【优化方案】2020高中物理知能优化训练新人教版必修2

1、知能优化训练同步测控1. （2020年重庆高一检测）物体在平衡力作用下的运动中（）A.物体的机械能一定不变B.如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化C物体的动能可能变化，但机械能一定不变D.物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变解析：选B.由动能定理知，平衡力作用下物体的动能一定不变， C错，若物体 的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机械能一定有变化，B对，A、D错. TOC o 1-5 h z 2.如图7 8 7所示，两质量相同的小球 A B用线悬在等高的0、Q点，A 球的悬线比B球长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时 （以悬点为零势能点）（

2、）即6 _5 : g.Ir11f,: 7 : /;/广1*图 7 8 7B球的动能大于A球的动能A球的动能大于B球的动能A球的机械能大于B球的机械能A球的机械能等于B球的机械能解析：选BD.空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化， 机械能守恒，故C错，D对；到最低点时A球减少的重力势能较多，增加的动能较 多，故A错，B对.3. （2020年聊城高一检测）从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时（不计空气阻力，选抛出点为参考平面），则（）A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C所具有的机械能不等D.所具有的机械能相等解析：选D.两个小球刚抛

3、出时机械能相等，上升过程中机械能都守恒，故C错D对；上升到同一高度时，由于质量不等，由 Ep= mgh知，重力势能不等，由于机械 能相等，故动能不等，A B错.4.6。-二图 7 - 8 - 8如图7 88所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端 各系一小球a和b, a球质量为m,静置于地面；b球质量为3m,用手托住，离地高 度为h,此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）A. hB. 1.5hC. 2hD, 2.5h解析：选B.在b球落地前，a、b两球组成的系统机械能守恒，且 a、b两球速 度大小相等，根据机械能守恒定律可得： 3mgh= mgh（mi

4、+ 3m）v2,则v=Vgh.b球 落地时，a球高度为h,之后a球向上做竖直上抛运动，在这个过程中，a球机械能 守恒，则1mV+mgh= mgH 解得 H= +h=1.5h, B正确.5.图 7 8 9如图7-8-9所示，光滑的水平桌面离地高度为2L,在桌的边缘，一根长为2L 的匀质软纯，一半搁在水平桌面上，一半自然垂直在桌面下，放手后绳子开始下落， 试问，当绳子的下端刚触地时，速度为多大？解析：绳子在下落过程中，桌面对绳子的支持力不做功，只有绳子的重力做功， 故绳子下落过程中机械能守恒.选桌面为零势能参考面，则初态的机械能为 Ei=-mg - 2；末态的机械能为 E212 1 L12=mg6

5、,mv,由机械能守恒有一 2mg万=mg62mv 课时训练 一、选择题.下列物体中，机械能守恒的是（）A.被平抛的物体（不计空气阻力）B.被匀速吊起的集装箱C光滑曲面上自由运动的物体D.物体以4g/5的加速度竖直向上做减速运动解析：选AC.选项A C情景下，只有物体的重力做功，机械能守恒；而选项 B、 D中，由物体的运动状态可以判断，物体除重力外还受其他外力作用，且外力做功， 物体机械能不守恒，所以 A、C正确.图 7 810.如图7 810所示，A、B两球的质量相等，A球挂在不能伸长的绳上，B 球挂在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置，然后释放，若小球通过悬点 O正下方 的C点时，弹簧和绳子等

6、长，则（）A.在C点A、B两球的动能相等A B两球重力势能的减少量相等A球的机械能守恒B球的机械能减小解析：选BCD两个小球下落的高度相同，减少的重力势能相等， B对.A球受 到绳子的作用力，这个力不做功，A球机械能守恒，C对.弹簧到C点时伸长，具有 弹性势能，B球的机械能减少，D对.3.质量为m的物体，在距地面h高处以g/2的加速度由静止开始竖直下落到地 面，下列说法正确的是（）1A.物体的重力势能减少了 2mghB.物体的机械能减少了 mgh3C.物体的动能增加了 2mghD.重力对物体做功mgh解析：选D.物体加速度为2g,则物体除重力外还受到向上的力 F,大小为2mg1.W= mgh

7、W= 2mgh Wfe= （mg F）h=2mgh.综上所述，只有D项正确.（2020年高考新课标全国卷）一蹦极运动员身系弹性蹦极纯从水面上方的高 台下落，到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质 点，下列说法正确的是（）A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极纯张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极纯所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：选ABC运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减小，选项 A 正确.弹力一直做负功，弹性势能增加，选项 B正确.除重力、弹力之外无其他力 做

8、功，故机械能守恒，选项 C正确.重力势能的改变与重力势能零点的选取无关， 故选项D错误.（2020年厦门高一检测）以初速度V0从地面竖直向上抛出质量为 m的小球,忽略空气阻力，以地面为零势能参考面，则小球的动能和势能相等时离地面的高度为（A.C.)2Vg2 V04g2V0B.2g2V0 D.-6g24g时,动能与解析：选C.小球上升的最大高度H= v,当小球上升到h = ：H= 2g2势能相等，故C正确.物体做自由落体运动，国代表动能，日代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面.下列所示图象中，能正确反映各物理量之间的关系的是（）图 7 811解析：选B.设物体的质量为解初态势能为 d

9、则有& =2mgt2=E；mV=& E=Emgh.综上可知只有B对.（2020年西南师大附中高一检测）如图7812,把一根内壁光滑的细圆管 弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口 A竖直向上，管口 B水平向左，一小球从管 口 A的正上方hi高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点 B处.若小球从A管口 正上方h2高处自由落下，进入 A管口运动到B点后又从空中飞落进 A管口，则hi :A. 1 ： 2B, 2 ： 3C. 4 ： 5D. 5 ： 6解析：选C.当小球从管口 A的正上方hi高处自由落下，到达细管最高点B处时 的速度为零，则根据机械能守恒定律有（取管口 A的位置重力势能为零），mgh=m

10、gR 解得hi=R;当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有 R= VBt, R =或封，解得vb=根据机械能守恒定律有 mgh = mgRbgmJ,解得h2= 5R/4, 故 hi : h2=4 : 5.（2020年重庆高一检测）图 7 8i3半径为R= 0.4 m的圆桶固定在小车内，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图 7-8-i3所示.小车以速度v=4 m/s向右做匀速运动，g取i0 m/s2,当小车突然 停止，此后关于小球在圆桶中上升的最大高度下列说法正确的是（）A.等于0.8 mB.等于0.4 mC.大于0.4 m小于0.8 m D ,小于0.4 m解析：选C.小车突然停

11、止后，小球在圆筒内做圆周运动.当小球的动能全部转2化为重力势能时，小球能上升的高度为 h=V = 0.8 m但它若能沿轨道运动到圆筒2g的最局点时,在最局点 2 v还须晒足 咔mg IP vy/gR= 2 m/s,所以匕必然在上升到圆心包置之上而到 达最高点之前离开轨道做斜上抛运动，C正确.（2020年高考福建理综卷）如图7 814甲所示，质量不计的弹簧竖直固定 在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球 落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落， 如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时问t变化的图象

12、如图乙所示，则（）甲乙图 7 814ti时刻小球动能最大12时刻小球动能最大t 2t 3这段时间内，小球的动能先增加后减少t2t 3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析：选C.ti时刻为小球与弹簧刚接触的时刻，此后小球继续加速，当弹簧弹 力等于重力时，速度达到最大，动能也最大，t2时刻为小球的最低点，动能为零，所以选项A、B错误；t 2t 3这段时间内小球由最低点向上运动，t 3时刻离开弹簧, 小球的动能先增大后减小，选项 C正确；t2t3这段时间内小球和弹簧组成的系统 机械能守恒，弹性势能转化为小球的重力势能和动能，小球增加的动能小于弹簧减 小的弹性势能，选项D错误.二、非选

13、择题10.图 7 815如图7815所示，一1g全长为L、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小的定滑 轮上.当受到轻微的抖动时，铁链开始滑动.当铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度多 大？1 ,解析：初始时，铁链的重心在小定滑轮下方 心处.铁链脱离滑轮瞬间，其重心一在小定滑轮下万六处.设铁链的质量为 限并设铁链脱离滑轮瞬间的速度为 v,据铁链减少的重力势能 A E p等于增加的动能A E k可得AEp=mg(LL) = AEk= 1mz,解得 v = 2j2gL,即铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度为*gL.答案：N2gL11.图 7 816如图7816所示是一个横截面为半圆，半径为R的光滑柱面，一根不可伸长 的

14、细线两端分别连接物体 A、B,且mi= 2m,由图示位置由静止开始释放 A物体，求当B物体到达半圆顶点时的速度 v.解析：A和B两物体组成的系统，只有重力做功，因此系统机械能守恒,两物体运动过程中速度相等，设为v, A物体的重力势能减小，转化为B物体的重力 势能和A B两物体的动能，即A E pa= A E pb+ Ba+ Eb.-1I/nAg - 2 冗 R= mgR+ mv + mv ,(2020年高考北京卷)如图7-8-17所示，长度为l的轻绳上端固定在 O 点，下端系一质量为 m的小球(小球的大小可以忽略).(1)在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为a,小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力 F的大小.(2)由图示位置静止释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球 的拉力.不计空气阻力.解析：(1)受力图如图所示根据平衡条件，应满足 Rcosa = mg Asin a