2019-2020学年新教材高中物理 课时跟踪训练（六）机械能守恒定律 鲁科版必修第二册

1 课时跟踪训练 六 课时跟踪训练 六 机械能守恒定律机械能守恒定律 a 级 学考达标 1 2019 东营高一检测 关于机械能守恒的叙述 正确的是 a 做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒 b 做变速直线运动的物体机械能不可能守恒 c 合外力为零时 机械能一定守恒 d 只有重力对物体做功 物体的机械能不一定守恒 解析 选 a 物体做匀速直线运动 意味着所受合外力为零 但并不一定满足机械能 守恒的条件 故选项 a 正确 c 错误 只要满足机械能守恒的条件 不论物体做变速直线 运动 还是变速曲线运动 机械能均守恒 故选项 b 错误 只有重力对物体做功时 物体 的机械能一定守恒 故选项 d 错误 2 2019 济宁高一检测 如图所示 无人机在空中匀速上升时 不断增加的能量是 a 动能 b 动能 重力势能 c 重力势能 机械能 d 动能 重力势能 机械能 解析 选 c 无人机的重力势能ep mgh 与高度有关 动能ek mv2 与速度的平方 1 2 成正比 机械能等于动能和重力势能之和 无人机匀速上升 所以动能保持不变 高度不 断增加 所以重力势能不断增加 机械能不断增加 所以选项 c 正确 3 忽略空气阻力 下列几种运动中满足机械能守恒的是 a 电梯匀速下降 b 物体沿斜面匀速下滑 c 子弹射穿木块的运动 d 物体自由下落的运动 解析 选 d 电梯匀速下降时 动能不变 重力势能减小 则机械能减小 选项 a 错 误 物体沿斜面匀速下滑时 动能不变 重力势能减小 则机械能减小 选项 b 错误 子 弹射穿木块的运动中因为木块的阻力对子弹做负功 则子弹的机械能减小 选项 c 错误 物体自由下落的运动中 只有重力做功 则机械能守恒 选项 d 正确 4 下列四个选项图中 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 其运动过程中机械能守恒的是 2 解析 选 c 图 a 图 b 中 除重力外 力f对木块做功 机械能不守恒 图 c 中只有 重力做功 机械能守恒 图 d 中除重力外 摩擦力对木块做功 机械能不守恒 故 c 项正 确 5 2019 德州高一检测 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 a 0 5 j b 0 10 j c 10 j 5 j d 20 j 10 j 解析 选 a 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 即为 0 下滑到斜面中点时的重力势能ep mg sin 30 5 j 故选 l 2 项 a 正确 6 如图所示 质量为m的小球以速度v0离开桌面 若以桌面为零势能面 则它经过a 点时所具有的机械能是 不计空气阻力 a mv mgh b mv mgh 1 20 2 1 20 2 c mv d mv mg h h 1 20 2 1 20 2 解析 选 c 小球下落过程机械能守恒 所以ea e初 mv c 正确 1 20 2 7 在上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置 体验者在风力作用下漂 浮在半空 若减小风力 体验者在加速下降过程中 a 失重且机械能增加 b 失重且机械能减少 c 超重且机械能增加 d 超重且机械能减少 解析 选 b 据题意 体验者漂浮时受到的重力和风力平衡 在加速下降过程中 风 力小于重力 即重力对体验者做正功 风力做负功 体验者的机械能减小 加速下降过程 中 加速度方向向下 体验者处于失重状态 故选项 b 正确 8 2018 浙江 6 月学考 如图所示 质量为m的小球 从距桌面h1高处的a点自由 下落到地面上的b点 桌面离地高为h2 选择桌面为参考平面 则小球 a 在a点时的重力势能为mg h1 h2 b 在a点时的机械能为mg h1 h2 3 c 在b点时的重力势能为 0 d 落到b点时的动能为mg h1 h2 解析 选 d a点在参考平面上方h1高处 小球在a点时的重力势能epa mgh1 机械 能为ea eka epa 0 mgh1 mgh1 选项 a b 错误 b点在参考平面下方 所以重力势能 epb mgh2 选项 c 错误 根据机械能守恒定律有ea eb 解得ekb mg h1 h2 选项 d 正确 9 如图所示 总长为l的光滑匀质铁链 跨过一光滑的轻质小定滑轮 开始底端相齐 当略有扰动时某一端下落 则铁链脱离滑轮的瞬间 其速度 为多大 滑轮半径可忽略不计 解析 设铁链总质量为m 初状态至末状态可等效为一半铁链移至另一 半下端 其重力势能的减少量为 ep mg 2 l 2 mgl 4 设末状态时链条的速度为v 则动能的增量为 ek mv2 1 2 由机械能守恒定律 得 mv2 mgl 4 1 2 解得v gl 2 答案 gl 2 b 级 选考提能 10 2019 三亚高一检测 如图所示 蹦极是一种非常刺激的娱乐项 目 为了研究蹦极过程 做以下简化 将体验者视为质量为m的质点 他沿竖直方向由静止开始下落 忽略弹性绳的质量和空气阻力 整个过 程中弹性绳始终在弹性限度内 已知 弹性绳的原长为l0 弹性绳的弹 力大小可以用f kx来计算 式中k为常量 x为弹性绳的伸长量 重 力加速度为g 在下落过程中 a 体验者的机械能保持不变 b 当弹性绳刚好被拉直时 弹性绳的弹力大小为kl0 c 当弹性绳的弹力等于体验者的重力时 体验者速度达到最大 d 体验者达到的最大速度为 2gl0 解析 选 c 因弹性绳被拉直后 弹性绳的弹力对体验者做负功 则此时体验者的机 械能减小 选项 a 错误 当弹性绳刚好被拉直时 弹性绳无形变 此时的弹力大小为零 选项 b 错误 因弹性绳被拉直后 开始阶段弹力小于重力 体验者的加速度向下 即加速 4 向下运动 当弹性绳的弹力等于体验者的重力时 体验者的加速度减为零 此时体验者速 度达到最大 选项 c 正确 因弹性绳刚好被拉直时体验者达到的速度由机械能守恒定律得 mgl0 mv2 解得v 以后还会加速运动一段时间 直到速度最大 可知体验者达 1 22gl0 到的最大速度大于 选项 d 错误 2gl0 11 2019 烟台高一检测 如图所示是某类潮汐发电示意图 涨潮时开闸 水由通道 进入海湾水库蓄水 待水面升至最高点时关闭闸门 如图甲所示 落潮时 开闸放水发电 如图乙所示 设海湾水库面积为 5 0 108 m2 平均潮差为 3 0 m 一天涨落潮两次 发 电机的平均能量转化效率为 10 则一天内发电的平均功率约为 海水 1 0 103 kg m3 g取 10 m s2 a 2 6 104 kw b 5 2 104 kw c 2 6 105 kw d 5 2 105 kw 解析 选 b 放水发电时 海水的重力势能减少 其中 10 转化为电能 一天内提供的 重力势能为ep 2mgh 2 vgh 2 1 0 103 5 0 108 3 0 10 1 5 j 4 5 1013 j 则一天内发电的平均功率为p 5 2 104 kw 故选项 b 正确 ep 10 24 3 600 s 12 如图所示 a物体用板托着 位于离地h 1 0 m 处 轻质细绳通过 光滑定滑轮与a b相连 绳子处于绷直状态 已知a物体质量m 1 5 kg b物体质量m 1 0 kg 现将板抽走 a将拉动b上升 设a与地面碰后 不反弹 b上升过程中不会碰到定滑轮 g取 10 m s2 问 1 a落地前瞬间的速度大小 2 b在上升过程中离地的最大高度 解析 1 a落地时 a b系统重力势能的减少量 ep 减 mgh mgh 系统动能的增加量 ek 增 m m v2 1