2020春物理必修2（粤教版）分层训练：第四章第四节机械能守恒定律 含解析.doc

教学资料范本2020春物理必修2（粤教版）分层训练：第四章第四节机械能守恒定律 含解析编 辑：_时 间：_A级抓基础1关于机械能.下列说法中正确的是()A物体做匀速运动.它的机械能一定守恒B物体只要做曲线运动.它的机械能一定守恒C合力对物体所做的功为零.它的机械能一定守恒D合力对物体所做的功不为零.它的机械能可能守恒解析：做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒.比如降落伞匀速下降.机械能减小.故A错误；物体做曲线运动时.可能有除重力以外的力做功.机械能不守恒.比如在空气阻力不能忽略的情况下物体做平抛运动时机械能不守恒.故B错误；合力对物体所做的功为零.物体可能做匀速直线运动.机械能不一定守恒.比如降落伞匀速下降.机械能减小.故C错误；合力对物体所做的功不为零.可能仅受重力.只有重力做功.机械能守恒.比如自由落体运动.故D正确答案：D2质量为1 kg的物体从倾角为30、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.若选初始位置为零势能点.那么.当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)()A0 J.5 JB0 J.10 JC10 J.5 J D20 J.10 J解析：物体下滑时机械能守恒.故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能.下滑到斜面中点时的重力势能Epmgsin 30110sin 30J5 J故选项A正确答案：A3.如图所示.桌面高为h.质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下.不计空气阻力.假设桌面处的重力势能为零.则小球落到地面前瞬间的机械能为()Amgh BmgHCmg(Hh) Dg(Hh)解析：机械能是动能和势能的总和.因为选桌面为零势能面.所以开始时机械能为mgH.由于小球在下落过程中只受重力.所以小球在落地之前机械能守恒.即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等.故选项B正确答案：B4(多选)如图所示.一根弹簧下端固定.竖立在水平面上.其正上方A位置有一个小球从静止开始下落.在B位置接触弹簧的上端.在C位置小球所受弹力大小等于重力在D位置小球速度减小到零.在小球的下降阶段中.以下说法正确的是()A系统的机械能守恒B在B位置小球动能最大C在C位置小球动能最大D从AC位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加解析：当弹簧弹力小于重力时.小球向下加速.当两个力相等时速度最大.然后做减速运动.重力势能的减小量等于动能的增加和弹性势能的增大之和.系统的机械能守恒.A、C正确答案：AC5如图所示.由距离地面h21 m的高度处以v04 m/s的速度斜向上抛出质量为m1 kg的物体.当其上升的高度为h10.4 m时到达最高点.最终落在水平地面上现以过抛出点的水平面为零势能面.重力加速度g取10 m/s2.不计空气阻力.则()A物体在最大高度处的重力势能为14 JB物体在最大高度处的机械能为16 JC物体在地面处的机械能为8 JD物体在地面处的动能为8 J解析：物体在最高点时具有的重力势能Ep1mgh11100.4 J4 J.故A错误；物体在最高点时具有的机械能等于刚抛出时的动能.即8 J.故B错误；物体在下落过程中.机械能守恒.任意位置的机械能都等于8 J.故C正确；物体落地时的动能EkEEp2Emg(h2)8 J110(1) J18 J.故D错误答案：C6质量为m的物体.在距离h高处.以的加速度由静止竖直下落到地面上.下列说法中正确的是()A物体的重力势能减小mghB物体的机械能减小mghC物体的动能减小mghD物体的重力做功mgh解析：物体在下落过程中.物体的重力做正功.为WGmgh.则重力势能减小mgh；物体的合力为Fmamg.则合力做功为mgh.根据动能定理可得物体的动能增加为mgh.所以物体的机械能减小mgh.选项D正确.A、B、C错误答案：DB级提能力7(多选)荡秋千运动是一种常见的娱乐项目.一个重20 kg的小孩在荡秋千.秋千的长度为2.5 m.小孩荡秋千到达最高点时与竖直方向的夹角为60.不计空气阻力.g取10 m/s2.则下列说法正确的是()A小孩子在最低点的速度为5 m/sB小孩子在最低点对秋千底部的压力为400 NC小孩在整个过程中机械能不守恒D小孩在最高点只受重力解析：设秋千板和小孩的总质量为M.秋千板摆动过程.阻力忽略不计.故机械能守恒.故MgL(1cos 60)Mv2.代入数据得v5 m/s.选项A正确以小孩为研究对象受力分析.最低点时受重力、支持力的作用.故FNmgm.所以小孩所受支持力FNmgm2010 N20 N400 N；由牛顿第三定律可知.小孩在最低点对秋千底部的压力为400 N.选项B正确小孩在整个过程中只有重力做功.故小孩的机械能守恒.选项C错误小孩在最高点受到重力和支持力的作用.选项D错误答案：AB8如图所示.B物体的质量是A物体质量的一半.不计所有摩擦.A物体从离地面高H处由静止开始下落.以地面为参考面.当物体A的动能与其势能相等时.物体A距地面的高度为(设该过程中B未与滑轮相碰)()A0.4H B0.2H C0.8H D.H解析：对A、B两物体组成的系统.只有重力做功.系统机械能守恒.B的重力势能不变.所以A重力势能的减小量等于系统动能的增加量有mAg(Hh)(mAmB)v2.又物体A的动能与其势能相等.即mAghmAv2.联立上面两式得：mAg(Hh)mAgh.得h0.4H.故A正确.B、C、D错误答案：A9“蹦极”运动时.在运动员身上装好传感器.测量运动员在不同时刻的高度及速度运动员及所带装备的总质量为60 kg.弹性绳原长为10 m运动员从蹦极台自由下落.得到如图的速度位移图象则运动员下落到动能最大时和落到最低点时.绳的弹性势能分别为多大？请陈述应用相关定律解决问题的依据解析：运动员下落15 m时.有最大动能：Ek1mv260152 J6 750 J.重力势能减少了Ep1mgh601015 J9 000 J.由机械能守恒知：Ep弹1Ep1Ek19 000 J6 750 J2 250 J.当弹性绳最长25 m时.有最大弹性势能Ep弹2mgh2601025 J15 000 J.之所以认为下落过程机械能守恒.是因为图象中反映出.在弹性绳未达到原长之前.下落5 m.运动员获得了10 m/s的速度.由自由落体规律可知.机械能守恒答案：2 250 J15 000 J.依据见解析10.如图所示.质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B.用轻线连接跨在一个定滑轮两侧.轻绳正好拉直.且A物体底面接触地.B物体距地面0.8 m求：(1)放开B物体.当B物体着地时A物体的速度；(2)B物体着地后A物体能上升的高度(g取10 m/s2)解析：解法一：由E1E2.对A、B组成的系统.当B下落时系统机械能守恒.以地面为参考平面.则mBghmAgh(mAmB)v2.v m/s2 m/s.解法二：由