2022高中物理第八章机械能守恒定律4机械能守恒定律练习含解析新人教版第二册.doc
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1、第八章 4机械能守恒定律A组:合格性水平训练1(机械能的理解)一个物体在运动的过程中所受的合力为零,那么这个过程中()A机械能一定不变B物体的动能保持不变,而势能一定变化C假设物体的势能变化,机械能一定变化D假设物体的势能变化,机械能不一定变化答案C解析由于物体在运动的过程中所受的合力为零,即物体做匀速直线运动,物体的动能不变,势能有可能变化,当物体的势能变化时机械能一定变化,C正确,A、B、D错误。2(机械能守恒的判断)以下运动的物体,机械能守恒的是()A物体沿斜面匀速下滑B物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C物体沿光滑曲面滑下D拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升答案C解析物体沿斜面匀速下滑
2、时,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,机械能不守恒;物体以0.9g的加速度竖直下落时,除重力外,其他力的合力向上,大小为0.1mg,这个合力在物体下落时对物体做负功,物体机械能减少,机械能不守恒;物体沿光滑曲面滑下时,只有重力做功,机械能守恒;拉着物体沿光滑斜面匀速上升时,拉力对物体做正功,物体机械能增加,机械能不守恒。综上,机械能守恒的是C项。3(机械能守恒定律的应用)以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如下图,三种情况到达的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),那么()Ah1h2h3 Bh
3、1h2h3Ch1h3h2答案D解析竖直上抛物体和沿斜面运动的物体,上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒得mghmv,所以h1h3h,斜上抛物体在最高点速度不为零,设为v1,那么mgh2mvmv,所以h2h1h3,故D正确。4(含弹簧类机械能守恒问题)如下图,在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上,小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,小球落地时的速度方向与水平方向成60角,那么弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/s2)()A10 J B15 J C20 J D25 J答案A解析由2ghv0得:vy,即vy m/s,落地时,tan
4、 60,可得:v0 m/s,弹簧与小球组成的系统机械能守恒,在小球被弹出的过程中,由机械能守恒定律得Epmv,可求得:Ep10 J,故A正确。5(含弹簧类机械能守恒问题)如下图,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),那么在圆环下滑到最大距离的过程中()A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变答案B解析圆环在下滑过程中机械能减少,弹簧弹性势能增
5、加,而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,A、D错误;圆环下滑到最低点时速度为零,但是加速度不为零,即合力不为零,C错误;圆环下降高度 hL,所以圆环重力势能减少了mgL,由机械能守恒定律可知,弹簧的弹性势能增加了mgL,B正确。6(综合)如下图,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A点正上方的P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。AP2R,重力加速度为g,那么小球从P到B的运动过程中()A重力做功2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功mgR答案D解析小球从P到B的过程中,重力做功mgR,A错误;小球在
6、A点正上方由静止释放,通过B点恰好对轨道没有压力,只有重力提供向心力,即mg,得v2gR,设克服摩擦力做的功为Wf,对全过程运用动能定理mgRWfmv20mgR,得WfmgR,C错误,D正确;克服摩擦力做的功等于机械能的减少量,B错误。7(多物体机械能守恒)(多项选择)如下图,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过杆中心O的水平轴无摩擦地转动。现让轻杆处于水平位置,然后无初速度释放,重球b向下,轻球a向上,产生转动,在杆转至竖直的过程中()Ab球的重力势能减少,动能增加Ba球的重力势能增加,动能增加Ca球和b球的总机械能守恒Da球和b球的总机械能不守恒
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