2019-2020年高中物理 7.8 機械能守恒定律同步檢測 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 7.8 機械能守恒定律同步檢測 新人教版必修2 1.(2011·華安、連城等六校聯(lián)考)關(guān)于機械能守恒的敘述,正確的是( ) A.做勻速直線運動的物體機械能不一定守恒 B.做變速直線運動的物體機械能不可能守恒 C.合外力為零時,機械能一定守恒 D.只有重力對物體做功,物體的機械能不一定守恒 答案:A 2.(xx·唐山二中高一檢測)游樂場中的一種滑梯如圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑,沿水平軌道滑動了一段距離后停下來,則( ) A.下滑過程中支持力對小朋友不做功 B.下滑過程中小朋友的重力勢能增加 C.整個運動過程中小朋友的機械能守恒 D.在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負功 答案:AD 解析:下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直,所以支持力不做功,A正確;越往下滑動重力勢能越小,B錯誤;摩擦力的方向與速度方向相反,所以摩擦力做負功,機械能減少,D正確,C錯誤. 3.(xx·朝陽區(qū)高一檢測)北京殘奧會的開幕式上,三屆殘奧會冠軍侯斌依靠雙手牽引使自己和輪椅升至高空,點燃了殘奧會主火炬,其超越極限、克服萬難的形象震撼了大家的心靈.假設(shè)侯斌和輪椅是勻速上升的,則在上升過程中侯斌和輪椅的( ) A.動能增加 B.重力勢能增加 C.機械能減少 D.機械能不變 答案:B 解析:勻速上升過程中動能不變,重力勢能增加,機械能增加,所以只有B項正確. 4.如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為參考平面,且不計空氣阻力,則下列選項正確的是( ) A.物體落到海平面時的勢能為mgh B.重力對物體做的功為mgh C.物體在海平面上的動能為mv02+mgh D.物體在海平面上的機械能為mv02 答案:BCD 5.豎直放置的輕彈簧下端固定在地面上,上端與輕質(zhì)平板相連,平板與地面間的距離為H1,如圖所示.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的物塊輕輕放在平板中心,讓它從靜止開始往下運動,直至物塊速度為零,此時平板與地面的距離為H2,則此時彈簧的彈性勢能EP=________. 答案:EP=mg(H1-H2) 解析:選物塊和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象,從物塊開始運動到速度為零的過程中,只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,彈性勢能增加應等于重力勢能的減少量,即EP=mg(H1-H2). 6.(xx·梅州高一檢測)如圖所示,在水平臺面上的A點,一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出,不計空氣阻力,求它到達B點時速度的大?。? 答案: 解析:若選桌面為參考面,則mv02=-mgh+mvB2,解得vB=. 7.(2011·黃崗中學高一檢測)如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高,AD為水平面,B點為光滑軌道的最高點且在O的正上方,一個小球在A點正上方由靜止釋放,自由下落至A點進入圓軌道并恰好能通過B點(從A點進入圓軌道時無機械能損失),最后落到水平面C點處.求: (1)釋放點距A點的豎直高度; (2)落點C到A點的水平距離. 答案:(1)R (2)(-1)R 解析:(1)小球恰能通過最高點B時,由牛頓第二定律,有:mg=,解得vB= 設(shè)釋放點到A高度h,小球從釋放到運動至B點的過程中,根據(jù)機械能守恒定律 有:mg(h-R)=mvB2 聯(lián)立解得h=R (2)小球從B到C做平拋運動,其豎直分運動 R=gt2,水平分運動 xOC=vBt 聯(lián)立解得xOC=R,∴落點C到A點的水平距離xAC=(-1)R 能力提升 1.(xx·杭州高一檢測)如圖所示,豎直輕彈簧下端固定在水平地面上,質(zhì)量為m的小球,從輕彈簧的正上方某一高處自由落下,并將彈簧壓縮,直到小球的速度變?yōu)榱悖畬τ谛∏颉⑤p彈簧和地球組成的系統(tǒng),在小球開始與彈簧接觸時起到小球速度變?yōu)榱愕倪^程中,有( ) A.小球的動能和重力勢能的總和越來越小,小球的動能和彈性勢能的總和越來越大 B.小球的動能和重力勢能的總和越來越小,小球的動能和彈性勢能的總和越來越小 C.小球的動能和重力勢能的總和越來越大,小球的動能和彈性勢能的總和越來越大 D.小球的動能和重力勢能的總和越來越大,小球的動能和彈性勢能的總和越來越小 答案:A 解析:在小球開始與彈簧接觸到小球速度變?yōu)榱愕倪^程中,只有重力和彈力做功,小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒,即動能、彈性勢能和重力勢能的總和不變,由于彈力一直做負功,彈性勢能不斷增大,故小球的動能和重力勢能的總和越來越?。煌?,由于重力一直做正功,重力勢能不斷減小,故小球的動能和彈性勢能的總和越來越大. 2.如圖所示,mA=2mB,不計摩擦阻力,A物體自H高處由靜止開始下落,且B物體始終在水平臺面上.若以地面為零勢能面,當物體A的動能與其勢能相等時,物體A距地面高度是( ) A.H/5 B.2H/5 C.4H/5 D.H/3 答案:B 解析:AB組成的系統(tǒng)機械能守恒,設(shè)物體A的動能與其勢能相等時,物體A距地面的高度是h,A的速度為v. 則有:mAgh=mAv2,v2=2gh 從開始到距地面的高度為h的過程中,減少的重力勢能為:ΔEP=mAg(H-h(huán))=2mBg(H-h(huán)) 增加的動能為:ΔEK=(mA+mB)v2=(3mB)2gh=3mBgh,由ΔEP=ΔEK得h=H. 3.一個物體以一定的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,那么如圖所示中,表示物體的動能隨高度h變化的圖象A,物體的重力勢能EP隨速度v變化的圖象B,物體的機械能E隨高度h變化的圖象C,物體的動能Ek 隨速度v的變化圖象D,可能正確的是( ) 答案:ABCD 解析:以一定的速度豎直上拋的物體,不計空氣阻力,機械能守恒,因此C選項正確.由機械能守恒定律可得:mgh+EK=mv02,所以A選項正確.由公式EP+mv2=mv02,可知B選項正確.又因為EK=mv2,所以D選項正確,故選A、B、C、D. 4.某同學身高1.8m,在運動會上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿(如圖所示),據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為(g取10m/s2)( ) A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s 答案:B 解析:將運動員視為豎直上拋運動,整個過程機械能守恒,取地面為參考平面,最高點速度為零,由Ek1+EP1=Ek2+EP2得:mv02+mgh1=mgh2 其中h1為起跳時人重心的高度,即h1=0.9m 代入數(shù)據(jù)得起跳速度v0= =m/s≈4.2m/s 5.(xx·重慶一中高一檢測)如圖所示,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( ) A.圓環(huán)機械能守恒 B.彈簧的彈性勢能先減小后增大 C.彈簧的彈性勢能變化了mgh D.彈簧與光滑桿垂直時圓環(huán)動能最大 答案:AC 6.質(zhì)量為50kg的男孩在距離河面40m高的橋上做“蹦極跳”,未拉伸前,長度為15m的彈性繩AB一端縛著他的雙腳,另一端則固定在橋上的A點,如圖所示,男孩從橋面下墜,達到的最低點為水面上的一點D,假定繩在整個運動中遵循胡克定律.不計空氣阻力、男孩的身高和繩的重力(g取10m/s2).男孩的速率v跟下降的距離s的變化關(guān)系如圖乙所示,男孩在C點時的速度最大. 試探究如下幾個問題: (1)當男孩在D點時,求繩所儲存的彈性勢能; (2)繩的勁度系數(shù)是多少? (3)就男孩在AB、BC、CD期間的運動,試討論作用于男孩的力. 答案:(1)2×104J (2)62.5N/m (3)見解析 解析:(1)ΔEk=mghAD-EP=0 所以EP=mghAD=2×104J (2)當v=vm=20m/s(C點為平衡位置)時,有 mg=kx=k(23-15), 所以k=N/m=62.5N/m (3)AB間僅受重力作用,BC間受重力與彈力作用,且BC間重力大于彈力,CD間彈力大于重力,重力的方向豎直向下,彈力的方向豎直向上. 7.如圖所示,一玩溜冰的小孩(可視作質(zhì)點)的質(zhì)量m=30kg,他在左側(cè)平臺上滑行一段距離后做平拋運動,恰能無碰撞地從A點沿圓弧切線進入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧軌道的兩端點,其連線水平,與平臺的高度差h=0.8m.已知圓弧軌道的半徑R=1.0m,對應的圓心角θ=106°,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,求 (1)小孩做平拋運動的初速度. (2)小孩運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力大?。? 答案:(1)3m/s (2)1290N 解析:(1)由于小孩無碰撞進入圓弧軌道,即小孩落到A點時速度方向沿A點切線方向,則tan53°==, 又h=gt2,聯(lián)立以上兩式解得v0=3m/s. (2)設(shè)小孩到最低點的速度為v,根據(jù)機械能守恒定律有mv2-mv02=mg[h+R(1-cos53°)] 在最低點,根據(jù)牛頓第二定律,有FN-mg=m 聯(lián)立解得FN=1290N 由牛頓第三定律可知,小孩對軌道的壓力大小為1290N.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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