高中物理 7.8《机械能守恒定律》课时练4 新人教必修2(1).doc

机械能守恒定律一、选择题(每小题4分，共28分)1质量为m的物体，从静止出发以g/2的加速度竖直下降h，下列几种说法物体的机械能增加了mg h物体的动能增加了mg h物体的机械能减少了mg h物体的重力势能减少了mg h以上说法中正确的是( ) abcd2如图7-34所示，质量为m的物体，以水平速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的a点时，所具有的机械能是()图7-34amv02mg h bmv02-mg hcmv02mg (h-h) dmv023质量为m的滑块沿着高为h，长为l的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中，下列几种说法中：重力对滑块所做的功为mgh 滑块的机械能守恒 滑块的重力势能减少了mgh 滑块克服摩擦力所做的功为mgh上述说法中正确的是()abcd4水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物块a由静止轻放在传送带上，若小物块与传送带间的动摩擦因数为m ，如图7-35所示，在小木块与传送带相对静止时，系统转化为内能的能量为()图7-35amv2b2mv2cmv2dmv25三个质量相同的物体以相同大小的初速度v0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛若不计空气阻力，它们所能达到的最大高度分别用h1、h2和h3表示，则()ah1h2h 3bh1h2h3ch1h2h 3dh1h2h 36如图7-36所示，通过空间任意一点a可作无数个斜面如果物体从a点分别沿这些倾角各不相同的光滑斜面滑下，那么物体在这些斜面上速率相同的点所构成的面是()图7-36a球面b抛物面c水平面d不规则的曲面7质量为m的小球在竖直平面内的圆环轨道内做圆周运动，如图7-37所示某时刻运动到最高点a，受到轨道的弹力与其所受的重力相等；它继续运动到最低点b时，受到轨道的弹力是其重力的7倍图7-37小球只能再通过最高点1次小球能通过最高点多次小球运动到某位置时，受到的弹力可能为零小球运动到任意位置时，受到的弹力都不为零上述说法正确的是()abcd二、非选择题(共32分)8(4分)功率为p，质量为m的汽车，下坡时关闭油门，则速度不变若不关闭油门，且保持功率不变，则在时间t内速度增大为原来的2倍，则汽车的初速度为_9(4分)质量为1 kg的物体在水平面上滑行，且动能随位移变化的情况如图7-38所示，取g10 m/s2，则物体滑行持续的时间是_图7-38 10(4分)质量为m2 kg的物体，在水平面上以v16 m/s的速度匀速向西运动，若有一个f8 n，方向向北的恒力作用于物体，在t2 s内物体的动能增加了_j11(6分)如图7-39中两物体质量分别为m和2m，滑轮的质量和摩擦都不计，开始时用手托住2m的物体，释放后，当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?图7-3912(7分)如图7-40所示，斜面倾角为q ，质量为m的滑块距挡板p为s，以初速度v沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为m ，滑块所受摩擦力小于滑块重力沿斜面的分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的路程有多大？图7-4013(7分)如图7-41所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角q 30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细绳跨过定滑轮，两端分别与物块a和b连接，a的质量为4m，b的质量为m，开始时将b按在地面上不动，然后放开手，让a沿斜面下滑而b上升，物块a与斜面间无摩擦，若a沿斜面下滑s距离后，细线突然断了求物块b上升的最大高度h图7-41参考答案一、选择题(每小题4分，共28分)1解析：物体匀加速下降h时，v22a2易得：v则物体的动能增加mv2mg h，对，物体的重力势能减少mg h，对物体的机械能减少mg h-mv2mg h，对，故选项b正确答案：b2解析：因不计空气阻力，仅有重力做功，故机械能守恒，选桌面为势能参考面，故物体在抛出时的机械能为mv02，则在运动过程中任何位置的机械能均为mv02，则选项d正确。答案：d3解析：物块下滑过程中，受到重力、支持力和动摩擦力，其中支持力不做功，重力做正功w1，物体克服摩擦力做功w2在物块从顶端滑至底端的过程中：w1mg h，对重力势能减少了mgh，对根据动能定理，有w1-w20，w2w1mgh，对错故选项c正确答案：c4解析：小物块a放到传送带上后，在摩擦力作用下匀加速运动，最终与传送带有相同速度v，设在此过程中物块a的位移为a，传送带的位移为b则：加速度为m mgm a，am g所需时间为tv/av/m g物块a的位移satv2/2m g传送带的位移sbv tv2/m g内能的增量em mg(sb-sa)mv2故选项d正确答案：d5解析：因不计空气阻力，故三个物体的机械能均守恒竖直上抛和沿光滑斜面上滑至最高点时，速度均为零；但斜上抛的物体到达最高点时，水平方向仍有速度，即mv02mgh1mgh2mgh3mv水2故h1h2h3，所以选项b正确答案：b6解析：物体沿光滑斜面滑下，仅有重力做功，机械能必守恒因在a点时速度均为零，即初态机械能相等；故速率相同(末动能相同)的点，其势能必相同，即离a点的高度相同，因此这些点所构成的面是水平面选项c正确答案：c7解析：设小球在a点的速度为va，在b点的速度为vb，根据牛顿第二定律，有famgm，即2mgm假设小球从a到b机械能守恒，则mva2mg2rmvb2， 即mvb26mgr在机械能守恒的条件下，小球在b点时，所受弹力fb应为fb-mgm，fbmg根据上述计算可知，题中所给的小球的机械能守恒，所以小球能通过最高点多次故选项错对；因为小球在a点的速度最小，所受向心力最小，即所受弹力最小，因此小球运动在任意位置时，受到的弹力都不为零，则错对故选项d正确答案：d二、非选择题(共32分)8解析：由题意，汽车在不开发动机时所受合外力为零，开动发动机后，根据动能定理应有ptm(2v0)2-mv02解得 v0 答案：9解析：根据题意及图象可得到ek与s的关系式：fm -fm s可见图象斜率的大小代表摩擦力的大小fm n2 n，物体的加速度大小afm /m2 m/s2，而初速度v0m/s10 m/s可知持续滑行时间t10/2 s5 s答案：5 s10解析：物体原来在平衡力作用下西行，受向北的恒力f作用后将做类似于平抛的曲线运动，如图所示物体在向北方向上的加速度af/m4 m/s2，2 s后在向北方向上的速度分量v2at8 m/s，故2 s后物体的合速度v10 m/s，所以物体在2 s内增加的动能为ekmv2-mv1264 j答案：6411解析：细绳的拉力分别对物m和物2m做正功和负功，所以物m和物2m各自的机械能都不守恒，但物m和物2m构成的系统机械能守恒，故以系统为研究对象此过程中系统减少的势能为2mgh-mghmgh系统增加的动能为(3m)v2根据机械能守恒定律，有mgh(3m)v2，v答案：点评：机械能守恒定律也可以说：“物体减少的势能等于增加的动能”这种说法的优点在于，不需选择零势能面12解析：由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所受摩擦力，所以可断定滑块最终将停靠在挡板处从以v向上滑动至最终停下，设滑块经过的路程为l，则重力做正功，摩擦力做负功解法一：此过程重力对滑块做功wgmgssinq ，摩擦力做功wf-m mglcosq 对滑块由动能定理，有：mgssinq -m mglcosq 0-mv2解得l解法二：由能量转化与守恒求解，此过程滑块机械能的减少e1mgssinq mv2，克服摩擦力做功转化的内能e2m mgcosq l，由能量守恒定律有e1e2即mgssinq mv2m mglco