高中物理第7章机械能守恒定律8机械能守恒定律学业分层测评新人教版必修2.doc_第1页
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机械能守恒定律 (建议用时:45分钟)学业达标1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【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【答案】C2如图7810所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0被抛出,不计空气阻力,则它到达B点时速度的大小是() 【导学号:69390102】图7810A.BC.Dv0【解析】若选桌面为参考面,则mvmghmv,解得vB.【答案】B3. (多选)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7811所示则迅速放手后(不计空气阻力)()图7811A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【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,D对【答案】BD4(2016金华高一检测)质量为1 kg的物体从倾角为30、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑,若选初始位置为零势能点,那么,当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)()A0 J,5 JB0 J,10 JC10 J,5 JD20 J,10 J 【解析】物体下滑时机械能守恒,故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能,下滑到斜面中点时的重力势能Epmgsin 30110sin 30 J5 J故选项A正确【答案】A5如图7812所示的光滑轻质滑轮,阻力不计,M12 kg,M21 kg,M1离地高度为H0.5 mM1与M2从静止开始释放,M1由静止下落0.3 m时的速度为()图7812A. m/s B3 m/sC2 m/sD1 m/s【解析】 对系统运用机械能守恒定律得,(M1M2)gh(M1M2)v2,代入数据解得v m/s,故A正确,B、C、D错误【答案】A6质量为25 kg的小孩坐在秋千上,小孩重心离拴绳子的横梁2.5 m,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10 m/s2)图7813【解析】秋千摆在最低点过程中,只有重力做功,机械能守恒,则:mgl(1cos 60)mv2在最低点时,设秋千对小孩的支持力为FN,由牛顿第二定律得:FNmgm联立解得:FN2mg22510 N500 N,由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力为500 N.【答案】500 N72014年冬季奥林匹克运动会跳台滑雪比赛在俄罗斯举行图7814为一跳台的示意图假设运动员从雪道的最高点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10 m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,g取10 m/s2) 【导学号:69390103】图7814【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h14 m,B点到C点的高度差h210 m,从A点到B点的过程由机械能守恒定律得mvmgh1,故vB4 m/s8.9 m/s;从B点到C点的过程由机械能守恒定律得mvmgh2mv,故vC2 m/s16.7 m/s.【答案】8.9 m/s16.7 m/s能力提升8(多选)如图7815所示,在地面上以速度v0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()图7815A物体落到海平面时的势能为mghB重力对物体做的功为mghC物体在海平面上的动能为mvmghD物体在海平面上的机械能为mv【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mvmghEk,在海平面上的动能为Ekmvmgh,C选项正确;在地面处的机械能为mv,因此在海平面上的机械能也为mv,D选项正确【答案】BCD9(多选)如图7816所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r0.4 m,最低点有一小球(半径比r小很多),现给小球以水平向右的初速度v0,如果要使小球不脱离圆轨道运动,那么v0应当满足(g取10 m/s2)()图7816Av00 Bv04 m/sCv02m/sDv02m/s【解析】当小球沿轨道上升的最大高度等于r时,由机械能守恒定律得mvmgr,得v02m/s;当小球恰能到达圆轨道的最高点时有mgm又由机械能守恒mvmg2rmv2解得v02m/s.所以满足条件的选项为CD.【答案】CD10如图7817所示,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切于B点在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度为g.求: 【导学号:69390104】图7817(1)小球在AB段运动的加速度的大小;(2)小球从D点运动到A点所用的时间【解析】(1)设小球在C点的速度大小为vC,根据牛顿第二定律有,mgm小球从B点运动到C点,根据机械能守恒定律,mvmv2mgR,在AB段设加速度的大小为a,由运动学公式,有v2aR,联立解得AB段运动的加速度的大小ag.(2)设小球在D处的速度大小为vD,下落到A点时的速度大小为v,由机械能守恒定律有:mvmvmgR.mvmv2,设小球从D点运动到A点所用的时间为t,由运动学公式得,gtvvD联立解得:t().【答案】(1)g(2)()11山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如图7818所示,图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h11.8 m,h24.0 m,x14.8 m,x28.0 m开始时,质量分别为M10 kg和m2 kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零运动过程中猴子均可看成质点,空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2.求: 【导学号:69390105】图7818(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小【解析】本题考查了平抛运动、机械能守恒定律和圆周运动的综合应用,考查了考生的分析综合能力,运动过程和受力分析是解答关键思路大致如下:根据平抛运动求猴子的最小速度,根据机械能守恒定律求猴子荡起时的速度,利用圆周运动,结合几何关系,求青藤的拉力(1)设猴子从A点水平跳离时速度最小值为vmin,根据平抛运动规律,有h1gt2x1vmint由式,得vmin8 m/s.(

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