物理必修ⅱ粤教版 第四章第4节机械能守恒定律练习

1、4.4 机械能守恒定律建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分 一、选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共32分）1.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（） .做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 .做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒 .合力对物体做功为零时，机械能一定守恒 .只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒2.质量为的物体，从静止开始以的加速度竖直向下运动高度，下列说法中正确的是（） .物体的势能减小 .物体的机械能保持不变 .物体的动能增加 .物体的机械能增加

2、3.从地面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时（不计空气阻力，选抛出点为参考平面），则（） .所具有的重力势能相等.所具有的动能相等 .所具有的机械能不等 .所具有的机械能相等4.两个质量不同的物块和，分别从高度相同的光滑斜面和弧形曲面的顶点滑向底端，如图1所示，它们的初速度为零，则下列说法正确的是（） .下滑过程中重力所做的功相等 .它们到达底部时动能相等 .它们到达底部时速率相等 .物块在最高点时的机械能和它到达最低点时的机械能相等5.质量为的物体，在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下面说法中不正确的是（） .物体的重力势能减少 .物体的机械能减少

3、.物体的动能增加 .物体的重力做功6.物体做自由落体运动，代表动能，代表势能，代表下落的距离，以水平地面为零势能面，图2所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（）7.游乐场中的一种滑梯如图3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（） .下滑过程中支持力对小朋友做功 .下滑过程中小朋友的重力势能增加 .整个运动过程中小朋友的机械能守恒 .在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功8.甲、乙两球质量相同，悬线一长一短（），如将两球从图4所示位置、由同一水平面无初速度释放，不计阻力，则小球通过最低点的时刻：甲球的动能较乙球大；两球受到的拉力大小相等；两球的向心加速

4、度大小相等；相对同一参考平面，两球机械能相等.以上说法正确的是（ ）.只有 .只有.只有 .二、填空与实验题（第9题8分，第10题12分，共20分）9. 质量为、摆长为，摆球从摆角为处无初速度地摆下，不计空气阻力，设摆球在最低点处的重力势能为零，那么，当摆球的摆角时，摆球的动能与重力势能相等.（）10.如图5所示，两个质量各为和的小物块和，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知，现要利用此装置验证机械能守恒定律.(1)若选定物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有.（在横线上对应区域填入选项前的编号）物块的质量、；物块下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块上升的距离及上升这段距

5、离所用的时间；绳子的长度.(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻；在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是.（在横线上对应区域填入选项前的编号）(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议： .三、计算题（本题共4小题，每题12分，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为和的长方体物块，且，开始时

6、用手握住，使系统处于如图6所示状态.求：(1)当由静止释放下落高度时的速度（远小于半绳长，绳与滑轮的质量不计）.(2)如果下降刚好触地，那么上升的总高度是多少？12.如图7所示，质量为的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为的钩码相连，让绳拉直后使钩码从静止开始下降距离时，钩码未落地，木块仍在桌面上.求：(1)这时钩码的速度为多少？(2)上述过程中钩码克服绳子拉力做的功为多少？13.如图8所示，让摆球从图中位置由静止开始下摆，正好摆到最低点位置时摆线被拉断.设摆线长，点离地高,不计断线时机械能损失，不计空气阻力，取,求：（1）摆球刚到达点时的速度大小；（2）落地时小球速度大小

7、.14.如图9所示，总长为的光滑均质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端相平齐，当略有扰动时其一端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度多大？ 4.4 机械能守恒定律得分：一、 选择题题号12345678答案二、填空与实验题9. 10.(1) (2) (3) 三、计算题11.12.13.14.4.4 机械能守恒定律 参考答案一、选择题1. 解析：项中做匀速直线运动的物体，可能除了重力和系统内弹力做功外，还有其他力做功，所以机械能不一定守恒，不选；B项中做匀变速直线运动的物体，可能只受重力或只有重力做功（如自由落体运动），物体的机械能可能守恒，应选；项中合力对物体做功为零时，说明物体的动能

8、不变，但势能有可能变化，如降落伞在空中匀速下降，机械能减少，不选；项符合机械能守恒的条件，应选.2. 解析：因重力做正功，重力势能减少，除了重力做功外，还有其他力做功，故机械能不守恒.以物体为研究对象，合力做的功为，所以物体的动能增加为；以物体和地球组成的系统为研究对象，外力做正功，故物体的机械能增加，所以、正确.3. 4. 解析：物块下滑过程中机械能守恒，则重力做功为，重力做的功等于动能的增量，由于质量不等，所以、B错；由机械能守恒定律，得，与物块质量无关，所以、正确.5. 解析：物体在高处时，重力势能为，落到地面时，重力势能为零，这一过程中，重力做功为，重力势能减少，选项错误，选项正确.物

9、体的加速度为，可见合外力为，合力做的功为，根据动能定理，物体动能增加，选项正确.物体重力势能减少，动能增加，机械能减少了，B选项正确.6. 解析：物体做自由落体运动时，可见，是时间的二次函数，同时也是速度的二次函数，抛物线开口向下，B正确， 错误；由机械能守恒得，所以，是的一次函数，故错误；又由得是的一次函数，错误.7. 解析：小朋友在运动过程中受阻力作用，机械能不守恒，因此不选.在整个运动过程中支持力方向与运动方向垂直，因此支持力对小朋友不做功，不选.下滑过程中小朋友的重力势能减小，因此不选B.运动过程中小朋友所受摩擦力方向与速度方向相反，因此摩擦力做负功，所以选.8. 解析:绳长设为，由机

10、械能守恒定律：,，绳越长到最低点时的速度越大，动能就越大，正确；向心加速度，与绳长无关，二者相等，正确；，则,正确；对同一参考平面，开始时两者具有相同的机械能，在任一时刻具有相同的机械能，正确，所以D对.二、填空与实验题9.37° 解析：摆球在最低点处的重力势能为零，则摆球在摆角为53°处时的重力势能为，动能为，即机械能为.设当摆球的摆角为时，摆球的动能与 重力势能相等.由机械能守恒知，此时摆球的动能为，即机械能为.据解得，.即当摆球的摆角时，摆球的动 能与重力势能相等.10.(1)或(2)(3)对同一高度进行多次测量取平均值；选取受力后伸长量相对小的绳；绳和滑轮的接触面尽

11、量光滑等解析：(1)对、受力分析，设绳上弹力为，下降的加速度为，上升加速度大小也为，运用隔离法，对和分别有由以上两式解得系统末速度的大小为系统的末动能为由于两个物体是用轻绳相连接，所以下降的高度与上升的高度相同，设为，则系统重力势能的变化量为本实验中需要验证的是物理量与的关系，由、两式可看出，需要测量的物理量有：两个物体的质量、运动的时间以及下降的高度.因此需要测量的物理量有：或者.(2)从以上的推理可知，本实验中忽略了轻绳的质量，若绳的质量太大，根据牛顿第二定律可知将会带来系统误差；另外要求两个物体在下落的过程中应该保证只受重力的作用，否则就违背了机械能守恒定律的条件，也就是说尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃.因此答案为.(3)由以上分析可知，对提高实验结果准确程度有益的建议还有：选取受力后伸长量相对小的绳子；或对同一高度进行多次测量取平均值.三、计算题11.(1) (2)解析：(1)对于、构成的系统，只有重力做功，由机械能守恒定律有，解得.(2)触地，在竖直方向做匀减速直线运动，由机械能守恒定律有，上升的总高度为.12.(1) (2)解析：(1)木块和钩码构成的系统，只有重力做功，由机械能守恒有，解得.(2)对钩码由动能定理得：，即，即钩码克服绳子拉力做功为.注意：能量转移观点主要用来分析两物体组成的系统机械能守恒问题，不需确定零势能