【优化方案】2020高中物理 第7章第八节知能优化训练 新人教版必修2

1、1.(2020年重庆市高中考试)在物体的运动平衡力的作用下()A.物体的机械能必须是恒定的B.如果一个物体的重力势能发生变化，它的机械能也必然发生变化C.物体的动能可能改变，但机械能必须保持不变D.物体的重力势能可能会改变，但其机械能必须保持不变分析：选择b。根据动能定理，物体的动能在平衡力的作用下必须是常数，C是错误的。如果一个物体的重力势能是恒定的，机械能就必须改变。乙是对的，甲和丁是错的。2.如图7-8-7所示，质量相同的两个球a和b悬浮在高度相同的O1点和O2点，球a的悬浮线比球b的悬浮线长。将两个球的悬浮线拉至水平后，球将在没有初速度的情况下被释放，然后它们将通过最低点(以悬浮点为零

2、势能点) ()7-8-7球的动能大于球的动能B.A球的动能大于B球的动能C.球a的机械能大于球b的机械能D.A球的机械能等于B球的机械能分析：选择商业发展。空气阻力不计算在内。在落球过程中，只有动能和重力势能之间的转换，机械能守恒，所以C是错的，D是对的；在最低点，球A减少了更多的重力势能，增加了更多的动能，所以A是错的，B是对的。3.(2020年聊城高中测试)假设两个球的初始动能相同，从地面垂直投掷两个不同质量的球。当它们上升到相同高度时(不考虑空气阻力，选择投掷点作为参考平面)，然后()A.重力势能相等B.动能相等C.机械能不相等D.具有相等的机械能分析：选择D。当两个球刚刚抛出时，机械能

3、相等，机械能在上升过程中守恒，所以C是错误的，D是正确的；当上升到相同的高度时，由于质量不相等，即EP=mgh，重力势能不相等，由于机械能相等，动能不相等，因此A和B是错的。4.7-8-8如图7-8-8所示，一根长的、不可伸长的柔软的轻质绳索穿过光滑的天车，绳索的两端系着一个小球a和b，球m的质量放在地面上；B球的质量为3米，用手握住，离地面的高度为1米。此时，轻绳刚刚拉紧。从静止状态释放后，甲能达到的最大高度是()英国航空公司1.5小时C.2h D.2.5h分析：选择B。在B球落地之前，由A球和B球组成的系统的机械能守恒，A球和B球的速度相等。根据机械能守恒定律，可以得到3 mgh=mgh(

4、m 3m)v2，然后当V=时。b球落地，A球的高度是H，然后A球垂直向上移动。在这个过程中，球的机械能守恒。5.7-8-9如图7-8-9所示，平滑的水平桌面离地面的高度为2L。在桌子的边缘，一根长度为2L的统一软绳放在水平桌面上，另一半自然垂直放在桌面下。松手后，绳子开始下落。当绳子的下端刚刚接触地面时，速度是多少？分析：当绳子落下时，桌面的支撑力不起作用，只有绳子的重力起作用，所以在绳子落下时机械能被保存。如果选择桌面作为零势能参考面，初始机械能为E1=-g；最终状态的机械能为E2=-mg1 mv2，机械能由-mg=-mg1 mv2守恒解决方案是v=。回答：一、选择题1.在下列物体中，机械能

5、守恒是()A.水平投掷的物体(不包括空气阻力)B.以恒定速度提升的集装箱C.在光滑曲面上自由移动的物体物体垂直向上做减速运动，加速度为4g/5分析：选择交流电。在选项A和C下，只有物体的重力起作用，机械能守恒；在选项B和D中，可以从物体的运动状态判断物体受到除重力和外力之外的其他外力的作用分析：选择BCD。两个球落在同一高度，减少的重力势能相等。球和球是由绳子作用的，绳子不起作用，球保存机械能，球对。当弹簧到达C点时，它伸展并具有弹性势能，B球减少机械能，D对。3.质量为m的物体以g/2的加速度垂直下落到离地面h的高度。以下陈述是正确的()A.物体的重力势能降低了mghB.物体的机械能减少镁C

6、.物体的动能增加mghD.重力确实对物体有作用分析：选择d。如果物体的加速度是G，那么除了重力之外，物体还会受到一个向上的力F，这个力的大小是mg，那么Wg=mgh，wf=mgh，w=(mg-f) h=mgh。总而言之，只有D项是正确的。4.(2020年高考新课程标准国家卷)蹦极者的弹性蹦极绳从水面以上的高平台上落下，当它到达最低点时，它仍然离水面几米远。假设空气阻力可以忽略，运动员可以被视为一个粒子。以下陈述是正确的()A.在运动员到达最低点之前，重力势能总是下降B.在弹力绳拉紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C.在蹦极过程中，由运动员、地球和蹦极绳组成的系统的机械能守恒D.在蹦极运

7、动中，重力势能的变化与重力势能零点的选择有关分析：选择作业成本法。在运动员到达最低点之前，重力总是做正功，重力势能降低。选项A是正确的。弹力总是做负功，而弹性势能增加。选项B是正确的。除了重力和弹性，没有其他力起作用，所以机械能守恒。选项C是正确的。重力势能的变化与重力势能零点的选择无关，所以选项D是错误的。5.(2020年厦门高中测试)将质量m的球以初速度v0垂直向上抛离地面，忽略空气阻力，以地面为零势能基准面，当动能和势能相等时，球离地面的高度为()工商管理硕士C.D.分析：球上升的最大高度是h=。当球升到h=h=时，动能和势能相等，所以C是正确的。6.物体自由下落，Ek代表动能，Ep代表

8、势能，H代表下落距离，水平地面是零势能面。在下面的图像中，能够正确反映各种物理量之间关系的是()。7811分析：选择b。如果物体的质量是M，初始势能是E0，那么就有EP=E0-mg2t 2=E0-MV2=E0-EK=E0-MGH。总而言之，可以看出只有B对。7.(2020年西南师范大学高中中考)如图7-8-12所示，一根内壁光滑的细管弯曲成3/4圆周形状并垂直放置，喷嘴A垂直向上，喷嘴B水平向左。一个小球从喷嘴A正上方的h1自由下落，并可通过细管到达细管的最高点B。如果小球从喷嘴A正上方的h2自由落下，它进入喷嘴A并移动到点B，7-8-12a12b . 23C45d . 56分析：选择c。当球

9、从喷嘴A上方的h1自由下落并到达细管的最高点B时，速度为零，然后根据机械能守恒定律(取喷嘴A的位置为零)，mgh1=mgR，并求解H1=r；当从喷嘴上方h2的高度自由下落时，根据水平投掷定律，R=VBT，R=GT2，解为VB=；根据机械能守恒定律，MGH2=MGR MV，解是H2=5R/4，所以H1 H2=4 5。8.(2020年重庆高中考试)7813小车内固定一个半径为r=0.4m的滚筒，一个光滑的球静止在滚筒的最低点，如图7-8-13所示。小车以v=4m/s的恒定速度向右移动，g需要10 m/s2。当台车突然停止时，下面关于球在滚筒中上升的最大高度的陈述是正确的()A.等于0.8 m。等于

10、0.4 mC.大于0.4 m小于0.8m小于0.4m分析：9.如图7-8-14 a所示，无质量弹簧垂直固定在水平面上。在t=0的时刻，金属球从弹簧正上方的某个高度释放，球落在弹簧上，将弹簧压缩到最低点，然后弹开弹簧，上升到某个高度，然后再次下落。安装在弹簧下端的压力传感器重复这一过程7814A.球的动能在t1时最大B.球的动能在t2时刻最大C.从T2到T3，球的动能先增加后减少从T2到T3期间，球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能分析：C.t1是球与弹簧接触的时刻，然后球继续加速。当弹簧力等于重力时，速度达到最大，动能最大。t2是球的最低点，动能为零，所以选项A和B是错误的；从T2到t3，球从最

11、低点向上移动，在T3离开弹簧。球的动能先增加后减少。选项C是正确的。从T2到T3，由球和弹簧组成的系统的机械能守恒，弹性势能转化为球的重力势能和动能。球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能。选项D是错误的。第二，非选择题10.7-8-15如图7-8-15所示，一条全长l、厚度均匀的链条对称地挂在轻型天车上。当轻微摇动时，链条开始滑动。当链条与滑轮分离时，链条的速度是多少？分析：最初，链条的重心在小天车下方的L处。当链条与滑轮分离时，其重心位于小天车下方的L处。假设链条的质量为m，链条离开滑轮的瞬时速度为v，这可以根据链条的重力势能减少量 EP等于动能增加量 ek来获得EP=mg(-)=ek=mv2

12、，v=，也就是说，链条的速度是。回答：11.7816如图7-8-16所示，它是一个横截面为半圆形、半径为r的光滑圆柱体，一条不可延伸的细线的两端分别与物体a和b相连，ma=2mb。从图中所示的位置，物体a从静止中释放，并且计算物体b到达半圆顶点时的速度v。分析：在由两个物体A和B组成的系统中，只有重力起作用，所以系统的机械能是守恒的。当两个物体A和B以相同的速度运动时，设定V，物体A的重力势能减小，并被转换成物体B的重力势能和物体A和物体B的动能，即EpA=EpB+EkA+EkB。磁R=mBgR+mAv2+mBv2，解决方案是v=。回答：781712.如图7-8-17所示，长度为l的轻质绳上端固定在o点，下端为质量为m的球(球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力f的作用下，轻绳与垂直方向的夹角为，球保持静止，画出此时球的受力图，计算出力f的大小.(2)将球从图中所示位置释放，计算球通过最低点时的速度和轻绳对球的拉力，不包括空气阻力。分析：(1