鲁科版物理第2章能的转化与守恒(详细解析).doc

1下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()图235解析：选C.图A、图B中，除重力外，力F对木块做功，机械能不守恒图C中只有重力做功，机械能守恒图D中除重力外，摩擦力对木块做功，机械能不守恒，故只有C项正确图2362如图236所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为()AmghBmgHCmg(Hh) Dmg(Hh)解析：选B.以桌面为零势能面，小球开始下落时的机械能为mgH，在下落的过程中只有重力对小球做功，机械能守恒，所以小球落地前瞬间的机械能为mgH.3在h高处，以初速度v0向空中抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为()Av0Bv0C. D.解析：选C.选取地面为零势能面，利用机械能守恒定律，得mghmvmv2，解得：v，故选C.4如图237所示，图237质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是g，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则()A物块机械能守恒B物块和弹簧组成的系统机械能守恒C物块机械能减少mg(Hh)D物块和弹簧组成的系统机械能减少mg(Hh)解析：选D.物块在未接触弹簧时加速度为，那么受空气的阻力为重力的一半故机械能不守恒，选项A、B错；物块机械能减少为弹簧弹力与阻力做功和，应为mg(Hh)，选项C错；物块与弹簧组成的系统机械能的减少量为阻力所做的功，为mg(Hh)，选项D正确5.图238如图238所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m.开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑l距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H.解析：设绳断时A、B的速度为v，由机械能守恒得：4mglsin30mglmv24mv2解得v绳断后，B上升的高度为h由机械能守恒得mghmv2hB物体上升的最大高度Hll.答案：l一、单项选择题1机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”，这句话的意思是()A物体只受重力的作用B物体除受重力以外，还可受其他力的作用，但其他力不做功C只要物体受到的重力做了功，物体的机械能就守恒，与其他力是否做功无关D以上说法都不正确答案：B2在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，则结果()Amghmv2 Bmghmv2Cmghmv2 D以上都不可能解析：选A.纸带受到较大阻力，重物克服阻力做功，设为W，根据动能定理有：mghWmv2，所以mghmv2.3游乐场中的一种滑梯如图239所示小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则()图239A下滑过程中支持力对小朋友做功B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功解析：选D.在滑动的过程中，人受三个力，重力做正功，势能减少，B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，A、C皆错，D正确4在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学依据纸带求得相关各点的瞬时速度以及与此相对应的下落距离h，以v2为纵轴，h为横轴，建立坐标系，描点后画出变化图线，从而验证机械能守恒定律若所有操作均正确，则得到的v2h图象应是图中的()图2310解析：选C.若满足机械能守恒应有v2gh即v2与h成正比关系，C对图23115(2010年高考安徽卷)伽利略曾设计如图2311所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点，如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点，这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小()A只与斜面的倾角有关B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关D只与物体的质量有关解析：选C.由题意知物体在运动过程中不受阻力，满足机械能守恒的条件，设下落的高度为H，则有mgHmv2，v，只与高度有关，C正确图23126两个质量不同的物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和弧形曲面的顶点滑向底部，如图2312所示，它的初速度为零，则下列说法中正确的是()A下滑过程中重力所做的功相等B它们到达底部时动能相等C它们到达底部时速度相等D物块A在最高点时的机械能和它到达最低点时的机械能相等解析：选D.物块在下滑过程中只受重力和支持力作用，其中支持力不做功，机械能守恒，D正确；重力做的功WGmgh.高度相同，但质量不同，重力做的功不相等，A错误；由动能定理知，重力做的功等于它们在底部时的动能，B错误；由机械能守恒定律得mghmv2，所以v，它们到达底部时速度大小相等，但方向不同，故C错误7质量为m图2313的物体以速度v0离开桌面，如图2313所示，当它经过A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力)()A.mvmghB.mvmghC.mvmg(Hh)D.mv解析：选D.以桌面为零势面时，小球离开桌面时的机械能为mv，在运动过程中只有重力做功，故机械能守恒，所以在A点的机械能为mv.D项正确8利用传感器和计算机可以研究快图2314速变化的力的大小，实验时让某消防队员从一平台上自由下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心下降了0.5 m，最后停止用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图象如图2314所示，由图象可知()At2时刻消防员的速度最小Bt3时刻消防员的动能最小Ct4时刻消防员的加速度最小D消防员在整个运动过程中机械能守恒解析：选C.0t1，消防员做自由落体运动，t1t2，消防员做加速度减小的加速运动，t2时，Fmg，a0，此时速度最大，所以A错误；t2t4，消防员做减速运动，t4时，消防员停止运动，v0，Fmg，则a0，所以B错误，C正确；t2t4，消防员的势能减小，动能也减小，所以机械能不守恒，故D错误9如图2315所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O点，O与O点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上，则()图2315A两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时，A球损失的重力势能较多解析：选B.A球下摆过程中，因机械能守恒，有mgLmvB球下摆过程中，因机械能守恒，有mgLEp弹mv由得mvEp弹mv，可见mvmv，故B正确10.图2316如图2316所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动开始时OB与地面相垂直放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法中错误的是()AA球到达最低点时速度为零BA球机械能减少量等于B球机械能增加量CB球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D当支架从左向右回摆时，A球一定回到起始高度解析：选A.把A、B两个小球和三根轻杆看成一个系统，A球相对B球的竖直高度为h，因为系统在运动过程中只有重力做功，故系统的机械能守恒，B、D选项正确；当A球到达最低点，B球到达左边与A球初始位置等高点时，A球重力势能减少2mgh，而B球重力势能增加mgh，因系统的机械能守恒，故此时A、B球必具有动能(速度)，亦即B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度，A选项错，C选项正确二、非选择题11如图2317所示，两小球的质量分别为M和m(Mm)，用细绳连接后跨接在半径为R的固定光滑半圆柱体上(离地面有足够高的距离)，两物体刚好位于其水平直径的两端，释放后它们由静止开始运动求：m在圆柱体最高点时的速度大小图2317解析：取m、M的起始位置为零势能参考面设起始位置系统的机械能为E1，当m运动到圆柱体顶时的速度为v，此时M向下移动，系统的机械能E2mgR(Mm)v2.根据机械能守恒定律有：E1E2，即0mgR(Mm)v2，解得v2，v .答案： 12(2011年德州高一检测)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱如图2318所示是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7 m的水平轨道一运动员从AB轨道上P点以6 m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零已知运动员的质量为50 kg，h1.4 m，H1.8 m，不