高三物理一轮复习《机械能守恒定律》课时训练小卷（含解析）.doc

8.机械能守恒定律1.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()。a.甲图中,物体a将弹簧压缩的过程中,a机械能守恒b.乙图中,a置于光滑水平面,物体b沿光滑斜面下滑,物体b机械能守恒c.丙图中,不计任何阻力时a加速下落,b加速上升过程中,a、b机械能守恒d.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒答案:cd解析:甲图中重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,但弹簧的弹性势能增加,a的机械能减小,a错;b物体下滑,b对a的弹力做功,a的动能增加,b的机械能减小,b错;丙图中a、b组成的系统只有重力做功,机械能守恒,c对;丁图中小球受重力和拉力作用,但都不做功,小球动能不变,机械能守恒,d对。2.(2013山东泰安高一检测)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()。答案:c解析: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,机械能不守恒;故选c。3.从地面竖直上抛两个质量不同的物体,设它们的初动能相同,当上升到同一高度时(不计空气阻力,选抛出点所在的水平面为参考面),则两个物体()。a.所具有的重力势能相等b.所具有的动能相等c.所具有的机械能不相等d.所具有的机械能相等答案:d解析:初态机械能相同,机械能守恒,d对,c错。同一高度质量不等,重力势能不等,动能不等,a、b错。4.质量为m的物体,在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面。下面说法中正确的是()。a.物体的重力势能减少mghb.物体的机械能减少mghc.物体的动能增加mghd.重力做功mgh答案:c解析:物体在下落h过程中,重力做功为mgh,所以重力势能减少mgh,a、d项错误;因为a=,所以f合=mg,w合=f合h=mgh,动能增加mgh,c项正确;mg-f=ma,f=mg,所以阻力做功为-mgh,机械能减少mgh,b项错误。5.(2013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答案:d解析:剪断轻绳后,对a由机械能守恒得magh=ma-0,va=,速率变化量va=va-0=,对b同理mbgh=mb-0,速率变化量vb=vb-0=,它们相等,选项a错误;两个物体运动过程中机械能分别守恒,因而机械能的变化量都为零,选项b错误;a、b静止时mag=mbgsin ,则mamb,重力势能的减少量等于重力做的功,分别为wa=magh、wb=mbgh,后者较大,选项c错误;根据h=、可得a、b下滑时间,根据平均功率p=w/t可得pa=pb,选项d正确。6.(2013长沙高一检测)如图所示,轻弹簧一端与墙相连处于自然状态,质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能。答案:(1)50 j(2)32 j解析:(1)由机械能守恒有:epm=452 j=50 j。(2)由机械能守恒得+ep1所以ep1=4(52-32) j=32 j。7.如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连,把绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地,木块仍在桌面上,求此时砝码的速度以及轻绳对砝码做的功。答案:-mgh解析:砝码从静止开始下降h的过程中,两物体组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒定律,系统减少的重力势能等于系统增加的动能,则:2mgh=mv2+2mv2,解得:v=,设轻绳对砝码做功为w,对砝码由动能定理得:2mgh+w=2mv2-0,解得:w=-mgh。8.(2013成都三校联考)半径为r的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3r处,先后释放a、b两小球,a球的质量为2m,b球的质量为m,当a球运动到圆环最高点时,b球恰好运动到圆环最低点,如图所示。求:(1)此时a、b球的速度大小va、vb;(2)这时a、b两球对圆环作用力的合力大小和方向。答案:(1)(2)5mg方向竖直向下解析:(1)对a分析:从斜轨最高点到半圆环形轨道最高点,机械能守恒,有2mg(3r-2r)=2m解得va=对b分析:从斜轨最高点到半圆环形轨道最低点,机械能守恒,有3mgr=,解得vb=。(2)设半圆环形轨道对a、b的作用力分别为fna、fnb,fna方向竖直向下,fnb方向竖直向上。根据牛顿第二定律得fna+