学业分层测评 第4章 第4节　机械能守恒定律

1、.学业分层测评十五建议用时：45分钟学业达标1以下说法正确的选项是A机械能守恒时，物体一定不受阻力B机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C物体处于平衡状态时，机械能必守恒D物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒【解析】 机械能守恒的条件是只有重力做功或系统内物体间的弹力做功机械能守恒时，物体或系统可能不只受重力和弹力作用，也可能受其他力，但其他力不做功或做的总功一定为零，A、B错物体沿斜面匀速下滑时，它处于平衡状态，但机械能不守恒，C错物体做自由落体运动时，合力不为零，但机械能守恒，D对【答案】D2以下四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中

2、的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块向上运动在以下选项所示的运动过程中机械能守恒的是ABCD【解析】根据机械能守恒条件：只有重力做功的情况下，物体的机械能才能守恒，由此可见，A、B均有外力F参与做功，D中有摩擦力做功，故A、B、D均不符合机械能守恒的条件，故答案为C.【答案】C3. 多项选择竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图4­4­10所示那么迅速放手后不计空气阻力图4­4­10A放手瞬间小球的加速度等于重力加速度B小球与弹簧与地球组成的系

3、统机械能守恒C小球的机械能守恒D小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大【解析】放手瞬间小球加速度大于重力加速度，A错；整个系统包括地球的机械能守恒，B对，C错；向下运动过程中，由于重力势能减小，所以小球的动能与弹簧弹性势能之和增大，D对【答案】BD4如图4­4­11所示，长为l的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，某一微小的扰动使铁链向一侧滑动，那么铁链完全分开滑轮时速度大小为图4­4­11A.B.C.D.【解析】铁链从开场到刚脱离滑轮的过程中，链条重心下降的高度为l，链条下落过程，由机械能守恒定律，得：mg·lmv2解得：v.【答

4、案】C5如图4­4­12所示，一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧，地面上质量为m的物块可视为质点向右滑行并冲上斜面设物块在斜面最低点A的速率为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，那么物块运动到C点时弹簧的弹性势能为图4­4­12AmghBmghmv2Cmghmv2D.mv2mgh【解析】由机械能守恒定律可得物块的动能转化为其重力势能和弹簧的弹性势能，有mv2mghEp，故Epmv2mgh.【答案】D6如图4­4­13所示的光滑轻质滑轮，阻力不计，M12 kg，M21 kg，M1离地高度为H0.5 mM1与M2从

5、静止开场释放，M1由静止下落0.3 m时的速度为图4­4­13A. m/sB3 m/sC2 m/sD1 m/s【解析】 对系统运用机械能守恒定律得，M1M2ghM1M2v2，代入数据解得v m/s，故A正确，B、C、D错误【答案】A7多项选择如图4­4­14所示装置中，木块与程度桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿程度方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，那么从子弹开场射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中图4­4­14A子弹与木块组成的系统机械能守恒B子弹与木块组成的系统机械能不守恒C子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒D子弹、木块

6、和弹簧组成的系统机械能不守恒【解析】从子弹射入木块到木块压缩至最短的整个过程，由于存在机械能与内能的互相转化，所以对整个系统机械能不守恒对子弹和木块，除摩擦生热外，还要抑制弹簧弹力做功，故机械能也不守恒【答案】BD8多项选择如图4­4­15所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度一样的光滑轨道甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，以下说法正确的有图4­4­15A甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达B处【解析】甲、乙两小孩沿不同轨道从A运动到B，只有重力做功，根据机械能守恒定

7、律和甲、乙两小孩运动的vt图象解决问题甲、乙两小孩沿光滑轨道从A运动到B，只有重力做功，根据机械能守恒定律，得mghmv2，即v，所以甲、乙两小孩在同一高度时，速度大小相等，选项B正确；甲、乙两小孩在运动过程的vt图象如下图由vt图象可知，选项A、C错误，选项B、D正确【答案】BD才能提升9多项选择如图4­4­16所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上假设以地面为参考平面，且不计空气阻力，那么以下选项正确的选项是 【导学号：35390071】图4­4­16A物体落到海平面时的势能为mghB重力对物体做的功为mghC

8、物体在海平面上的动能为mvmghD物体在海平面上的机械能为mv【解析】假设以地面为参考平面，物体落到海平面时的势能为mgh，所以A选项错误；此过程重力做正功，做功的数值为mgh，因此B正确；不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能守恒，有mvmghEk，在海平面上的动能为Ekmvmgh，C选项正确；在地面处的机械能为mv，因此在海平面上的机械能也为mv，D选项正确【答案】BCD10多项选择如图4­4­17所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在程度地面上，半径r0.4 m，最低点有一小球半径比r小很多，现给小球以程度向右的初速度v0，假如要使小球不脱离圆轨道运动，那么v0应当满足g

9、取10 m/s2图4­4­17Av00Bv04 m/sCv02m/sDv02m/s【解析】当小球沿轨道上升的最大高度等于r时，由机械能守恒定律得mvmgr，得v02m/s；当小球恰能到达圆轨道的最高点时有mgm又由机械能守恒mvmg2rmv2解得v02m/s.所以满足条件的选项为CD.【答案】CD11如图4­4­18所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的程度直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点在外力作用下，一小球从A点由静止开场做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为

10、g.求： 【导学号：35390072】图4­4­181小球在AB段运动的加速度的大小；2小球从D点运动到A点所用的时间【解析】1设小球在C点的速度大小为vC，根据牛顿第二定律有，mgm小球从B点运动到C点，根据机械能守恒定律，mvmv2mgR，在AB段设加速度的大小为a，由运动学公式，有v2aR，联立解得AB段运动的加速度的大小ag.2设小球在D处的速度大小为vD，下落到A点时的速度大小为v，由机械能守恒定律有：mvmvmgR.mvmv2，设小球从D点运动到A点所用的时间为t，由运动学公式得，gtvvD联立解得：t.【答案】1g212山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤

11、，其示意图如图4­4­19所示，图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h11.8 m，h24.0 m，x14.8 m，x28.0 m开场时，质量分别为M10 kg和m2 kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A点程度跳至中间石头大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g取10 m/s2.求：图4­4­191大猴从A点程度跳离时速度的最小值；2猴子抓住青藤荡起时的速度大小；3猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小【解析】此题考察了平抛运动、机械能守恒定律和圆周运动的综合应用，考察了考生的分析综合才能，运动过程和受力分析是解答关键思路大致如下：根据平抛运动求猴子的最小速度，根据机械能守恒定律求猴子荡起时的速度，利用圆周运动，结合几何关系，求青藤的拉力1设猴子从A点程度跳离时速度最小值为vm