2020-2021学年高中物理题组训练:7章-习题课-机械能守恒定律(人教版必修2).docx
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1、习题课 机械能守恒定律(时间:60分钟)题组一机械能是否守恒的推断1下列物体中,机械能守恒的是 ()A做平抛运动的物体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g的加速度竖直向上做匀减速运动答案AC解析物体做平抛运动或沿光滑曲面自由运动时,不受摩擦力,在曲面上弹力不做功,只有重力做功,机械能守恒;匀速吊起的集装箱,动能不变,势能增加,机械能不守恒;物体以g的加速度向上做匀减速运动时,由牛顿其次定律mgFmg,有Fmg,则物体受到竖直向上的大小为mg的外力作用,该力对物体做了正功,机械能不守恒,故选A、C.2在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体的机械能发生变化的是()A用细杆
2、拴着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速圆周运动B细杆拴着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速圆周运动C物体沿光滑的曲面自由下滑D用一沿固定斜面对上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体以肯定的初速度沿斜面对上运动答案B解析物体若在水平面内做匀速圆周运动,动能、势能均不变,物体的机械能不变;物体在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,势能转变,故物体的机械能发生变化;物体沿光滑的曲面自由下滑,只有重力做功,机械能守恒;用一沿固定斜面对上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体以肯定的初速度沿斜面对上运动时,除重力以外的力做功之和为零
3、,物体的机械能守恒,故选B.3.图8 木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到肯定高度,如图8所示,从子弹开头入射到共同上摆到最大高度的过程中,下面说法正确的是()A子弹的机械能守恒B木块的机械能守恒C子弹和木块的总机械能守恒D以上说法都不对答案D解析子弹打入木块的过程中,子弹克服摩擦力做功产生热能,故系统机械能不守恒题组二多物体组成的系统的机械能守恒问题4.图9 如图9,物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上在a点时物体开头与弹簧接触,到b点时物体速度为零则从a到b的过程中,物体()A动能始终减小B重力势能始终减小C所受合外力先增大后减小D动能
4、和重力势能之和始终减小答案BD解析物体刚接触弹簧一段时间内,物体受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,且弹力小于重力,所以物体的合外力向下,物体做加速运动,在向下运动的过程中弹簧的弹力越来越大,所以合力越来越小,即物体做加速度减小的加速运动,当弹力等于重力时,物体的速度最大,之后弹力大于重力,合力向上,物体做减速运动,由于物体速度照旧向下,所以弹簧的弹力照旧增大,所以合力在增大,故物体做加速度增大的减速运动,到b点时物体的速度减小为零,所以过程中物体的速度先增大再减小,即动能先增大后减小,A错误;从a点到b点物体始终在下落,重力做正功,所以物体的重力势能在减小,B正确;所受合外力先减小后增大,C
5、错误;过程中物体的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以D正确5.图10 内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙现将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点如图10所示,由静止释放后 ()A下滑过程中甲球削减的机械能总是等于乙球增加的机械能B下滑过程中甲球削减的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D杆从右向左滑回时,乙球肯定不能回到凹槽的最低点答案A解析环形槽光滑,甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功,故系统机械能守恒,下滑过程中甲削减的机械能总是等于乙增加的机械能,甲、乙系统削减的重
6、力势能等于系统增加的动能;甲削减的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和;由于乙的质量较大,系统的重心偏向乙一端,由机械能守恒,知甲不行能滑到槽的最低点,杆从右向左滑回时乙肯定会回到槽的最低点6.图11 如图11所示,mA2mB,不计摩擦阻力,物体A自H高处由静止开头下落,且B物体始终在水平台面上若以地面为零势能面,则当物体A的动能与其势能相等时,物体A距地面的高度是()A. B.C. D.答案B解析A、B组成的系统机械能守恒设物体A的动能与其势能相等时,物体A距地面的高度是h,A的速度为v.则有mAghmAv2,即v22gh.从开头到A距地面的高度为h的过程中,A削减的重力势能为Ep
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