《優(yōu)化方案》2013年人教版物理必修二第七章第八節(jié)《機(jī)械能守恒定律》知能演練輕松闖關(guān)【精選文檔】-☆精品word☆

1、6/61。（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(guó)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(shuō)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(guò)程中，彈性力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加C

2、蹦極過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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,則下列說(shuō)法正確的是（）

3、圖787A下滑過(guò)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^(guò)程中各自機(jī)械能不變解析：選CD。小鐵塊A和B在下滑過(guò)程中,只有重力做功，機(jī)械能守恒，由mgHeq f（1，2)mv2得veq r（2gH)，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(guò)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(guò)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(kāi)始釋放b后,a可能達(dá)到的最大高度為（) 圖78

4、8AhB1。5hC2h 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3mghmgheq f(1，2）mv2eq f（1,2）（3m）v2，可得veq r（gh）.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heq f（v2，2g）eq f（h,2）.所以a達(dá)到的最大高度為1.5h，B正確5。(2012成都外國(guó)語(yǔ)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

5、點(diǎn)過(guò)程中，只有重力做功,機(jī)械能守恒，則mgl（1cos60）eq f（1,2）mv2在最低點(diǎn)對(duì)小孩的支持力由牛頓第二定律得FNmgmeq f(v2,l)解得：FN2mg22510 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(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)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

6、BD.從子彈射入木塊到木塊壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中，由于存在機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，所以對(duì)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，

7、然后釋放,若小球通過(guò)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、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(guò)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

8、s末至第5 s末的過(guò)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aeq f(v，t）eq f（6,2) m/s23 m/s2，說(shuō)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veq f(v0vt,2)，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(shuō)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)

9、離地面的高度為()A。eq f（veq oal(2，0），g）B.eq f（veq oal（2,0）,2g）C。eq f(veq oal(2，0)，4g） D.eq f（veq oal(2,0）,6g）解析：選C。小球上升的最大高度Heq f（veq oal（2，0），2g)，當(dāng)小球上升到heq f（1，2)Heq f(veq oal（2，0），4g）時(shí),動(dòng)能與勢(shì)能相等,故C正確6.物體做自由落體運(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EpE0eq f

10、（1，2)mg2t2E0eq f（1,2）mv2E0EkE0mgh。綜上可知只有B對(duì)7。如圖7815所示，一均質(zhì)桿長(zhǎng)為eq r（2)r,從圖示位置由靜止開(kāi)始沿光滑面ABD滑動(dòng)，AB是半徑為r的eq f(1,4）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。eq r（f（gr,2） B。eq r(gr)C.eq r（2gr） D2eq r(gr)解析：選B。雖然桿在下滑過(guò)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(guò)程無(wú)機(jī)械能損失，故有eq f(1,2)mv2Epmgeq f（r，2），解得:veq r（gr)。8。(2012西南師大附中高一檢測(cè)）如圖7816，把一

11、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,Req f(1，2）gt2，解得vBeq r（f（gR,2）,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

12、mgh2mgReq f(1，2）mveq oal(2，B)，解得h25R/4，故h1h245.9。（2012濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)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(guò)輕桿中心的水平軸無(wú)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(guò)90的過(guò)程中，以下說(shuō)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(guò)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

13、力勢(shì)能增加,A正確，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(wèn)：（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Weq f(1，2)mveq oal（2，0）eq f（1，2）152 J12.5 J。（2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知mgheq f(1，2）mveq oal（2，0)eq f（1，2)mv2所以veq r（veq oal（2,0)2gh）eq

14、r(5221010） 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(guò)桌邊光滑的定滑輪與質(zhì)量為2m的砝碼相連，把繩拉直后使砝碼從靜止開(kāi)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(kāi)始下降h的過(guò)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2mgheq f(1，2)mv2eq f（1，2）2mv2解得:veq f(2，3）eq r（3gh)設(shè)輕繩對(duì)砝碼做功為W，對(duì)砝碼由動(dòng)能定理得2mghWeq f(1，2

15、）2mv20解得：Weq f(2，3）mgh。答案:eq f（2，3）eq r（3gh）eq f(2，3）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m1m2，開(kāi)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(guò)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(kāi),求m1落地點(diǎn)離A點(diǎn)的水平距離（3）為使m1能到達(dá)A點(diǎn)，m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系？解析：（1)m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m1下落的高度為R，m2上升的高度為eq r（2）R，由機(jī)械能守恒定律得m1gRm2geq r（2)Req f(1,2）（m1m2）v2解得：v