2018_2019学年高中物理第四章机械能和能源第四节机械能守恒定律练习粤教版必修2.doc

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1、1第四节 机械能守恒定律A 级 抓基础1关于机械能，下列说法中正确的是( )A物体做匀速运动，它的机械能一定守恒B物体只要做曲线运动，它的机械能一定守恒C合力对物体所做的功为零，它的机械能一定守恒D合力对物体所做的功不为零，它的机械能可能守恒解析：做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如降落伞匀速下降，机械能减小，故 A 错误物体做曲线运动时，可能有除重力以外的力做功，机械能不守恒，比如在空气阻力不能忽略的情况下物体做平抛运动时机械能不守恒，故 B 错误合力对物体所做的功为零，物体可能做匀速直线运动，机械能不一定守恒，比如降落伞匀速下降，机械能减小，故 C 错误合力对物体所做的功不为零，可能

2、仅受重力，只有重力做功，机械能守恒，比如自由落体运动，故 D 正确答案：D2质量为 1 kg 的物体从倾角为 30、长 2 m 的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是( g 取 10 m/s2)( )A0 J，5 J B0 J，10 JC10 J，5 J D20 J，10 J解析：物体下滑时机械能守恒，故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能，下滑到斜面中点时的重力势能 Ep mg sin 30110 sin 30L2 22J5 J故选项 A 正确答案：A3.如图所示，桌面高为 h，质量为 m 的小球从离桌面高为 H

3、 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为( )A mgh B mgHC mg(H h) D g(H h)解析：机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势能面，所以开始时机械能为2mgH，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等，故选项 B 正确答案：B4.如图所示，一物体从直立轻质弹簧的上方 h 处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，则下列说法中错误的是( )A物体的机械能在任何时刻都跟初始时刻相等B物体跟弹簧组成的系统任意两时刻机械能相等C物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最

4、小D当重力和弹簧的弹力大小相等时，物体的速度最大解析：物体由于受弹力作用，弹力对物体做负功，故物体的机械能不守恒，所以 A 错误对于物体和弹簧组成的系统，只用重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故 B 正确物体在把弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能最大，根据系统的机械能守恒可知物体的机械能最小，故 C 正确物体先做自由落体运动，与弹簧接触后受到弹簧向上的弹力和重力，弹力先小于重力，后大于重力，物体速度先增大后减小，当重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度达最大，故 D 正确本题要求选错误的，故选 A.答案：A5.(多选)如图所示，质量为 m 的小球在地面上以初速度 v0沿斜向上抛出后，能达到的最大高度

5、为 H，当它将要落到离地面高度为 h 的平台上时，下列判断正确的是(不计空气阻力，取地面为参考平面)( )A它的总机械能为 mv12 20B它的总机械能为 mgHC它的动能为 mg(H h)D它的动能为 mv mgh12 20解析：小球在空中运动时，由于不计空气阻力，所以小球只受重力作用，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，选择地面为参考平面，所以小球的总机械能为 mv ，选项12 20A 正确；小球在最高点时，由于小球具有一个水平向右的速度，因而具有一定的动能，此3时的总机械能等于此时的动能和重力势能 mgH 之和，所以选项 B 错误；由于机械能守恒，小球在平台上的动能和势能 mgh 之和

6、等于 mv ，所以小球落在平台上时的动能等于12 20mv mgh，选项 C 错误，选项 D 正确12 20答案：AD6.如图，可视为质点的小球 A、 B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为 R 的光滑圆柱， A 的质量为 B 的两倍当 B 位于地面时， A 恰与圆柱轴心等高将 A 由静止释放， B 上升的最大高度是( )A2 R B.5R3C. D.4R3 2R3解析：运用机械能守恒定律：当 A 下落到地面前，对 AB 整体有：2mgR mgR 2mv2 mv2，所以 mv2 mgR，即 A 落地后 B 还能再升高 ，上升的最大高12 12 12 13 R3度为 R，故选项

7、C 正确，A、B、D 错误43答案：CB 级 提能力7(多选)荡秋千运动是一种常见的娱乐项目，一个重 20 kg 的小孩在荡秋千，秋千的长度为 2.5 m，小孩荡秋千到达最高点时与竖直方向的夹角为 60，不计空气阻力， g 取10 m/s2，则下列说法正确的是( )A小孩子在最低点的速度为 5 m/sB小孩子在最低点对秋千底部的压力为 400 NC小孩在整个过程中机械能不守恒D小孩在最高点只受重力解析：设秋千板和小孩的总质量为 M，秋千板摆动过程，阻力忽略不计，故机械能守恒，故 MgL(1cos 60) Mv2，代入数据得 v5 m/s，选项 A 正确以小孩为研究对象12受力分析，最低点时受重

8、力、支持力的作用，故 FN mg m ，所以小孩所受支持力v2LFN mg m 2010 N20 N400 N；由牛顿第三定律可知，小孩在最低点对秋千v2L 522.54底部的压力为 400 N，选项 B 正确小孩在整个过程中只有重力做功，故小孩的机械能守恒，选项 C 错误小孩在最高点受到重力和支持力的作用，选项 D 错误答案：AB8.(多选)两质量相同的小球 A、 B 用线悬在等高的 O1、 O2两点， A 球的悬线比 B 球的长把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时(以悬点为零势能点，不计空气阻力)( )A B 球的动能大于 A 球的动能B A 球的动能大于 B 球的动能C

9、 A 球的机械能大于 B 球的机械能D A 球的机械能等于 B 球的机械能解析：空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能守恒，选项 C 错误，选项 D 正确；到最低点时 A 球减少的重力势能较多，增加的动能较多，选项A 错误，选项 B 正确答案：BD9.(2016全国卷)如图，在竖直平面内由 圆弧 AB 和 圆弧 BC 组成的光滑固定轨道，14 12两者在最低点 B 平滑连接 AB 弧的半径为 R， BC 弧的半径为 .一小球在 A 点正上方与 A 相R2距 处由静止开始自由下落，经 A 点沿圆弧轨道运动R4(1)求小球在 B、 A 两点的动能之比；(2)通过计算判断小

10、球能否沿轨道运动到 C 点解析：(1)设小球的质量为 m，小球在 A 点的动能为 EkA，由机械能守恒可得：EkA mg ，R4设小球在 B 点的动能为 EkB，同理有 EkB mg ，5R45由以上公式联立可得： EkB EkA51.(2)小球能通过最高点的条件为： N mg m ， N0，v2R设小球在 C 点的速度大小为 vC，由牛顿运动定律和向心力公式有 N mg m ，联立可得 m mg，根据机械能守恒，得： mg mv .R4 12 2C代入上式，可得小球恰好可以沿轨道运动到 C 点答案：(1)51 (2)见解析10.如图所示，质量分别为 3 kg 和 5 kg 的物体 A、 B，

11、用轻线连接跨在一个定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且 A 物体底面接触地， B 物体距地面 0.8 m求：放开 B 物体，当 B 物体着地时 A 物体的速度； B 物体着地后 A 物体还能上升多高？( g 取 10 m/s2)解析：法一：由 E1 E2，对 A、 B 组成的系统，当 B 下落时系统机械能守恒，以地面为参考平面，则mBgh mAgh (mA mB)v2，12v m/s2 m/s.（ 5 3） 100.828法二：由 Ek 增 Ep 减 ，得 mBgh mAgh (mA mB)v2，得 v2 m/s.12法三：由 EA 减 EB 增 ，得 mBgh mBv2 mAgh mAv2.12 12得 v2 m/s.当 B 落地后， A 以 2 m/s 的速度竖直上抛，对 A 上升的过程，由机械能守恒可得：mAgh mAv ， h0.2 m.12 2A答案：2 m/s 0.2 m