优化方案人教版物理必修二机械能守恒定律知能演练轻松闯关

1、1.(2012·杭州二中高一检测)在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的有()A雨点匀速下落B自由落体运动C汽车刹车时的运动D物体沿斜面匀速下滑解析：选B.机械能守恒的条件是只有重力做功A中除重力外，有阻力做功，机械能不守恒；B中只有重力做功，机械能守恒；C中有阻力做功，机械能不守恒；D中物体除受重力外，有阻力做功，机械能不守恒，B正确2.(2011·高考新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负

2、功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：选ABC.运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故A正确蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故B正确选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故C正确重力势能改变的表达式为Epmgh，由于h是绝对的，与选取的重力势能参考零点无关，故D错3.两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图787所示，如果它们的初速度都为零，则下

3、列说法正确的是()图787A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它们到达底部时速率相等D它们在下滑过程中各自机械能不变解析：选CD.小铁块A和B在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由mgHmv2得v，所以A和B到达底部时速率相等，故C、D均正确由于A和B的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A、B错误4.如图788所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为() 图788AhB1.5hC

4、2h D2.5h解析：选B.释放b后，在b到达地面之前，a向上加速运动，b向下加速运动，ab系统的机械能守恒，若b落地瞬间速度为v，则3mghmghmv2(3m)v2，可得v.b落地后，a向上做竖直上抛运动，能够继续上升的高度h.所以a达到的最大高度为1.5h，B正确5.(2012·成都外国语学校高一检测)质量为25 kg的小孩坐在秋千上，小孩离拴绳子的横梁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，求小孩对秋千板的压力大小图789解析：秋千摆到最低点过程中，只有重力做功，机械能守恒，则mgl(1cos60°)mv2在最低点

5、对小孩的支持力由牛顿第二定律得FNmgm解得：FN2mg2×25×10 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 N一、选择题1.如图7810所示装置中，木块与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中() 图7810A子弹与木块组成的系统机械能守恒B子弹与木块组成的系统机械能不守恒C子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒D子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒解析：选BD.从子弹射入木块到木块压缩至最短的整个过程中，由于存在机械能与内能的相互转化，所以对

6、整个系统机械能不守恒对子弹和木块，除摩擦生热外，还要克服弹簧弹力做功，故机械能也不守恒2.如图7811所示，用平行于斜面向下的拉力F将一个物体沿斜面往下拉动后，拉力的大小等于摩擦力，则() 图7811A物体做匀速运动B合外力对物体做功等于零C物体的机械能减少D物体的机械能不变解析：选D.物体所受的力中，重力、拉力、摩擦力对物体做功，拉力与摩擦力做的功相互抵消，重力做功不影响机械能，故物体的机械能不变3.如图7812所示，A、B两球的质量相等，A球挂在不能伸长的绳上，B球挂在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置，然后释放，若小球通过悬点O正下方的C点时，弹簧和绳子等长，则() 图7812A在C点A、

7、B两球的动能相等BA、B两球重力势能的减少量相等CA球的机械能守恒DB球的机械能减小解析：选BCD.两个小球下落的高度相同，减少的重力势能相等，B对A球受到绳子的作用力，这个力不做功，A球机械能守恒，C对弹簧到C点时伸长，具有弹性势能，B球的机械能减少，D对4.(2012·高考山东卷)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图7813所示以下判断正确的是()图7813A前3 s内货物处于超重状态B最后2 s内货物只受重力作用C前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒解析：选AC.前3 s内货物向上做

8、匀加速直线运动，加速度方向竖直向上，货物处于超重状态，A正确；最后2 s内货物的加速度a m/s23 m/s2，说明货物还受拉力作用，B错误；物体做匀变速直线运动时，平均速度v，故前3 s内与最后2 s内货物的平均速度都是3 m/s，C正确；第3 s末到第5 s末货物做匀速直线运动，说明还受拉力作用，货物机械能不守恒，D错误5.(2012·松江二中高一检测)以初速度v0从地面竖直向上抛出质量为m的小球，忽略空气阻力，以地面为零势能参考面，则小球的动能和势能相等时离地面的高度为()A.B.C. D.解析：选C.小球上升的最大高度H，当小球上升到hH时，动能与势能相等，故C正确6.物体做

9、自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面下列所示图象中，能正确反映各物理量之间的关系的是()图7814解析：选B.设物体的质量为m，初态势能为E0，则有EpE0mg2t2E0mv2E0EkE0mgh.综上可知只有B对7.如图7815所示，一均质杆长为r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的圆弧，BD为水平面则当杆滑到BD位置时的速度大小为() 图7815A. B.C. D2解析：选B.虽然杆在下滑过程有转动发生，但初始位置静止，末状态匀速平动，整个过程无机械能损失，故有mv2Epmg·，解得：v.8.(2012·西

10、南师大附中高一检测)如图7816，把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A管口，则h1h2为() 图7816A12 B23C45 D56解析：选C.当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零)，mgh1mgR，解得h1R；当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有RvBt，Rgt2，解得vB，根据机械能守恒定律有mg

11、h2mgRmv，解得h25R/4，故h1h245.9.(2012·济南外国语学校检测)如图7817所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，静止释放小球后，重球b向下转动，轻球a向上转动，在转过90°的过程中，以下说法正确的是() 图7817Ab球的重力势能减少，动能增加Ba球的重力势能增加，动能减少Ca球和b球的机械能总和保持不变Da球和b球的机械能总和不断减小解析：选AC.在b球向下、a球向上摆动过程中，两球均在加速转动，两球动能增加，同时b球重力势能减少，a球重力势能增加，A正确，

12、B错误；a、b两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C正确，D错误二、非选择题10.某人站在离地面h10 m高处的平台上以水平速度v05 m/s抛出一个质量m1 kg的小球，不计空气阻力，g取10 m/s2.问：(1)人对小球做了多少功？(2)小球落地时的速度为多大？解析：(1)人对小球做的功等于小球获得的动能，所以Wmv×1×52 J12.5 J.(2)根据机械能守恒定律可知mghmvmv2所以v m/s15 m/s.答案：(1)12.5 J(2)15 m/s11.如图7818所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2

13、m的砝码相连，把绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度以及轻绳对砝码做的功图7818解析：砝码从静止开始下降h的过程中，两物体组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，则2mghmv2·2mv2解得：v设轻绳对砝码做功为W，对砝码由动能定理得2mghW·2mv20解得：Wmgh.答案：mgh12.如图7819所示，半径为R的1/4圆弧支架竖直放置支架底AB离地的距离为2R，圆弧边缘C处有一小定滑轮，一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体，挂在定滑轮两边，且m1>m2，开始时m1、m2均静止，m1、m2可视为质点，不计一切摩擦图7819(1)求m1经过圆弧最低点A时的速度(2)若m1到最低点时绳突然断开，求