高中物理 第七章 第8节 机械能守恒定律练习 新人教版必修2.doc

【成才之路】2015-2016学年高中物理 第七章 第8节 机械能守恒定律练习 新人教版必修2基础夯实一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(福州八县(市)一中20142015学年高一下学期联考)下列说法正确的是()a物体沿水平面做匀加速运动，机械能一定守恒b起重机匀速提升物体，机械能一定守恒c物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒d跳伞运动员在空中匀速下落过程中，机械能一定守恒答案：c解析：a项，势能不变动能增加；b项，动能不变势能增加；c项，只有重力做功机械能守恒；d项，动能不变势能减小，综上所述选项c正确。2(山东实验中学20132014学年高一下学期检测)如图所示，在水平台面上的a点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，则它到达b点时速度的大小是()a bc dv0答案：b解析：若选桌面为参考面，则mvmghmv，解得vb。3. (山东昌乐二中20142015学年高一下学期期末)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，mn是通过椭圆中心o点的水平线。已知一小球从m点出发，初速率为v0，沿管道mpn运动，到n点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由m点以初速率v0出发，而沿管道mqn运动，到n点的速率为v2，所需时间为t2。则()av1v2，t1t2 bv1t2cv1v2，t1t2 dv1v2，t1t2，a正确。4.竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后(不计空气阻力)()a放手瞬间小球的加速度等于重力加速度b小球与弹簧与地球组成的系统机械能守恒c小球的机械能守恒d小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大答案：bd解析：放手瞬间小球加速度大于重力加速度，a错；整个系统(包括地球)的机械能守恒，b对，c错；向下运动过程中，由于重力势能减小，所以小球的动能与弹簧弹性势能之和增大。5(怀化市20132014学年高一下学期期末)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的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是()a物体落到海平面时的势能为mghb重力对物体做的功为mghc物体在海平面上的动能为mvmghd物体在海平面上的机械能为mv答案：bcd解析：若以地面为参考平面，物体落到海平面时的势能为mgh，所以a选项错误；此过程重力做正功，做功的数值为mgh，因而b正确；不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能守恒，有mvmghek，在海平面上的动能为ekmvmgh ，c选项正确；在地面处的机械能为mv，因此在海平面上的机械能也为mv，d选项正确。二、非选择题6.质量为25kg的小孩坐在秋千上，小孩重心离拴绳子的横梁2.5m，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60，秋千板摆到最低点时，忽略手与绳间的作用力，求小孩对秋千板的压力大小。(g取10m/s2)答案：500n解析：秋千摆到最低点过程中，只有重力做功，机械能守恒，则：mgl(1cos60)mv2在最低点时，设秋千对小孩的支持力为fn，由牛顿第二定律得：fnmgm解得：fn2mg22510n500n，由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力为500n。72014年冬季奥林匹克运动会跳台滑雪比赛在俄罗斯举行。图为一跳台的示意图。假设运动员从雪道的最高台a由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的b点时速度多大？当他落到离b点竖直高度为10m的雪地c点时，速度又是多大？(设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，取g10m/s2)答案：8.9m/s16.7m/s解析：运动员在滑雪过程中只有重力做功，故运动员在滑雪过程中机械能守恒。取b点所在水平面为参考平面。由题意知a点到b点的高度差h14m，b点到c点的高度差h210m，从a点到b点的过程由机械能守恒定律得mvmgh1，故vb4m/s8.9m/s；从b点到c点的过程由机械能守恒定律得mvmgh2mv，故vc2m/s16.7m/s。能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1. (江西临川一中20142015学年高一下学期期中)如图，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的小滑轮上，当受到轻微的扰动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小()a bc d答案：b解析：设铁链的质量为2m，根据机械能守恒定律得mg2mv2v。2.如图所示，ma2mb，不计摩擦阻力，a物体自h高处由静止开始下落，且b物体始终在水平台面上。若以地面为零势能面，当物体a的动能与其势能相等时，物体a距地面高度是()ah/5b2h/5c4h/5 dh/3答案：b解析：a、b组成的系统机械能守恒，设物体a的动能与其势能相等时，物体a距地面的高度是h，a的速度为v。则有：maghmav2，v22gh从开始到距地面的高度为h的过程中，减少的重力势能为：epmag(hh)2mbg(hh)增加的动能为：ek(mamb)v2(3mb)2gh3mbgh，由epek得hh。3如图，游乐场中，从高处a到水面b处有两条长度相同的光滑轨道，甲、乙两小孩沿不同轨道同时从a处自由滑向b处，下列说法正确的是()a甲的切向加速度始终比乙的大b甲、乙在同一高度的速度大小相等c甲、乙在同一时刻总能到达同一高度d甲比乙先到达b处答案：bd解析：由机械能守恒定律，得甲、乙两小孩在同一高度和滑到b处时的速度大小相等，选项b正确；画出两小孩的vt图象如图所示，甲的切向加速度并不是始终比乙的大，选项a错误；甲先到达某一高度，选项c错误；甲滑到b点的时间短，选项d正确。4. (南昌市20132014学年高一下学期期末)如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r0.4m，最低点有一小球(半径比r小很多)，现给小球以水平向右的初速度v0，如果要使小球不脱离圆轨道运动，那么v0应当满足(g10m/s2)()av00 bv04m/scv02m/s dv02m/s答案：cd解析：当小球沿轨道上升的最大高度等于r时，由机械能守恒定律得mvmgr，得v02m/s；当小球恰能到达圆轨道的最高点时有mgm又由机械能守恒mvmg2rmv2解得v02m/s所以满足条件的选项为cd。二、非选择题5(台州中学20142015学年高一下学期期中)如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中ab是长为r的水平直轨道，bcd是圆心为o、半径为r的3/4圆弧轨道，两轨道相切于b点。在外力作用下，一小球从a点由静止开始做匀加速直线运动，到达b点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点c，重力加速度为g。求： (1)小球在ab段运动的加速度的大小；(2)小球从d点运动到a点所用的时间。答案：(1)g(2)()解析：(1)设小球在c点的速度大小为vc，根据牛顿第二定律有，mgm小球从b点运动到c点，根据机械能守恒定律，mvmv2mgr，在ab段设加速度的大小为a，由运动学公式，有v2ar，联立解得ab段运动的加速度的大小a5g/2。(2)设小球在d处的速度大小为vd，下落到a点时的速度大小为v，由机械能守恒定律有：mvmvmgr。mvmv2，设小球从d点运动到a点所用的时间为t，由运动学公式得，gtvvd联立解得：t()。6. (青岛市20132014学年高一下学期三校联考)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下，图中a、b、c、d均为石头的边缘点，o为青藤的固定点，h11.8m，h24.0m，x14.8m，x28.0m。开始时，质量分别为m10kg和m2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的a点水平跳至中间石头。大猴抱起小猴跑到c点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的d点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g10m/s2。求：(1)大猴从a点水平跳离时速度的最小值；(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小。答案：(1)8 m/s(2)9 m/s(3)216 n解析：本题考查了平抛运动、机械能守恒定律和圆周运动的综合应用，考查了考生的分析综合能力，运动过程和受力分析是解答关键。思路大致如下：根据平抛运动求猴子的最小速度，根据机械能守恒定律求猴子荡起时的速度，利用圆周运动，结合几何关系，求青藤的拉力。(1)