【人教版】高中物理必修二机械能守恒定律

1、机械能守恒定律一、单项选择题1如下图，距离地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的选项是()A物体在c点比在a点拥有的重力势能大B物体在c点比在a点拥有的动能大C物体在a点比在b点拥有的动能大D物体在a、b、c三点拥有的动能同样大解析：物体在下落过程中，重力势能减小，动能增大，所以物体在a点的重力势能大于在c点的重力势能，在b、c点的动能大于在a点的动能，B对，A、C、D错答案：B2如图，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑若以地面为零势能参照平面，则当苹果落到坑底时的机械能为()AmghBmgHCmg(Hh)

2、Dmg(Hh)解析：苹果下落过程机械能守恒，开始下落时其机械能为EmgH，落到坑底时机械能仍为mgH.答案：B3(2017中山高一检测)如下图，斜面体置于圆滑水平地面上，其圆滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的选项是()A物体的重力势能增加，动能减小B斜面体的机械能不变C斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功D物体和斜面组成的系统机械能守恒解析：物体沿斜面下滑，重力势能减少，动能增加，所以A项错误；斜面体除受重力外，还会在物体对它的压力的作用下向右运动，故其机械能不守恒，B项错误；由于只有系统内的动能和重力势能互相转变，无其他形式能量转变，故系统机械能守恒，D

3、项正确；系统机械能守恒，而斜面体的机械能增加，所以物体的机械能减少，即斜面体对物体做负功，C项错误答案：D4(2017合肥高一检测)以水平面为零势能面，小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍，那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为()A.3C2D.21212解析：开始抛出时：mgh22mv0，当动能和势能相等时：mgh12mv，此时小球的竖直速度vy2g12v2v22222，解得v02，选项D正确000yhhvvvvy答案：D5如下图，在高1.5m的圆滑平台上有一个质量为2kg的小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时

4、的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时拥有的弹性势能为(g10m/s2)()A10JB15JC20JD25J12vyvy解析：由h2gt和vygt得vy30m/s，落地时，tan60v0，可得v0tan60102m/s，由弹簧与小球组成的系统机械能守恒得pmv0pE2，可求得E10J，A正确答案：A二、多项选择题6下列物体中，机械能守恒的是()A做自由落体运动的物体B被匀速吊起的集装箱C圆滑曲面上自由运动的物体D物体以加快度g竖直向下做匀减速运动2mg的外力作用，故机解析：物体做自由落体运动或沿圆滑曲面自由运动时，不受摩擦力，只有重力做功，机械能守恒，选项A、C正确；匀速吊起的集装箱，绳

5、的拉力对它做功，机械能不守恒，选项B错误；选项D中的物体由牛顿第二定律知其必受到竖直向上的大小为械能不守恒正确选项为A、C.答案：AC7(2017大理高一检测)对于这四幅图示的运动过程中物体机械能守恒的是()A图甲中，滑雪者沿圆滑斜面自由下滑B图乙中，过山车封闭油门后经过不圆滑的竖直圆轨道C图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动D图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)答案：ACD8如下图，长木板乙放在圆滑的水平面上，滑块甲由长木板的左端以水平向右的速度滑上，滑块与长木板之间存在摩擦力，假定长木板足够长则()A滑块甲的机械能不守恒B长木板乙的机械能不守恒C滑块甲和长木板乙组成的

6、系统机械能守恒D滑块甲和长木板乙组成的系统机械能增大解析：由于滑块与长木板之间存在摩擦力，因而有内能产生，因此对于滑块甲和长木板乙本身以及二者组成的系统来说机械能都不守恒，A、B正确，C、D错误答案：AB9两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是圆滑的斜面和圆弧面的极点滑向底部，如下图如果它们的初速度都为0，则下列说法正确的选项是()A下滑过程中重力所做的功相等B它们抵达底部时动能相等C它们抵达底部时速率相等D它们在最高点时的机械能和它们抵达最低点时的机械能大小各自相等解析：小铁块和在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由12得v2，ABmgH2mvgH所以A和B抵达底部的速率相等

7、，故C、D正确；由于A和B的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，抵达底部时的动能也不相等，故A、B错误答案：CD三、非选择题10如下图，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿圆滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体经过轨道最低点B时的速度为3gR，求：物体在A点时的速度大小；物体走开C点后还能上涨多高解析：(1)物体在运动的全过程中只有重力做功，机械能守恒，选用B点为零势能点设物体在B处的速度为1212v，则mg3R2mv02mv，BB得v03gR.(2)设从B点上涨到最高点的高度为H，由机械能守恒可得mgH12R2mv，H4.5BBBB所以走开C点后还能上涨HCHBR3.5R.答案：(

8、1)3gR(2)3.5R11如下图，一固定在竖直平面内的圆滑的半圆形轨道ABC，其半径R0.5m，轨道在C处与水平地面相切，在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v05m/s，结果它沿CBA运动，经过A点，最后落在水平地面上的D点，求C、D间的距离x(g取10m/s2)解析：物块由C到A过程中，只有重力做功，机械能守恒，则1212pkmgRmv0mv.EE，即222物块从A到D过程中做平抛运动，则12竖直方向上有2R2gt.水平方向上有xvt.综合三式并代入数据得x1m.答案：1m12如下图，位于竖直平面内的圆滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径水平，b点为抛物线极点已知2m，2m取重力加快度大小g10m/s2.Oahx(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作使劲，求圆弧轨道的半径；(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环抵达c点时速度的水平分量的大小解析：(1)设小环在b点的速度为v，小环恰与bc无相互作用，知足h12gt2，xvt得vxg5m/s2h小环由a点到b点知足机械能守恒