7.8 机械能守恒定律 同步练习(2)(人教版必修2)

2021-2022学年人教版（2019）必修2 第八章 机械能守恒定律

单元测试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(每题4分，共8各小题，共计32分)

1.弹簧发生弹性形变时，其弹性势能的表达式为2p12Ekx，其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量。如图所示，一质量为m的物体位于一直立的轻弹簧上方h高处，该物体从静止开始落向弹簧。设弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则物体的最大动能为（弹簧形变在弹性限度内）( )

A.222mgmghk B.222mgmghk C.22mgmghk D.22mgmghk

2.如图，AB是固定在竖直面内的16光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低点B的切线水平，最高点A到水平地面的距离为h。现使一小球（可视为质点）从A点由静止释放，不计空气阻力，小球落地点到B点的最大水平距离为( )

A.2h B.32h C.h D.2h

3.如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和,BAB、之间用一根长为3R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4,mB球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为( )

A.mgR B.1.2mgR C.1.4mgR D.1.6mgR

4.如图所示，质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B，整个过程中半圆柱体保持静止，重力加速度为g。则( )

A.物块克服重力做功的功率先增大后减小

B.拉力F的功率逐渐减小

C.当物块在A点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力

D.当物块运动到B点时，半圆柱体对地面的压力为()Mmg

20252

多物体组成的系统机械能守恒问题

[学习目标] 1.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达形式.2.会分析多个物体组成的系统的机械能守恒问题.3.掌握非质点类物体的机械能守恒问题的处理方法．

一、多物体组成的系统机械能守恒问题

1．当动能、势能仅在系统内相互转化或转移时，系统的机械能守恒．

2．机械能守恒定律表达式的选取技巧

(1)当研究对象为单个物体时，可优先考虑应用表达式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEk＝－ΔEp来求解．

(2)当研究对象为两个物体组成的系统时：

①若两个物体的重力势能都在减小(或增加)，动能都在增加(或减小)，可优先考虑应用表达式ΔEk＝－ΔEp来求解．

②若A物体的机械能增加，B物体的机械能减少，可优先考虑用表达式ΔEA＝－ΔEB来求解．

③从机械能的转化角度来看，系统中一个物体某一类型机械能的减少量等于系统中其他类型机械能的增加量，可用E减＝E增来列式．

3．对于关联物体的机械能守恒问题，应注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系、位移与高度变化量Δh的关系．

如图1所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的轻质定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静止于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好被拉紧．从静止开始释放b球，则当b球刚落地时a球的速度为(不计空气阻力，重力加速度为g)(

)

图1

A.gh

B.2gh

C.3gh D.6gh

答案 A 20252

解析 a、b两球组成的系统机械能守恒，设b球刚落地时的速度大小为v，则整个过程中系统动能增加量Ek增＝12(m＋3m)v2＝2mv2，系统重力势能的减少量Ep减＝3mgh－mgh＝2mgh，由机械能守恒定律得Ek增＝Ep减，所以2mv2＝2mgh，v＝gh，A正确．

如图2所示，质量都为m的A、B两金属环用细线相连后，分别套在两互成直角的水平光滑细杆和竖直光滑细杆上，细线长l＝0.4 m，今将细线拉直后使A和B从同一高度上由静止释放，求当运动到使细线与水平方向成30°角时，金属环A和B的速度大小．(g取10 m/s2)

《第八章 机械能守恒定律》全章综合检测卷

班级： 姓名： 总分：

一、单项选择题(共8小题,每小题3分,共24分)

1.[2022河南豫北名校联考]教育部颁发的《国家学生体质健康标准》规定了大、中、小学生体能达标测试的评分标准。某高二年级女同学身高为160 cm,质量为40 kg,她在1分钟内完成仰卧起坐50次,并被评为90分。则在该同学完成一次坐起的过程,克服重力做功的平均功率约为 ( )

A.0.8 W B.8 W

C.80 W D.800 W

2.[2022江苏省南通市期中考试]某城市广场喷泉的喷嘴横截面为S,用于给喷管喷水的电动机的输出功率为P,已知水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力,则喷泉喷出的水柱高度为 ( )

A.√2𝑃2𝜌𝑆𝑔 B.𝑃22𝜌2𝑆2𝑔3

C.√𝑃22𝜌2𝑆2𝑔3 D.√P22ρ2S2g33

3.2020年7月22日,中国火星探测工程正式对外发布“中国首次火星探测任务天问一号1∶1着陆平台和火星车”。2020年7月23日,天问一号探测器在中国文昌航天发射基地发射升空。宇宙飞船天问一号从地球上发射到与火星会合,运动轨迹如图中椭圆所示。飞向火星的过程中,只考虑太阳对宇宙飞船天问一号的引力。下列说法正确的是( )

A.宇宙飞船天问一号做椭圆运动的周期小于地球公转的周期

B.在与火星会合前,宇宙飞船天问一号的加速度小于火星公转的向心加速度

C.宇宙飞船天问一号在无动力飞行飞向火星的过程中,引力势能增大,动能减小,机械能守恒

D.宇宙飞船天问一号在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

4.[2022山东莱州一中模拟预测]如图所示,质量为2.5m的物体A放在倾角为α=30°的固定斜面体上,一平行于斜面的轻绳跨过光滑定滑轮一端与物体A连接,另一端与一竖直轻弹簧相连,弹簧下端悬挂一质量为m的砝码盘B,整个系统处于静止状态。现将质量为m的砝码轻轻放在B盘中,二者开始运动。B在运动过程中始终未着地,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,要使物体A始终保持静止状态,A和斜面体之间的动摩擦因数的最小值为( )

高中物理必修二第八章机械能守恒定律基础知识点归纳总结

单选题

1、北斗卫星导航系统是由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止同步轨道卫星和3颗地球倾斜同步轨道卫星共30颗卫星组成.已知地球半径为R，表面重力加速度为g，两种地球同步卫星到地心的距离均为kR，中圆地球轨道卫星周期为同步卫星的一半，如图所示。有关倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B，下列说法正确的是（ ）

A．中圆地球轨道卫星B加速度大小为4√23𝑘2𝑔

B．倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比为√43:4

C．某时刻两卫星相距最近，则再经12小时两卫星间距离为(1+1√43)𝑘𝑅

D．中圆地球轨道卫星B的动能大于倾斜地球同步轨道卫星A的动能

答案：C

A．设中圆地球轨道卫星B的轨道半径为𝑟𝐵，倾斜地球同步轨道卫星A的轨道半径𝑟𝐴=𝑘𝑅

根据开普勒第三定律，有

𝑟𝐴3𝑟𝐵3=𝑇2(𝑇2)2

得

𝑟𝐵=𝑘𝑅√43

由牛顿第二定律

𝐺𝑀𝑚𝑟𝐵2=𝑚𝑎𝐵 由黄金代换公式

𝐺𝑀=𝑔𝑅2

得

𝑎𝐵=2√23𝑘2𝑔

选项A错误；

B．卫星做圆周运动线速度大小

𝑣=2𝜋𝑟𝑇

则倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比

𝑣𝐴:𝑣𝐵=√43:2

选项B错误；

C．某时刻两卫星相距最近，即两卫星与地心连线在一条直线上，则再过12小时中圆轨道卫星B回到原位置，但倾斜地球同步轨道卫星A位于原位置关于地心的对称点，两卫星间距离

𝐿=𝑟𝐴+𝑟𝐵=(1+1√43)𝑘𝑅

选项C正确；

D．中圆地球轨道卫星B的速度大于倾斜地球同步轨道卫星A的速度，由于两卫星质量不确定，不能比较其动能大小，选项D错误。

故选C。

2、如图所示，跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起，最后以一定的速度进入水中，若不计阻力，则该运动员在下降的过程中（ ）