2020学年高中物理第七章第8节机械能守恒定律练习2
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【成才之路】2015-2016学年高中物理 第七章 第8节 机械能守恒
定律练习 新人教版必修2
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(福州八县(市)一中2014~2015学年高一下学期联考)下列说法正确的是( ) A .物体沿水平面做匀加速运动,机械能一定守恒 B .起重机匀速提升物体,机械能一定守恒
C .物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒
D .跳伞运动员在空中匀速下落过程中,机械能一定守恒 答案:C
解析:A 项,势能不变动能增加;B 项,动能不变势能增加;C 项,只有重力做功机械能守恒;D 项,动能不变势能减小,综上所述选项C 正确。
2.(山东实验中学2013~2014学年高一下学期检测)如图所示,在水平台面上的A 点,一个质量为m 的物体以初速度v 0被抛出,不计空气阻力,则它到达B 点时速度的大小是( )
A .2gh
B .v 2
0+2gh C .v 2
0-2gh D .v 0
2h
g
答案:B
解析:若选桌面为参考面,则12mv 20=-mgh +12
mv 2B ,解得v B =v 2
0+2gh 。
3. (山东昌乐二中2014~2015学年高一下学期期末)如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心O 点的水平线。已知一小球从M 点出发,初速率为v 0,沿管道MPN 运动,到N 点的速率为v 1,所需时间为t 1;若该小球仍由M 点以初速率v 0出发,而沿管道MQN 运动,到N 点的速率为v 2,所需时间为t 2。则( )
A .v 1=v 2,t 1>t 2
B .v 1
C .v 1=v 2,t 1 D .v 1 答案:A 解析:根据机械能守恒,可知v 1=v 2,A 球向上运动的平均速率小于向下运动的平均速率,根据平均速率v =L t 可知t 1>t 2,A 正确。 4.竖直放置的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图所示。则迅速放手后(不计空气阻力)( ) A .放手瞬间小球的加速度等于重力加速度 B .小球与弹簧与地球组成的系统机械能守恒 C .小球的机械能守恒 D .小球向下运动过程中,小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大 答案:BD 解析:放手瞬间小球加速度大于重力加速度,A 错;整个系统(包括地球)的机械能守恒,B 对,C 错;向下运动过程中,由于重力势能减小,所以小球的动能与弹簧弹性势能之和增大。 5.(怀化市2013~2014学年高一下学期期末)如图所示,在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列选项正确的是( ) A .物体落到海平面时的势能为mgh B .重力对物体做的功为mgh C .物体在海平面上的动能为12mv 2 0+mgh D .物体在海平面上的机械能为12mv 2 答案:BCD 解析:若以地面为参考平面,物体落到海平面时的势能为-mgh ,所以A 选项错误;此过程重力做正功,做功的数值为mgh ,因而B 正确;不计空气阻力,只有重力做功,所以机械能守恒,有12mv 20=-mgh +E k ,在海平面上的动能为E k =12mv 2 0+mgh ,C 选项正确;在地面 处的机械能为12mv 20,因此在海平面上的机械能也为12 mv 2 0,D 选项正确。 二、非选择题 6.质量为25kg 的小孩坐在秋千上,小孩重心离拴绳子的横梁2.5m ,如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,秋千板摆到最低点时,忽略手与绳间的作用力,求小孩对秋千板的压力大小。(g 取10m/s 2 ) 答案:500N 解析:秋千摆到最低点过程中,只有重力做功,机械能守恒,则: mgl (1-cos60°)=1 2 mv 2① 在最低点时,设秋千对小孩的支持力为F N ,由牛顿第二定律得: F N -mg =m v 2 l ② 解得:F N =2mg =2×25×10N=500N , 由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力为500N 。 7.2014年冬季奥林匹克运动会跳台滑雪比赛在俄罗斯举行。图为一跳台的示意图。假设运动员从雪道的最高台A 由静止开始滑下,不借助其他器械,沿光滑雪道到达跳台的B 点时速度多大?当他落到离B 点竖直高度为10m 的雪地C 点时,速度又是多大?(设这一过程中运动员没有做其他动作,忽略摩擦和空气阻力,取g =10m/s 2 ) 答案:8.9m/s 16.7m/s 解析:运动员在滑雪过程中只有重力做功,故运动员在滑雪过程中机械能守恒。取B 点所在水平面为参考平面。由题意知A 点到B 点的高度差h 1=4m ,B 点到C 点的高度差h 2=10m ,从A 点到B 点的过程由机械能守恒定律得12 mv 2 B =mgh 1, 故v B =2gh 1=45m/s≈8.9m/s; 从B 点到C 点的过程由机械能守恒定律得 12mv 2B =-mgh 2+12 mv 2C , 故v C =2g h 1+h 2=270m/s≈16.7m/s。 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题,3、4题为多选题) 1. (江西临川一中2014~2015学年高一下学期期中)如图,一根全长为 l 、粗细均匀的铁链,对称地挂在光滑的小滑轮上,当受到轻微的扰动,求铁 链脱离滑轮瞬间速度的大小( ) A .gl B .2gl 2 C .2gl D . gl 2 答案:B 解析:设铁链的质量为2m ,根据机械能守恒定律得 mg ·l 2=1 2 ·2mv 2 v = 2gl 2 。 2.如图所示,m A =2m B ,不计摩擦阻力,A 物体自H 高处由静止开始下落,且B 物体始终在水平台面上。若以地面为零势能面,当物体A 的动能与其势能相等时,物体A 距地面高度是( ) A .H /5 B .2H /5 C .4H /5 D .H /3 答案:B