高一物理必修2同步練習(xí) 7-8《機(jī)械能守恒定律》（人教版）

一、選擇題1．(2012·廣州高一檢測(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：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．答案：B2．(2012·福州高一檢測(cè))如圖所示，桌面離地高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，設(shè)桌面為零勢(shì)面，則小球觸地前的瞬間機(jī)械能為()A．mgh B．mgHC．mg(H＋h) D．mg(H－h(huán))解析：以桌面為零勢(shì)面，小球在最高點(diǎn)的機(jī)械能為mgH，根據(jù)機(jī)械能守恒，小球觸地前的機(jī)械能等于小球在最高點(diǎn)的機(jī)械能mgH，B正確．答案：B3．(2012·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)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：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ΔEp＝mgΔh，由于Δh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)．答案：ABC4．(2012·滁州高一檢測(cè))將物體從地面豎直上拋，如果不計(jì)空氣阻力，物體能夠達(dá)到的最大高度為H.當(dāng)物體在上升過程中的某一位置，它的動(dòng)能是重力勢(shì)能的3倍，則這一位置的高度是()A．2H/3 B．H/2C．H/3 D．H/4解析：物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)動(dòng)能是重力勢(shì)能的3倍時(shí)的高度為h，取地面為零勢(shì)能面，則有mgH＝Ek＋mgh，即mgH＝4mgh，解得：h＝H/4，故D正確．答案：D5．兩個(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，如圖所示，如果它們的初速度都為零，則下列說法正確的是()A．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：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mgH＝eq\f(1,2)mv2得v＝eq\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．正確答案為C、D.答案：CD6.如圖所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，在此過程中()A．小球的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)小球不做功C．繩的張力對(duì)小球不做功D．在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、繩子拉力的作用．由于除重力做功外，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，A、B錯(cuò)誤；繩子張力總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，C正確；由動(dòng)能定理知，小球動(dòng)能的變化等于合力做功，即重力與摩擦力做功，D錯(cuò)誤．答案：C7．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B，用細(xì)線懸掛在等高的O1、O2點(diǎn)，A球的懸線比B球的懸線長(zhǎng)，把兩球的懸線均拉到水平位置后將小球無初速度釋放，則經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)(以懸點(diǎn)所在的水平面為參考平面)()A．B球的動(dòng)能大于A球的動(dòng)能B．A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能C．A球的機(jī)械能大于B球的機(jī)械能D．A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能解析：空氣阻力不計(jì)，小球下落過程中只有動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)，D對(duì)；到最低點(diǎn)時(shí)A球減少的重力勢(shì)能較多，增加的動(dòng)能較多，故A錯(cuò)，B對(duì)．答案：BD二、非選擇題8.如圖所示，質(zhì)量為m的物體以某一初速度從A點(diǎn)向下沿光滑的軌道運(yùn)動(dòng)，半圓弧軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力，若物體通過最低點(diǎn)B的速度3eq\r(gR)，求：(1)物體在A點(diǎn)時(shí)的速度v0；(2)物體離開C點(diǎn)后還能上升多高？解析：(1)從A到B物體機(jī)械能守恒，以B點(diǎn)為零勢(shì)能面，3mgR＋eq\f(mv\o\al(2,0),2)＝eq\f(mv\o\al(2,B),2)，v0＝eq\r(3gR).(2)以C點(diǎn)為零勢(shì)能面，mgh＝2mgR＋eq\f(mv\o\al(2,0),2)，h＝3.5R答案：(1)v0＝eq\r(3gR)(2)h＝3.5R9.一個(gè)質(zhì)量m＝0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R＝0.5m，彈簧的原長(zhǎng)l0＝0.5m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如圖所示．若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開始滑動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep彈＝0.60J．求：小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vC的大小(g取10m/s2)．解析：從B到C過程中機(jī)械能守恒，以C點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考平面，有：mgR(1＋