人教版高中物理必修二第七章第8节机械能守恒定律同步练习5

1、第8节机械能守恒定律综合检测（二）（满分100分，60分钟完成）班级姓名目的要求：1进一步理解机械能守恒定律及其成立条件，能用机械能守恒定律解决力学问题；2知道守恒定律处理问题的基本思路及特点。第I卷（选择题共48分）一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1 关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（）A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒8 作匀变速运动的物体机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒2 物体在做下列哪些运动时机械能不守

2、恒（）A.自由落体运动B.竖直上抛运动C.沿斜面向下匀速运动D.沿光滑的竖直圆环轨道的内壁做圆周运动3从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地，以下说法正确的是（）A.运行的时间相等B.加速度相同C.落地时的速度相同D.落地时的动能相等4自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，以下说法中正确的是（）A.小球的动能逐渐减少B.小球的重力势能逐渐减少C.小球的机械能守恒D.小球的加速度逐渐增大5质量1.0kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36J的动能，如果空气阻力不计，取地

3、面为零势能处，g取10m/s2，则（）A.铁球在最高点时的重力势能为36JB.铁球在全程中点位置时具有72J机械能C.铁球落到地面时速度为12m/sD.铁球开始下落时的高度为3.6m6 .如图1所示，B物体的质量是A物体质量的1,在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H2高处由静止开始下落.以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是(A.C.7.如图1 H H54H52所示，细轻杆的一端与小球相连，可绕B.D.2HH51H3O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动, 点对杆的作用力大小之差可能为a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则小球在这两( )A

4、.3mgB.C.D.4mg5mg6mg8.质量相同的两个小球，分别用长l和21的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球，使细绳伸直呈水平状态后轻轻释放，当小球到达最低位置时A.B.C.D.它们的线速度相等 它们的角速度相等 它们的向心加速度相等 绳对球的拉力相等第II卷(非选择题，共52分)二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9 .如图3所示，圆弧轨道AB是竖直平面内的半径为R的四分之一圆周，在B点，轨道的切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为,刚滑过 B点时的加速度

5、大小图310 .竖直向上抛出质量为0.1kg的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度是20m/s,g取10m/s2。石头离手时的动能E®=J,石头能够上升的最大高度H=m,石头离地面15m高处的速度大小v=m/s。11 .某人从离地面某高度处抛出一个质量为m的物体，他对物体做了W的功，该物体落地时的速度为v,则物体被抛出点离地面的高度为（阻力不计）。12 .如图5所示，轻杆两端各系一质量均为m的小球A、B,轻杆可绕O的光滑水平轴在竖直面内转动，A球到。的距离为L1,B球到。的距离为L2,且L1>L2,轻杆水平时无初速释放小球，不计空气阻力，杆竖直时两球的角速度

6、为。Ii图513 .物体的质量为m,沿光滑的弯曲轨道滑下，轨道的形状如图6所示，与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R,要使物体沿光滑圆轨道能通过最高点，物体应从离轨道最低处=的地方由静止开始滑下。三、计算题：本大题共 2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。14. （12分）如图7所示，有一条长为 L的均匀链条，有一半长度在光滑的斜面上，斜面倾 角为0,另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始 释放后下滑，求链条刚好滑出斜面的瞬间，速度是多大？15. （15分）如图8所示，光滑水平面 AB与竖

7、直面内半圆形导轨在点相接，导轨半径为 Ro 一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度，当它经过的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力C点。求：(1)(2)(3)弹簧的弹力对物体做的功；物体从B点运动至C点克服阻力做的功;物体离开C点后落回水平面时的动能。图8参考答案一、选择题：1 .【答案】BD【点拨】作匀速直线运动的物体的机械能不一定守恒，如物体匀速上升时机械能增加，A错误；作匀变速运动的物体如果只有重力做功，机械能守恒，B正确；合外力对物体做功为零，但重力和弹簧弹力以外的力的功不一定为零，机械能不一定守恒，C错

8、误；只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，D正确。2 .【答案】C【点拨】物体在做自由落体运动、竖直上抛运动、沿光滑竖直圆环轨道的内壁做圆周运动时，均仅有重力做功，故机械能守恒。物体沿斜面匀速下滑，必有滑动摩擦力做负功，故机械能不守恒，本题答案为Co3 .【答案】BD【点拨】因初速度方向不同，运行时间不同，A错误；三个小球在运动过程中加速度均为重力加速度g,B正确；因速度是矢量，三小球落地的速度方向不一样，C错误；根据机械能守恒定律知，D正确。4 .【答案】B【点拨】分析小球的受力情况，在刚开始接触弹簧的阶段重力大于弹力，所以小球运动的过程是先自由落体再变加速再变减速，重力势能减小，动能先增

9、加再减小，弹性势能增加，小球的机械能减小。5 .【答案】BC1cle【点拨】铁球从自由洛下，机械能寸恒，有mgH=mgh+-mv=mvt,当下落到全程中22点位置时，动能与势能相等，故铁球的机械能为72J,即铁球在最高点日的重力势能为72J,开始下落时的高度为7.2m,铁球落到地面时的动能为72J,落地时的速度速度为12m/s。6 .【答案】B【点拨】A的质量mA=2m,B的质量mB=m。设当A的动能等于A的势能时，A离地高度为h,A和B的共同速率为v,有：mAgh=mAV2。A、B运动过程中，A、B系统的机械能守恒，即A减少的势能等于A、B两物体增加的动能之和，有：mAg(Hh)=；mAv2

10、+3mBv2,2斛得：h=H,B正确。57 .【答案】BCD【点拨】轻杆约束的小球，到达最高点时小球的最小速度可以是零，根据机械能守恒结合向心力公式计算，当到达最高点时的速度为零时，小球在最低点和最高点对杆的作用力大小之差为4mg;当到达最高点时的速度为JJR时，小球在最低点和最高点对杆的作用力大小之差为5mg;当到达最高点时的速度大于JgR时，小球在最低点和最高点对杆的作用力大小之差为6mg。8 .【答案】CD【点拨】物体从悬线水平释放后到最低点，由机械能守恒定律得：mgl=1mv2,所以，小2球到达最低点时的速度为：v=v可,丫与l有关，线越长，球到达最低点时的速度越大，A错误；在最低点的

11、角速度为3=V=j2g,3与l有关，线越长，球到达最低点时的角速度越小，B错误；球在最低点时的向心加速度为a=v-=2g,a与l无关，两球的向心加l2速度相等，C正确；由牛顿第二定律得Fmg=mv-,球在最低点时绳对球的拉力为F=l3mg,F与l无关，球到达最低点时，绳对球的拉力相等，D正确。二、填空、实验题：9 .【答案】2g;g【点拨】设质点到达B点时的速度为v,根据机械能守恒定律有mgR=mv2,到达B点时22的向心加速度为a=,解得：a=2g；当小球滑过B点后，只受到重力，加速度为重力加R速度go10 .【答案】20J;20m；10m/s1【点拨】石头离手时的动能E®=mv；

12、=20J;设石头能上升的最大高度为H,以抛出点为212重力势能的手势能参考面，根据机械能寸恒te律有：-mv0=mgH,解得：H=20m。以抛1c1c出点为重力势能的手势能参考面，根据机械能寸恒th律有：-mv0=mgh+-mv,解得：v=10m/s。11.咯案】mvmgW【点拨】物体抛出时的初动能等于人对物体做的功,-1 O 1O有W = - mv0 ,根据机械能寸恒有：- mv221 2mv-2W=-mv0+mgh,解得：h=。2 2mg12 .【答案】2g(I J?) (L2*)【点拨】设杆到达竖直时 A、B两球的速度分别为 Va Vb, A、B系统的机械能守恒，选初始1位置为手势能面，

13、有：0= mgL2mgL1+一 mvB22+12mVA2,又 Va= 31，Vb= 32,解得：w_ 2g(Li -L2)一(L2互2) °13 .【答案】5R2【点拨】物体恰能通过圆轨道的最高点，有:mg = m ,根据机械能守恒，有： mg (h R2R) = 2mv2,解得 h= 2 R。三、计算题：14 .答案1 JgL(3 sin 8)【解析】链条在下滑的过程中机械能守恒, m,初状态的机械能为：1111.E1 二 一一mg L -mg L sin r2424取斜面的顶点处重力势能为零。设链条的质量为设链条刚好滑出斜面瞬间的速度为v,末状态的机械能为:L 121 ,E2 = mv - mg L 22根据机械能守恒定律有：111- - mg L - - mg1. _ 12又一L sin 日一 mv解得：v=1JgL(3sin日)。15.【答案】(1)3mgR;(2)0.5mgR;(3)2.5mgR【解析】(1)物块在B点时，由牛顿第二定律得：(Fn= 7mg)2VbFn-mg=m-R根据动能定理，弹簧弹力对物体做的功为12W=