【全程方略】高中物理 7.8 机械能守恒定律课后巩固作业 新人教版必修2(1).doc

【全程方略】2012-2013版高中物理 7.8 机械能守恒定律课后巩固作业 新人教版必修2一、选择题(本题包括5小题，每小题5分，共25分。每小题至少一个选项正确)1.物体在平衡力作用下运动的过程中，下列说法正确的是( )a.机械能一定不变b.物体的动能保持不变，而势能一定变化c.若物体的势能变化，则机械能一定变化d.若物体的势能变化，则机械能不一定有变化2.如图所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是( )a.物体的重力势能减少，动能增加b.斜面的机械能不变c.斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功d.物体和斜面组成的系统机械能守恒3.(2012衡水高一检测)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体， 抛出后物体落到比地面低h的海平面。若以地面为参考平面且不计空气阻力，则( ) a.物体落到海平面时的重力势能为mghb.重力对物体做的功为mghc.物体在海平面上的动能为mghd.物体在海平面上的机械能为4.(2012福建高考)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块a、b用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,a、b处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,a下落、b沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )a.速率的变化量不同b.机械能的变化量不同c.重力势能的变化量相同d.重力做功的平均功率相同5.(2012石家庄高一检测)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(本题包括3小题，共25分，要有必要的文字叙述)6.(8分)如图所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴o上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球a和b(可以当做质点)，杆长为l，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力。当轻杆通过竖直位置时，求：小球a、b的速度各是多少？7.(8分)长为l的均匀链条放在光滑的水平桌面上，且使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？8.(9分)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图所示是滑板运动的轨道，ab和cd是一段圆弧形轨道，bc是一段长7 m的水平轨道。一运动员从ab轨道上的p点以6 m/s的速度下滑，经bc轨道后冲上cd轨道，到q点时速度减为零。已知运动员的质量为50 kg，h=1.4 m，h=1.8 m，不计圆弧轨道上的摩擦。(g=10 m/s2)求：(1)运动员第一次经过b点、c点时的速度各是多少？(2)运动员与bc轨道的动摩擦因数。答案解析1.【解析】选c。由于物体在平衡力的作用下做匀速直线运动，所以物体的动能不变，而势能可能不变，也可能变化，当物体的势能变化时，机械能一定变化，当物体的势能不变时，机械能一定不变，故c正确，a、b、d错误。【总结提升】机械能守恒的判断(1)对单个物体判断机械能守恒时，看是否只有重力做功，若并非只受重力，看其他力是否做功或做功的代数和是否为零。(2)对两个或几个物体组成的系统，判断机械能是否守恒时，看是否只有重力做功，若有其他外力或内力做功(如内部有摩擦力等，系统内弹力除外)，则系统机械能不守恒。看是否只有动能和势能之间的转化。2.【解析】选a、d。物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少，动能增加，a正确。物体在下滑过程中，斜面做加速运动，其机械能增加，b错误。物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90，所以斜面对物体的作用力对物体做负功，c错误。对物体与斜面组成的系统，只有物体的重力和物体与斜面间的弹力做功，机械能守恒，d正确。 【变式备选】游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则( )a.下滑过程中支持力对小朋友做功b.下滑过程中小朋友的重力势能增加c.整个运动过程中小朋友的机械能守恒d.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功【解析】选d。支持力始终与速度垂直，不做功，a错。下滑过程中重力做正功，重力势能减小，b错。在滑动过程中摩擦力做负功，机械能减小，c错，d对。3.【解析】选b、c、d。物体抛出后运动的全过程机械能守恒，以地面为参考平面，物体的机械能表示为，也等于全过程中任意位置的机械能，d正确；由动能定理知：mgh-，所以在海平面上的动能为mgh，c正确；重力做的功wgmgh，所以b正确；到达海平面时的重力势能ep-mgh，a错误。所以正确答案为b、c、d。4.【解题指南】解答本题时应明确以下三点：(1)矢量和标量的描述不同。(2)平均功率的计算公式的理解。(3)据平衡状态得两物块的质量关系。【解析】选d。设a、b离地高度为h,由于斜面表面光滑，a、b在运动过程中机械能守恒，故mgh=，物块着地时速率相等,均为，因此速率变化量相等，a、b错。由于初始时刻a、b处于同一高度并处于静止状态，因此有mag=mbgsin，又由于下落高度相同，所以重力势能变化量不相等，c错。从剪断轻绳到两物块着地过程的平均速度大小为 故选项d正确。 5.【解题指南】求解本题应注意以下问题：(1)小球恰能通过最高点，表明它在最高点的向心力等于其重力。(2)运动过程的各个阶段，小球的机械能不变。【解析】选a、b、d。由题意知mg=,故小球经p点时的速度大小v=，c错。由2r=、x=vt得小球落地点离o点的水平距离为2r，a对。根据动能定理2mgr=ek-得小球落地时的动能ek=2mgr+=mgr，b对。由mgh=mgr得小球能达到的最大高度h=2.5r,比p点高0.5r ，d对。6.【解析】对a、b(包括轻杆)组成的系统，由机械能守恒定律ep减=ek增，得 又因a、b两球的角速度相等，则 vb=l 联立式，代入数据解得答案： 7.【解析】链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量(质量线密度)为m/l，设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得：答案：8.【解析】以水平轨道为零势能面(1)从p点到b点，根据机械能守恒定律有解得vb=8 m/s从c点到q点，根据机械能守恒定律有=mgh解得vc=6 m/s。(2)从b到c由动能定理，解得=0.2。答案:(1)8 m/s 6 m/s (2)0.2 【总结提升】应用机械能守恒定律解题的优越性机械能守恒定律不涉及运动过程