2017_2018学年高中物理课下能力提升十九机械能守恒定律新人教版.docx

课下能力提升(十九)机械能守恒定律 基础练一、选择题1多选关于机械能守恒，下列说法中正确的是()A物体受力平衡，则机械能守恒B物体做匀速直线运动，则机械能守恒C物体做自由落体运动，则机械能守恒D只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒2(2016宁波高一检测)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：运动的时间相等加速度相同落地时的速度相同落地时的动能相等。以上说法正确的是()A B C D3多选如图为两个半径不同而内壁光滑的固定半圆轨道，质量相等的两个小球分别从与半圆轨道圆心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下，它们通过轨道最低点时，下列说法正确的是()A向心加速度相等B对轨道的压力相等C机械能相等D速度相同4多选(2016延安高一检测)如图所示，同一物体沿倾角不同的光滑斜面AB和AC的顶端A点分别由静止开始下滑到底端，斜面固定，则下列说法中正确的是()A两次运动，重力对物体做功相同B滑到底端时，两次重力的瞬时功率相同C滑到底端时，两次物体的速度相同D滑到底端时，两次物体的动能相同5以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、使物体沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力，(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则()Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h3h2二、非选择题6如图所示，质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B，用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且A的底面与地面接触，B距地面0.8 m，放开B，取g10 m/s2，求：(1)当B着地时，A的速度；(2)B着地后，A还能上升多高？ 提能练一、选择题1在如图所示的四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()2(2016龙海高一检测)如图所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力)()A.mvmgh B.mvmghC.mv D.mvmg(Hh)3一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么在选项图中，表示物体的动能Ek随高度h变化的图象A，物体的重力势能Ep随速度v变化的图象B，表示物体的机械能E随高度h变化的图象C，表示物体的动能Ek随速度v的变化图象D，其中错误的是()4多选如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平方向放置，静止释放小球后，b球向下转动，a球向上转动，在转过90的过程中，以下说法正确的是()Ab球的重力势能减少，动能减少Ba球的重力势能增大，动能增大Ca球和b球的机械能总和保持不变Da球和b球的机械能总和不断减小5多选如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力。下列说法正确的是()A小球落地点离O点的水平距离为2RB小球落地时的动能为 C小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R二、非选择题6(2016临汾高一检测)如图所示，光滑细圆管轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，C为半圆的最高点。有一质量为m，半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管。(1)若要小球从C端出来，初速度v0应满足什么条件？(2)在小球从C端出来瞬间，对管壁作用力有哪几种情况，初速度v0各应满足什么条件？答 案基础练1解析：选CD物体若沿斜面匀速下滑，物体受力平衡，机械能不守恒，A、B错误；物体做自由落体运动时只受重力，机械能守恒，C正确；只有重力做功时，只有重力势能与动能间的转化，物体的机械能守恒，D正确。2解析：选D平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在同一高度自由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间，大于竖直下抛运动的时间。故错误；竖直上抛运动、竖直下抛运动、平抛运动仅受重力，加速度都为g。故正确；根据机械能守恒mghmvmv，知初动能相等，下落高度相同，则末动能相等。末速度的大小相等，但方向不同，所以落地速度不同。故错误，正确。故D正确。3解析：选ABC设小球的质量为m，通过最低点时的速度大小为v，半圆轨道的半径为R，则根据机械能守恒定律mgRmv2，得v，由于两半圆轨道的半径不同，两球过最低点时的速度不同，D错误；a2g，两球过最低点时的加速度相等，A正确；由牛顿第二定律知FNmgm，FNmgm3mg，两球过最低点时对半圆轨道的压力大小相等，B正确；两球的机械能都守恒，均等于它们在最高点的机械能，若取最高点所在水平面为参考平面，则两球的机械能都等于零，C正确。4解析：选AD根据重力做功的公式Wmgh，可得两次运动，重力对物体做的功相同，A正确；根据机械能守恒有mghmv2，所以滑到底端时，两次物体的动能相同，速度大小相等，但方向不同，故D正确，C错误；根据公式PFvcos ，两次重力的瞬时功率不同，故B错误。5解析：选D竖直上抛物体、沿斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为零，由机械能守恒得mghmv，解得h，斜上抛物体在最高点时的水平速度不为零，设为v1，则mgh2mvmv，h2h1h3，D正确。6解析：(1)对于A、B组成的系统，当B下落时系统机械能守恒。法一：利用公式E2E1求解以地面为参考平面，则mAgh(mAmB)v2mBgh解得v 2 m/s法二：利用公式Ep减Ek增求解由题意得mBghmAgh(mAmB)v2解得v2 m/s法三：利用公式EA增EB减求解由题意得mAghmAv2mBghmBv2解得v2 m/s(2)当B着地后，A以2 m/s的速度竖直上升，由机械能守恒定律得mAghmAv2解得A上升的高度h0.2 m答案：(1)2 m/s(2)0.2 m提能练1解析：选C对于A、B选项，外力F对物体做功，机械能不守恒；C选项中只有重力做功，机械能守恒；D选项中有摩擦力做功，机械能也不守恒，C正确，A、B、D错误。2解析：选C小球下落过程机械能守恒，所以EAE初mv，C正确。3解析：选B机械能守恒，E1mv，E2mghEk，E1E2，EkE1mgh，E1为定值，故Ek与h是一次函数关系，A正确；E1Epmv2，EpE1mv2，故Ep与v是二次函数关系，B错误；机械能守恒，机械能不变，物体在任何高度E不变，C正确；Ekmv2，Ek与v是二次函数关系，故D正确。4解析：选BC在b球向下、a球向上转动过程中，两球均在加速转动，两球动能增加，同时b球重力势能减小，a球重力势能增大，A错误，B正确；a、b两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C正确，D错误。5解析：选ABD小球恰能通过P点，则在P点时重力提供向心力，大小为mg，C错误；由题意知，在P点时mgm，故小球经P点时的速度大小v，由2Rgt2、xvt得小球落地点离O点的水平距离为2R，A正确；根据机械能守恒得2mgREkmv2，解得小球落地时的动能Ek2mgRmv2mgR，B正确；由mghmgR得，轨道上部的圆弧截去后小球能达到的最大高度h2.5R，比P点高0.5R，D正确。6解析：(1)小球恰好能达到最高点的条件是vC0，由机械能守恒定律，此时需要初速度v0满足mvmg2R，得v0，因此要使小球能从C端出来需满足入射速度v0。(2)小