高中物理 第四章 机械能和能源 第四节 机械能守恒定律自我小测（含解析）粤教版必修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求机械能守恒定律1(海南海口高三调研测试)质量为m的小球，从离地面高h处以初速度v0竖直上抛，小球能上升到离抛出点的最大高度为H.若选取该最高点位置为零势能参考位置，不计阻力，则小球落回抛出点时的机械能是()A0 BmgHC.mvmgh Dmgh2下列说法中正确的是()A用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和弹力对物体做功，机械能守恒B竖直上抛运动的物体，只有重力对它做功，机械能守恒C沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒D水平拉力使物体沿光滑水平面匀加速运动，机械能守恒3一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率()A上抛球最大B下抛球最大C平抛球最大D三球一样大4如图所示装置中，木块与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中()A子弹与木块组成的系统机械能守恒B子弹与木块组成的系统机械能不守恒C子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒D子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒5美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众，经常有这样的场面：在临终场0.1 s的时间，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利，如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮球筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为()AWmgh1mgh2BWmgh2mgh1Cmgh1mgh2WDmgh2mgh1W6如图所示，小球自高h处以初速度v0竖直下抛，正好落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起，弹簧质量不计，空气阻力不计则()A小球落到弹簧上后立即做减速运动，动能不断减少，但动能与弹性势能总和保持不变B在碰到弹簧后的下落过程中，系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大C在碰到弹簧后的下落过程中，重力势能与动能之和一直减少D小球被弹起后，最高点仍是出发点7将物体由地面竖直上抛，不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍则这一位置的高度为_(取地面为参考平面)8如图所示为某游乐场的翻滚过山车的轨道，竖直圆形轨道的半径为R，现有一节车厢(可视为质点)，从高处由静止滑下，不计摩擦和空气阻力，要使过山车通过圆形轨道的最高点，过山车开始下滑时的高度至少应多高？9(2010上海高考，30)如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h.滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出(1)求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离sC和sD；(2)为实现sCsD，v0应满足什么条件？参考答案1解析：竖直上抛的过程中只有重力对小球做功，小球机械能守恒，所以小球落回抛出时的机械能等于它在最高点时的机械能，即E0.答案：A2解析：机械能守恒的条件是：只有系统内的重力或系统内的弹簧类弹力对物体做功系统可以受其他力作用，但其他力不做功，或其他力所做功的代数和为零对于弹力做功，一定要伴随着弹性势能和动能及重力势能之间的转化选项A中，弹力对物体做功，但没有弹性势能参与转化，机械能不守恒选项B中，竖直上抛的物体，只受重力作用，机械能守恒选项C中，物体除受重力作用外还受斜面支持力作用，但支持力不做功，机械能守恒选项D也是错误的答案：BC3解析：三球在空中运动轨迹虽然不同，但都只有重力做功，故可用机械能守恒定律求解，选地面为参考平面，对任意球都有mvmghmv，所以vt.因为它们的h、v0(速度大小)相同，所以落地速度的大小也相同，故选D.答案：D4解析：从子弹射入木块到木块压缩至最短的整个过程，由于存在机械能与内能的相互转化，所以对整个系统机械能不守恒对子弹和木块，除摩擦生热外，还要克服弹簧弹力做功，故机械能也不守恒答案：BD5解析：人掷球过程由动能定理WEk1，球出手后到篮球筐由机械能守恒定律有Ek1mgh1mgh2Ek2，Ek2Wmgh1mgh2，A对，B、C、D错答案：A6解析：由于没有空气阻力等做功，小球、弹簧、地球三者组成的系统机械能守恒，小球运动过程中，动能、重力势能与弹性势能之和保持不变小球碰到弹簧后，开始时弹力小于重力，合力方向向下，小球加速向下运动，动能增加，重力势能减少，弹性势能增加，但弹性势能与重力势能之和将随动能的增加而减少，当小球运动到弹力大小与重力相等时，加速度为零，速度达到最大值再继续向下运动时，弹力大于重力，合力方向向上，小球将做减速运动，动能减少，弹性势能继续增加，重力势能继续减少，但重力势能与弹性势能之和将随动能的减少而增加，当到达最低点时，小球的速度变为零，即此时动能为零，重力势能与弹性势能之和达到最大值在小球的下落过程中，重力势能与弹性势能之和经历了先变小后变大的过程接触弹簧后，因弹簧不断被压缩，弹性势能不断增加，因而重力势能与动能之和一直减少，从最低点反弹后，动能、重力势能、弹性势能经历了相反的变化过程，最后离开弹簧回到出发点时，由机械能守恒知道小球还有方向向上、大小为v0的速度，从而继续上升到最高点答案：BC7解析：利用机械能守恒定律：解题时只需注意初、末状态，而不必考虑物体的运动过程设物体上升到高h处时，动能是重力势能的2倍，即mv22mgh，由机械能守恒定律得EpEkmgHmgh2mghmgHh.答案：8解析：设过山车的质量为m，开始下滑时的高度为h，运动到圆形轨道最高点时的最小速度为v.根据圆周运动的规律，要使过山车通过圆形轨道的最高点，应有mgm.过山车在下滑过程中，只有重力做功，故机械能守恒，选取轨道最低点的平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律得mv2mg2Rmgh.联立以上两式求解得hR.答案：R9解析：(1)根据机械能守恒，mv2mghmv，mvmghmv根据平抛运动规律：2hgt，hgtsCvCtC，sDvDtD综合得sC，sD.(2)为实现sCsD，即，得v0.但滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出，要求v0，