高中物理 第七章 机械能守恒定律 第八节 机械能守恒定律自我小测（含解析）新人教版必修2.doc

机械能守恒定律一、选择题(其中第15题为单选题，第6、7题为多选题)1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. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是() a重力势能和动能之和总保持不变b重力势能和弹性势能之和总保持不变c动能和弹性势能之和总保持不变d重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变3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)()amvmghb.mvmghc.mvd.mvmg(hh)4. 如图，把一根内壁光滑的细圆管弯成圆周形状，且竖直放置，管口a竖直向上，管口b水平向左，一小球从管口a的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点b处。若小球从a管口正上方h2高处自由落下，进入a管口运动到b点后又从空中飞落进a口，则h1h2为() a12 b23c45 d565如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员(可视为质点)，甲站于地面，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为()a11 b21c31 d416蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(a位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(b位置)，如图所示，有关运动员从a运动至b的过程，下列说法正确的是()a运动员的机械能守恒b运动员的速度一直减小c合力对运动员做负功d运动员先失重后超重7如图所示，一物体从光滑斜面ab底端a点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从a点上滑的初速度仍为v0)()a若把斜面cb部分截去，物体冲过c点后上升的最大高度仍为hb若把斜面ab变成曲面aeb，物体沿此曲面上升仍能到达b点c若把斜面弯成圆弧形d，物体仍沿圆弧升高hd若把斜面从c点以上部分弯成与c点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h二、非选择题8在跳水比赛中，有一个单项是“3 m跳板”。如图所示，其比赛过程可简化为：运动员走上跳板，跳板被压弯到最低点c，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点，运动员做自由落体运动，竖直落入水中。将运动员视为质点，运动员质量m60 kg，g取10 m/s2。求：(1)跳板被压弯到最低点c时具有的弹性势能；(2)运动员入水前的速度大小。(可以用根号表示结果)9在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道ab、ef与半径r0.4 m的竖直圆轨道(圆心为o)相连，ab、ef分别与圆o相切于b、e点，c为轨道的最低点，斜轨ab倾角为37。质量为m0.1 kg的小球从a点静止释放，先后经b、c、d、e到f点落入小筐。(整个装置的轨道均光滑，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球在光滑斜轨ab上运动的过程中加速度的大小；(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，则a点距离最低点c的竖直高度h至少多高？参考答案1解析：该题考查机械能守恒的判断，对于a、b选项，外力f对物体做功，机械能不守恒。c选项中木块只有重力做功，机械能守恒。d选项中有摩擦力做功，机械能也不守恒。答案：c2解析：球下落过程中受到的重力做正功，弹力做负功，重力势能、弹性势能及动能都要发生变化，任意两种能量之和都不会保持不变，但三种能量有相互转化，总和不变，d对。答案：d3解析：小球下落过程机械能守恒，所以eae0ekmv，故c正确。答案：c4解析：当小球从管口a的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点b处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口a的位置重力势能为零)，mgh1mgr，解得h1r；当从a管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有rvbt，rgt2，解得vb，根据机械能守恒定律有mgh2mgrmv，解得h2，故h1h245。答案：c5解析：设定滑轮到演员乙的距离为l，那么当乙摆至最低点时下降的高度为，根据机械能守恒定律可知m乙gm乙v2；又因当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，说明绳子上的张力和甲演员的重力相等，所以m甲gm乙gm乙，联立上面两式可得演员甲的质量与演员乙的质量之比为21。答案：b6解析：由能量守恒定律可知，运动员减小的机械能转化为床垫的弹性势能，故选项a错误；当f弹mg时，a0，在此之前，f弹mg，加速度方向向下(失重)，物体做加速运动；在此之后，f弹mg，加速度方向向上(超重)，物体做减速运动，选项b错误而选项d正确；从a位置到b位置，由动能定理得，w合ek0，选项c正确。答案：cd7解析：根据题意，由机械能守恒可知，物体滑到高为h处时速度为零。要使物体上滑的高度仍为h，则物体到达最高点时速度必为零，a、c情况，物体上升到最高点时速度不为零，所以所能达到的高度应小于h，a、c错；b情况上升到最高点时速度必为零，故b正确；d情况上升到最高点时速度可能为零，所以高度也可能仍为h，故d正确。答案：bd8解析：(1)运动员由c点运动到a点时，跳板的弹性势能转化为运动员增加的重力势能，则epmghac6010(1.50.5) j1 200 j(2)运动员由a点开始做自由落体运动，机械能守恒，则mghamv2解得v m/s3 m/s答案：(1)1 200 j(2)3 m/s9解析：(1)小球在斜槽轨道ab上受到重力和支持力作用，合力为重力沿斜面向下的分力。由牛顿第二定律得：mgsin 37ma得：agsin 376.0 m/s2。(2)要使小球