优化方案高中物理 第七章 机械能守恒定律 习题课 机械能守恒定律的应用知能优化演练 新人教版必修2.doc

习题课 机械能守恒定律的应用学生用书单独成册一、选择题1.如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁现让一小球自左端槽口a点的正上方由静止开始下落，从a点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是()a小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功b小球从a点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态c小球从a点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒d小球从下落到从右侧离开槽的过程机械能守恒解析：选c.小球从a点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的趋势，但是实际上没有动，整个系统只有重力做功，所以小球与槽组成的系统机械能守恒而小球过了半圆形槽的最低点以后，半圆形槽向右运动，由于系统没有其他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统的机械能守恒小球从开始下落至到达槽最低点前，小球先失重，后超重当小球向右上方滑动时，半圆形槽也向右移动，半圆形槽对小球做负功，小球的机械能不守恒综合以上分析可知选项c正确2(多选)(2015济南外国语学校高一检测)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，静止释放小球后，重球b向下转动，轻球a向上转动，在转过90的过程中，以下说法正确的是()ab球的重力势能减少，动能增加ba球的重力势能增加，动能减少ca球和b球的机械能总和保持不变da球和b球的机械能总和不断减小解析：选ac.在b球向下、a球向上摆动过程中，两球均在加速转动，两球动能增加，同时b球重力势能减少，a球重力势能增加，a正确，b错误；a、b两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，c正确，d错误3.如图所示，物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上在a点时物体开始与弹簧接触，到b点时物体速度为零则从a到b的过程中，物体()a动能一直减小b重力势能一直减小c所受合外力先增大后减小d动能和重力势能之和一直减小解析：选bd.物体刚接触弹簧一段时间内，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，且弹力小于重力，所以物体的合外力向下，物体做加速运动，在向下运动的过程中弹簧的弹力越来越大，所以合力越来越小，即物体做加速度减小的加速运动，当弹力等于重力时，物体的速度最大，之后弹力大于重力，合力向上，物体做减速运动，因为物体速度仍旧向下，所以弹簧的弹力仍旧增大，所以合力在增大，故物体做加速度增大的减速运动，到b点时物体的速度减小为零，所以从a到b的过程中物体的速度先增大再减小，即动能先增大后减小，a错误；从a点到b点物体一直在下落，重力做正功，所以物体的重力势能在减小，b正确；所受合外力先减小后增大，c错误；从a到b的过程中物体的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以d正确4.内壁光滑的环形凹槽半径为r，固定在竖直平面内，一根长度为r的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后()a下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能b下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能c甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点d杆从右向左滑回时，乙球一定不能回到凹槽的最低点解析：选a.环形槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到槽的最低点5(2015临沂高一检测)如图所示为光滑轻质的滑轮，阻力不计，m12 kg，m21 kg，m1离地高度为h0.5 m，g取10 m/s2.m1与m2从静止开始释放，m1由静止下落0.3 m时的速度为 ()a. m/sb3 m/sc2 m/s d1 m/s解析：选a.m1由静止下落0.3 m的过程中，m1和m2组成的系统机械能守恒，则有：m1ghm2gh(m1m2)v2，代入数据解得：v m/s，故选a.6如图所示，质量分别为m和3m的小球a和b可视为质点，系在长为l的细线两端，桌面水平光滑，高为h(hl)a球无初速度从桌面滑下，落在沙地上静止不动，则b球离开桌面的速度为()a. b.c. d. 解析：选a.由h2 m/s，所以小球在d处对轨道外壁有压力小球