【培优练习】《机械能守恒定律》（物理人教必修2）

【培优练习】机械能守恒定律（物理人教必修2）一、单选题1. 如图所示，质量为m的小球，从桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h.若以静止下落处所在平面为参考面，那么小球落地时的机械能是()A. mghB. 0C. -mghD. -mg(H+h)2. 如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A点的速度大小为()A. v02-4ghB. 4gh-v02C. v02-2ghD. 2gh-v023. 如图M1M2，滑轮光滑轻质，阻力不计，M1离地高度为H，在M1下降过程中() A. M1的机械能减少B. M2的机械能守恒C. M1和M2的总机械能增加D. M1和M2的总机械能减少4. 如图所示，质量相同的三个小球均可视为质点，处于同一水平面上.A球以初速度v0竖直上抛，B球以与水平面成角、大小也是v0的初速度斜向右上抛出，C球沿倾角为的足够长斜面以初速度v0上滑.上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，以下关于三个小球上升的最大高度的比较正确的是()A. HAHBHCB. HAHB=HCC. HAHBHCD. HBHA=HC5. 如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L2长部分垂在桌面下，(桌面高度大于链条长度)，则链条上端刚离开桌面时的动能为()A. 0B. 12mgLC. 14mgLD. 38mgL答案和解析【答案】1. B2. B3. A4. D5. D【解析】1. 解：以静止下落处所在平面为参考面，小球在最高点时机械能：E=0 小球在下落过程中机械能守恒，则小球落到时的机械能等于最高点的机械能，为0故选：B 小球落到时重力势能为-mg(H+h)，但动能不知道，机械能不好直接确定.但最高点时速度为零，动能为零，机械能很快求出，根据小球下落过程中机械能守恒，落地时与刚下落时机械能相等，就能求出小球落到时的机械能本题如根据机械能的定义，不好直接求落地时小球的机械能.技巧在于选择研究最高点，此处动能为零，重力势能为零，机械能为零.要灵活选取研究的位置2. 解：对小球由A至B研究，由动能定理：-mgh-Wf=0-12m02再对由B返回A研究，由动能定理：mgh-Wf=12m12解得：1=4gh-v02故选B小球以一定速度在粗糙的轨道上运动，当到达最高点B后，返回仍能通过A点，则由动能定理可求出小球经过A点的速度当小球再次经过A点时，由于高度没变，所以重力做功为零，而摩擦力做功与路径有关3. 解：A、根据除了重力之外的力对物体做功量度物体机械能的变化，M1下降过程中，M1受绳子拉力做负功，所以M1的机械能减小，故A正确B、M2重力势能和动能都增加，所以M2的机械能增加，故B错误CD、两个物体组成的系统中只有动能和重力势能相互转化，所以系统机械能总量守恒，故CD错误故选：A本题中单个物体系统机械能不守恒，但两个物体系统中只有动能和势能相互转化，机械能守恒本题关键是两个物体构成的系统中只有动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变4. 解：对于A、C两个球，达到最高点时，A、C两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以A、C的最大高度相同；对于B球来说，由于B是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能，所以B球在最高点时的重力势能要比AC两球的小，所以高度要比AC两球的高度小，所以D正确故选DABC三个球的机械能都守恒，到达最高点时，根据机械能守恒定律分析对比可以得出结论B球做的是斜抛运动，水平方向的分速度是不能转化成物体的重力势能的，所以B的高度最低5. 解：以桌面为零势能面，开始时链条的重力势能为：E1=-L4mg12=-mgL8当链条刚脱离桌面时的重力势能：E2=-mg12L故重力势能的变化量：E=E2-E1=-3mgL8，根据机械能守恒定律可知，链条上端刚离开桌面时的动能增加量为3mgL8，即其动能为3mgL8，故D正确。故选：D。以桌面为零势能面，分链条为桌上的部分和桌下的部分分别确定出其两种情