教育最新K1220182019學年高中物理第七章機械能守恒定律專題課多體機械能守恒問題習題新人教版必修2

1、小學+初中+高中專題課多體機械能守恒問題（多選）如圖LZ4-1所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是（）圖LZ4-1物體的重力勢能減少，動能增加斜面的機械能不變斜面對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功物體和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒（多選）一名蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）運動員到達最低點前重力勢能始終減小蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負功，彈性勢能增加蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒蹦極過程中，重力勢能

2、的改變與重力勢能零點的選取有關圖LZ4-2如圖LZ4-2所示，一輕彈簧固定于0點，另一端系一重物，將重物從與懸點0在同一水平面且使彈簧保持原長的A點無初速度釋放，不計空氣阻力.在重物由A點擺向最低點B的過程中，下列說法正確的是（）重物的機械能守恒重物的機械能增加重物的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒如圖LZ4-3所示，A、B兩個質(zhì)量相同的小球固定在一輕桿的兩端，桿可繞一水平放置的固定轉(zhuǎn)軸0轉(zhuǎn)動，將桿從水平位置由靜止釋放，當桿到達豎直位置時，設桿對A做功為WB球機械能的變化量為E,則（）圖LZ4-3小學+初中+高中小學+初中+高中A.C.W0,E=OB.W0W0E0

3、D.W0E0小學+初中+高中小學+初中+高中圖LZ445.如圖LZ44所示，一不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑的定滑輪，繩兩端各系一小球a則當b剛落地時a的速度為（）B.2ghD.,6gh和b.a球質(zhì)量為m,靜止于地面；b球質(zhì)量為3m,用手托住，高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放A.ghC.3gh6如圖LZ45所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長時，圓環(huán)高度為h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零，則在圓環(huán)下滑到底端的過程中（）m圖LZ45A.B.C.D.7.圓環(huán)機械能守恒彈簧的彈性勢能先減小后增大

4、彈簧的彈性勢能變化了mgh彈簧與光滑桿垂直時圓環(huán)動能最大如圖LZ46所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上,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始下降木塊仍在桌面上，求此時砝碼的速度以及輕繩對砝碼做的功.用輕繩繞過桌邊光滑的h的距離，砝碼未落地,小學+初中+高中小學+初中+高中圖LZ46&如圖LZ47所示，軌道ABCD平滑連接，其中AB為光滑的曲面，BC為粗糙水平面，CD為半徑為r的內(nèi)壁光滑的四分之一圓管，管口D正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,彈簧下端固定，上端恰好與D端齊平質(zhì)量為m的小球在曲面AB上距BC高為3r處由靜止下滑，進入管口C端時與圓管恰好無壓力作用，通過C

5、D后壓縮彈簧，壓縮過程中小球速度最大時彈簧彈性勢能為Ep.已知小球與水平面BC間的動摩擦因數(shù)為，求：水平面BC的長度s;Ekm.（2）小球向下壓縮彈簧過程中的最大動能圖LZ479如圖LZ48所示，總長為L的光滑勻質(zhì)鐵鏈，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始底端相齊，當略有擾動時某一端下落，則鐵鏈脫離滑輪的瞬間，其速度為多大？（滑輪半徑可忽略不計）小學+初中+高中小學+初中+高中小學+初中+高中小學+初中+高中圖LZ4810.如圖LZ49所示，光滑圓柱被固定在水平平臺上，質(zhì)量為m的小球A用輕繩跨過圓柱與質(zhì)量為“的小球B相連，開始時將A放在平臺上，兩邊繩子豎直兩球由靜止釋放，A上升，B下降，當A上升到圓

6、柱的最高點時，繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)A恰能做平拋運動，求m：m.（A、B均視為質(zhì)點）圖LZ49tiAD解析物體由靜止開始下滑的過程中重力勢能減少，動能增加，A項正確；物體在下滑過程中，斜面向右做加速運動，機械能增加，B項錯誤；物體沿斜面下滑時，既沿斜面向下運動，又隨斜面向右運動，所受彈力方向垂直于接觸面，但與其速度方向之間的夾角大于90,所以斜面對物體的作用力對物體做負功，C項錯誤；對物體與斜面組成的系統(tǒng)，只有物體的重力和物體與斜面間的彈力做功，機械能守恒，D項正確.ABC解析到達最低點前高度始終在降低，所以重力勢能始終減小，選項A正確；繩張緊后的下落過程中，繩的伸長量逐漸增大，繩的彈力做負功，彈

7、性勢能增大，選項B正確；在蹦極過程中，只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故運動員、地球、蹦極繩組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項C正確；重力勢能的改變與重力做功有關，重力做功只與始、末位置高度差有關，與零勢能面的選取無關，選項D錯誤.D解析重物由A點下擺到B點的過程中，彈簧被拉長，彈簧的彈力對重物做了負功，所以重物的機械能減少，故選項A、B錯誤；此過程中，由于只有重力和彈簧的彈力做功，所以重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，即重物減少的重力勢能等于重物獲得的動能與彈簧增加的彈性勢能之和，故選項C錯誤，選項D正確.D解析兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，桿豎直時A在最高點，B在最低點，A球的速度由0增大，重力勢能增加，A

8、的機械能增加，則B的機械能減少，E0對B做負功，選項D正確.A解析a、b兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒，設b剛落地時的速度大小為v,則整個1過程動能增加量E增=2(m+3m)v=2mv,重力勢能的減少量Ep減=3mgh-mgh=2mgh由機械能守恒定律得E解析方法一：利用氐+曰=氐+Ep2求解，取開始時鐵鏈下端為參考平面設鐵鏈質(zhì)量為m開始時底端所在平面為零勢能面，則初狀態(tài)動能Eki=0,勢能為Epi112一=qmgL設末狀態(tài)的速度為v,則有動能Ek2=qmv,勢能&2=0.根據(jù)機械能守恒定律，得iifgLEd+EPi=Ek2+Ep2,即qmgL=qmV，解得v=方法二：利用Ep=莊求解.設鐵鏈總質(zhì)量為m初狀態(tài)至末狀態(tài)可等效為一半鐵鏈移至另一半下端，其重力勢能的mgLmgL減少量為Ep=2i設末狀態(tài)時鐵鏈的速度為v,則動能的增量為Ek=2口&由機械能守恒定律，得-4