人教版高中物理必修二：7.8《机械能守恒定律》提分训练(含答案).docx

人教版物理必修二第七章 8机械能守恒定律精选练习习题（附答案解析）1．一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出．不计空气阻力，则三球落地时的速度() A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大解析在物体做抛体运动的过程中机械能守恒，得12m v2＋mgh＝12m v21，得v1＝v20＋2gh，所以三球落地时的速度大小相同，D选项正确．答案 D2．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒D．丁图中，在不计空气阻力的情况下，小球在竖直面内左右摆动，小球的机械能守恒解析甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但弹簧的弹性势能增加，A的机械能减小，A项错；物体B下滑，B对A的弹力做功，A的动能增加，B的机械能减小，B项错；丙图中A、B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C项对；丁图中小球受重力和拉力作用，但只有重力做功，机械能守恒，D项对．答案CD3．质量为m的物体，在距地面h高处以g/2的加速度由静止开始竖直下落到地面，下列说法中正确的是()A．物体的重力势能减少了12mghB．物体的机械能减少了mghC．物体的动能增加了32mghD．重力对物体做功为mgh解析此过程中除重力外物体还受到了其他的外力做功，而且做负功，故机械能减少了mgh2，故B、C选项错误；物体下落重力势能减少了mgh，故A 选项错误，而D选项正确．答案 D4．如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的光滑半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是()A．小球落地点离O点的水平距离为2RB ．小球落地时的动能为5mgR /2C ．小球运动到半圆弧最高点P 时向心力恰好为零D ．若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最高点与P 在同一水平面上解析 小球运动到P 点时恰能通过P 点，则在最高点P 由重力提供向心力，由牛顿第二定律得mg ＝m v 2R ，解得v ＝gR ，小球从P 点做平抛运动，x ＝v t,2R＝12gt 2，解得x ＝2R ，选项A 正确，选项C 错误；由机械能守恒定律有2mgR ＋12m v 2＝E k ，解得E k ＝52mgR ，选项B 正确；若将半圆形轨道上部的14圆弧截去，小球离开圆弧轨道做竖直上抛运动，到达最高点时，动能为零，整个过程机械能守恒，所以小球能到达的高度大于P 点的高度，选项D 错误．答案 AB5．如图所示，两个质量相同的物体a 、b ，在同一高度处，a 自由下落，b 沿光滑斜面由静止下滑，则它们到达地面时(空气阻力不计)( )A ．速率相同，动能相同B ．a 物体速度大，动能也大C ．a 、b 两物体在运动过程中机械能守恒D ．b 物体重力做功比a 物体的重力做功大解析 不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合机械能守恒定律，所以C 正确；由机械能守恒得：mgh ＝12m v 2，所以落地时，速率相同动能也相同，A正确．答案AC6．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳，从水面上方高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，假定空气阻力可以忽略，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的重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，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到达最低点前始终下落，重力做正功、重力势能减小，故A 选项正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后，随着运动员的下落，弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故B选项正确；在蹦极过程中，由于只有重力和弹性绳的弹力做功，故运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒，故C选项正确；重力势能的大小与零势能面的选取有关．重力势能的变化与零势能面的选取无关，故D选项错误．答案ABC7．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离地面高H处自由落下，不计空气阻力，以桌面处为零势能位置，则小球落到地面前瞬间的机械能为()A．mgh B．mgHC．mg(H－h) D．－mgh解析由于小球在下落过程中只受重力作用，所以机械能守恒，也就是说小球在任一位置时的机械能都相等，并且都等于刚释放时的机械能，E＝mg(H －h)，故正确选项为C.答案 C8．一物体由h高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体经历的时间为()A.2hg B.hgC. h2g D．以上都不对解析设物体动能等于势能时，速度为v，则12m v2＋E p＝mgh，即m v2＝mgh，v＝gh，又物体做自由落体运动，v＝gt，所以gh＝gt，t＝hg，B正确．答案 B9．如图所示，长为L1的橡皮条与长为L2的绳子一端固定于O点，橡皮条另一端系一A球，绳子另一端系一B球，两球质量相等．现将橡皮条和绳子都拉至水平位置，由静止释放两球，摆至最低点时，橡皮条和绳子的长度恰好相等．若不计橡皮条和绳子质量，两球在最低点时速度的大小比较() A．A球较大B．B球较大C．两球一样大D．条件不足，无法比较解析A球摆至最低点时，重力势能的减少除转化为动能外，还转化为弹性势能．所以A球在最低点时的速度较小．答案 B如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M＞m，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中()A．M、m各自的机械能分别守恒B．M减少的机械能等于m增加的机械能C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能D．M和m组成的系统机械能守恒解析M下落过程中，绳的拉力对M做负功，M的机械能减少；m上升过程，绳的拉力对m做正功，m的机械能增加，A错误；对M、m组成的系统，机械能守恒，易得B、D正确；M减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加，还有一部分转变成M、m的动能，所以C错误．答案BD11.如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小．某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑，通过B 时，下列表述正确的有( )A ．N 小于滑块重力B ．N 大于滑块重力C ．N 越大表明h 越大D ．N 越大表明h 越小解析 设滑块到达B 点时的速度为v ，根据牛顿第二定律有，N －mg ＝m v 2R ，得N ＝m v 2R ＋mg ，故选项B 正确，选项A 错误；由机构能守恒定律有mgh ＝12m v 2，联立以上等式得N ＝mg (1＋2h R )，可知选项C 正确，选项D 错误．答案 BC12．如图所示，轻弹簧K 一端与墙相连，质量为4 kg 的木块沿光滑的水平面以5 m/s 的速度运动并压缩弹簧K ，求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块的速度减为3 m/s 时弹簧的弹性势能．解析 木块的动能全部转化为弹性势能时弹簧获得最大的弹性势能E pm ＝12m v 20＝50 J.当木块的速度减为3 m/s 时E p ＝12m v 20－12m v 2＝32 J. 答案 50 J 32 J13．如图所示，AB 是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B 与水平直轨道相切．一个小物块自A 点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R ＝0.2 m ，小物块的质量为m ＝0.1 kg ，小物块与水平面间的摩擦因数μ＝0.5，取g ＝10 m/s 2.求：(1)小物块在B 点时受圆弧轨道的支持力；(2)小物块在水平面上滑动的最大距离．解析 (1)由机械能守恒定律，得mgR ＝12m v 2B 在B 点F N －mg ＝m v 2B R联立以上两式得F N ＝3mg ＝3×0.1×10 N ＝3 N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为s ，对整个过程由动能定理得mgR －μmgs ＝0代入数据得s ＝R μ＝0.20.5m ＝0.4 m. 答案 (1)3 N (2)0.4 m14．如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为m 1的小球用轻绳跨过圆柱与质量为m 2的小球相连，开始时让m 1放在平台上，两边绳子竖直．两球从静止开始m 1上升，m 2下降，当m 1上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，发现m 1恰能做平抛运动，求m 2m 1.解析 由题意可知，在m 1上升到最高点时，由重力提供向心力即m 1g ＝m 1v 2R从开始到m 1到达最高点的过程中，对m 1、m 2和轻绳组成的系统，满足机械能守恒则m 2gR (1＋π2)－2m 1gR ＝12(m 1＋m 2)v 2 由以上两式得m 2m 1＝＋π)． 答案 ＋π)。

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课时素养评价十七机械能守恒定律(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.如图所示四幅插图,该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是( )A.图甲中,滑雪者沿光滑斜面自由下滑B.图乙中,过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道C.图丙中,小球在光滑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)【解析】选B。

图甲中滑雪者沿光滑斜面自由下滑时,斜面的支持力不做功,只有重力做功,其机械能守恒。

图乙中过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道,阻力做负功,其机械能减小,机械能不守恒。

图丙中小球在水平面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能也不变,两者之和不变,即机械能守恒。

图丁中石块从高处被斜向上抛出后在空中运动时,不计空气阻力,只受重力,其机械能一定守恒。

本题选机械能不守恒的,故选B。

【加固训练】在下列实例中,机械能一定守恒的是( )A.如图甲所示,沿固定光滑圆弧面下滑的物体B.如图乙所示,在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球C.匀速下降的物体D.匀加速下降的物体【解析】选A。

沿固定光滑圆弧面下滑的物体,只有重力做功,机械能守恒,故A正确;在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球,动能减小,重力势能不变,机械能减小,故B错误;匀速下降的物体,动能不变,重力势能减小,机械能减小,故C错误;匀加速下降的物体加速度不一定等于g,机械能不一定守恒,故D错误。

2.如图所示,质量为m的小球以速度v0离开桌面。

若以桌面为零势能面,则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力) ( )A.m+mghB.m-mghC.mD.m+mg(H-h)【解析】选C。

由机械能守恒定律可知,小球在A点的机械能与小球在桌面上的机械能相等,其大小为m,故C正确。

《第八章机械能守恒定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、关于机械能守恒定律，下列说法正确的是：A、只有重力做功的系统其机械能守恒B、在没有任何非保守力做功的情况下，机械能守恒C、系统的机械能守恒意味着系统的总能量守恒D、只要系统没有受到外力，其机械能就一定守恒2、一个物体从高度h自由落下，忽略空气阻力，下列说法正确的是：A、物体在下落过程中，重力势能转化为动能，机械能守恒B、物体在接触地面瞬间，动能达到最大值，重力势能全部转化为动能C、物体下落过程中，机械能增加，因为物体的质量增加D、物体下落过程中，重力势能 aumentar和白增加，机械能总量不变3、一个物体从高处自由落下，不计空气阻力。

下列关于其机械能的说法中，正确的是：A、物体的动能随时间增大，势能随时间减小，机械能守恒B、物体的动能和势能之和（机械能）随时间增大C、物体的动能和势能之和（机械能）随时间减小D、物体的动能和势能之和（机械能）保持不变4、一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列关于其机械能的说法中，正确的是：A、物体的动能和势能之和（机械能）不变B、物体的动能和势能之和（机械能）随时间增大C、物体的动能和势能之和（机械能）随时间减小D、物体的动能和势能之和（机械能）可能增大或减小5、一个物体在光滑水平面上被弹簧从静止位置拉开一段距离后释放，物体将在弹簧的作用下做往复运动。

在这个过程中，物体的总机械能（）。

A、一直增加B、一直减少C、保持不变D、先增加后保持不变6、当物体沿光滑斜面从顶端自由下滑到底端时，以下哪项描述正确（）。

A、重力势能增加，动能增加B、重力势能减少，动能减少C、重力势能增加，动能减少D、重力势能减少，动能增加7、一个质量为m的物体，在水平面上受到一个垂直于水平面的外力F作用，沿水平面移动了一段距离s。

在这个过程中，物体的机械能变化情况是：A. 一定增加B. 一定减少C. 可能增加，也可能减少，取决于外力F的大小D. 一定不变二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于机械能守恒定律的说法中，正确的是（）A、只有重力或弹力做功时，机械能守恒B、机械能守恒定律适用于所有物体和系统C、机械能守恒定律表明机械能总量在运动过程中保持不变D、机械能守恒定律可以通过能量转化和守恒定律推导得出2、关于机械能守恒定律的应用，以下说法中，正确的是（）A、一个物体从高处自由下落，其机械能守恒B、一个物体在水平面上受到摩擦力作用，其机械能守恒C、一个弹簧振子在其振动过程中，其机械能守恒D、一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动，其机械能守恒3、一个物体在光滑水平面上以初速度v₀沿直线运动，突然受到一个与运动方向成θ角的恒力F的作用，经过一段时间后，物体的速度大小变为v，在此过程中，下列说法正确的是（）A、物体的动能可能增加B、物体的动能一定不变C、物体的机械能可能增加D、物体的机械能一定增加三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一质量为2kg的物体自高处自由落下，经过1秒钟时，物体的速度为多少？假设空气阻力不计，重力加速度g取10m/s²。

姓名，年级：时间：8。

机械能守恒定律课后篇巩固提升基础巩固1。

下列运动过程中,机械能守恒的是( )A 。

热气球缓缓升空B 。

树叶从枝头飘落C 。

掷出的铅球在空中运动D 。

跳水运动员在水中下沉,空气的浮力做功，机械能不守恒，选项A 错误;树叶从枝头飘落，所受的空气阻力不能忽略,空气阻力做负功,其机械能不守恒,选项B 错误；掷出的铅球在空中运动时,所受空气的阻力对其运动的影响可以忽略，只有重力做功，其机械能守恒，选项C 正确；跳水运动员在水中下沉时,所受水的浮力做负功，其机械能不守恒,选项D 错误。

2如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述正确的应是（ ) A 。

重力势能和动能之和总保持不变B 。

重力势能和弹性势能之和总保持不变C 。

动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变,弹力做负功,重力势能、弹性势能及动能都要发生变化,任意两种能量之和都不会保持不变，但三种能量有相互转化,总和不变，选项D 正确。

3一物体从H 高处自由下落，当其动能等于重力势能时（以地面为零势能面）,物体的速度为（ ) A 。

√gH B 。

√2gH C 。

2√gHD 。

12√2gHm ，其下落过程机械能守恒,有mgH=12mv 2+E p ，E p =12mv 2，解得v=√gH ，选项A 正确。

4以相同大小的初速度v 0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,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h 1、h 2和h 3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则（ )A.h1=h2>h3B.h1=h2〈h3C。

h1=h3<h2D。

h1=h3>h2,上升到最高点时，速度均为0，由机械能守恒定律得mgh=12m v02，所以h=v022g，斜上抛物体在最高点速度不为零，设为v1,则mgh2=12m v02−12m v12，所以h2〈h1=h3,故D对。