相等時(shí)離地面的高度為()A.B.C. D.解析：選C.小球上升的最大高度H，當(dāng)小球上升到hH時(shí)，動(dòng)能與勢(shì)能相等，故C正確6.物體做

9、自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能，h代表下落的距離，以水平地面為零勢(shì)能面下列所示圖象中，能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是()圖7814解析：選B.設(shè)物體的質(zhì)量為m，初態(tài)勢(shì)能為E0，則有EpE0mg2t2E0mv2E0EkE0mgh.綜上可知只有B對(duì)7.如圖7815所示，一均質(zhì)桿長(zhǎng)為r，從圖示位置由靜止開始沿光滑面ABD滑動(dòng)，AB是半徑為r的圓弧，BD為水平面則當(dāng)桿滑到BD位置時(shí)的速度大小為() 圖7815A. B.C. D2解析：選B.雖然桿在下滑過程有轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生，但初始位置靜止，末狀態(tài)勻速平動(dòng)，整個(gè)過程無機(jī)械能損失，故有mv2Epmg·，解得：v.8.(2012·西

10、南師大附中高一檢測(cè))如圖7816，把一根內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管彎成3/4圓周形狀，且豎直放置，管口A豎直向上，管口B水平向左，一小球從管口A的正上方h1高處自由落下，經(jīng)細(xì)管恰能到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處若小球從A管口正上方h2高處自由落下，進(jìn)入A管口運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后又從空中飛落進(jìn)A管口，則h1h2為() 圖7816A12 B23C45 D56解析：選C.當(dāng)小球從管口A的正上方h1高處自由落下，到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處時(shí)的速度為零，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有(取管口A的位置重力勢(shì)能為零)，mgh1mgR，解得h1R；當(dāng)從A管口正上方h2高處自由落下時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有RvBt，Rgt2，解得vB，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mg

11、h2mgRmv，解得h25R/4，故h1h245.9.(2012·濟(jì)南外國語學(xué)校檢測(cè))如圖7817所示，在兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的小球a和b之間，用一根輕質(zhì)細(xì)桿連接，兩小球可繞過輕桿中心的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)讓輕桿處于水平位置，靜止釋放小球后，重球b向下轉(zhuǎn)動(dòng)，輕球a向上轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)過90°的過程中，以下說法正確的是() 圖7817Ab球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加Ba球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少Ca球和b球的機(jī)械能總和保持不變Da球和b球的機(jī)械能總和不斷減小解析：選AC.在b球向下、a球向上擺動(dòng)過程中，兩球均在加速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩球動(dòng)能增加，同時(shí)b球重力勢(shì)能減少，a球重力勢(shì)能增加，A正確，

12、B錯(cuò)誤；a、b兩球組成的系統(tǒng)只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，C正確，D錯(cuò)誤二、非選擇題10.某人站在離地面h10 m高處的平臺(tái)上以水平速度v05 m/s拋出一個(gè)質(zhì)量m1 kg的小球，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.問：(1)人對(duì)小球做了多少功？(2)小球落地時(shí)的速度為多大？解析：(1)人對(duì)小球做的功等于小球獲得的動(dòng)能，所以Wmv×1×52 J12.5 J.(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知mghmvmv2所以v m/s15 m/s.答案：(1)12.5 J(2)15 m/s11.如圖7818所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊光滑的定滑輪與質(zhì)量為2

13、m的砝碼相連，把繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h的距離時(shí)砝碼未落地，木塊仍在桌面上，求此時(shí)砝碼的速度以及輕繩對(duì)砝碼做的功圖7818解析：砝碼從靜止開始下降h的過程中，兩物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能，則2mghmv2·2mv2解得：v設(shè)輕繩對(duì)砝碼做功為W，對(duì)砝碼由動(dòng)能定理得2mghW·2mv20解得：Wmgh.答案：mgh12.如圖7819所示，半徑為R的1/4圓弧支架豎直放置支架底AB離地的距離為2R，圓弧邊緣C處有一小定滑輪，一輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，且m1>m2，開始時(shí)m1、m2均靜止，m1、m2可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦圖7819(1)求m1經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)A時(shí)的速度(2)若m1到最低點(diǎn)時(shí)繩突然斷開，求