高一物理必修2同步练习 7-8《机械能守恒定律》（人教版）

一、选择题1．(2012·广州高一检测)在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的有()A．雨点匀速下落 B．自由落体运动C．汽车刹车时的运动 D．物体沿斜面匀速下滑解析：机械能守恒的条件是只有重力做功．A中除重力外，有阻力做功，机械能不守恒；B中只有重力做功，机械能守恒；C中有阻力做功，机械能不守恒；D中物体除受重力外，有阻力做功，机械能不守恒，B正确．答案：B2．(2012·福州高一检测)如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为()A．mgh B．mgHC．mg(H＋h) D．mg(H－h)解析：以桌面为零势面，小球在最高点的机械能为mgH，根据机械能守恒，小球触地前的机械能等于小球在最高点的机械能mgH，B正确．答案：B3．(2012·新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳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．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳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：运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故A正确．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故B正确．选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故C正确．重力势能改变的表达式为ΔEp＝mgΔh，由于Δh是绝对的，与选取的重力势能参考零点无关，故D错．答案：ABC4．(2012·滁州高一检测)将物体从地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的3倍，则这一位置的高度是()A．2H/3 B．H/2C．H/3 D．H/4解析：物体在运动过程中机械能守恒，设动能是重力势能的3倍时的高度为h，取地面为零势能面，则有mgH＝Ek＋mgh，即mgH＝4mgh，解得：h＝H/4，故D正确．答案：D5．两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示，如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是()A．下滑过程中重力所做的功相等B．它们到达底部时动能相等C．它们到达底部时速率相等D．它们在下滑过程中各自机械能不变解析：小铁块A和B在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由mgH＝eq\f(1,2)mv2得v＝eq\r(2gH)，所以A和B到达底部时速率相等，故C、D均正确．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，到达底部时的动能也不相等，故A、B错误．正确答案为C、D.答案：CD6.如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中()A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力的作用．由于除重力做功外，摩擦力做负功，机械能减少，A、B错误；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功，C正确；由动能定理知，小球动能的变化等于合力做功，即重力与摩擦力做功，D错误．答案：C7．如图所示，两个质量相同的小球A、B，用细线悬挂在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平位置后将小球无初速度释放，则经最低点时(以悬点所在的水平面为参考平面)()A．B球的动能大于A球的动能B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能大于B球的机械能D．A球的机械能等于B球的机械能解析：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．答案：BD二、非选择题8.如图所示，质量为m的物体以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，半圆弧轨道半径为R，不计空气阻力，若物体通过最低点B的速度3eq\r(gR)，求：(1)物体在A点时的速度v0；(2)物体离开C点后还能上升多高？解析：(1)从A到B物体机械能守恒，以B点为零势能面，3mgR＋eq\f(mv\o\al(2,0),2)＝eq\f(mv\o\al(2,B),2)，v0＝eq\r(3gR).(2)以C点为零势能面，mgh＝2mgR＋eq\f(mv\o\al(2,0),2)，h＝3.5R答案：(1)v0＝eq\r(3gR)(2)h＝3.5R9.一个质量m＝0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上，弹簧的上端固定于环的最高点A，环的半径R＝0.5m，弹簧的原长l0＝0.5m，劲度系数为4.8N/m，如图所示．若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时，弹簧的弹性势能Ep弹＝0.60J．求：小球到C点时的速度vC的大小(g取10m/s2)．解析：从B到C过程中机械能守恒，以C点所在水平面为零势能参考平面，有：mgR(1＋