2020春物理必修2(粤教版)分层训练第四章第四节机械能守恒定律Word版含解析

A级抓基础1．对于机械能，以下说法中正确的选项是( )A．物体做匀速运动，它的机械能必定守恒B．物体只需做曲线运动，它的机械能必定守恒C．协力对物体所做的功为零，它的机械能必定守恒D．协力对物体所做的功不为零，它的机械能可能守恒分析：做匀速直线运动的物体机械能不必定守恒，比方下降伞匀速下降，机械能减小，故A错误；物体做曲线运动时，可能有除重力之外的力做功，机械能不守恒，比方在空气阻力不可以忽视的状况下物体做平抛运动机遇械能不守恒，故B错误；协力对物体所做的功为零，物体可能做匀速直线运动，机械能不必定守恒，比方下降伞匀速下降，机械能减小，故C错误；协力对物体所做的功不为零，可能仅受重力，只有重力做功，机械能守恒，比方自由落体运动，故D正确．答案：D2．质量为1kg的物体从倾角为30°、长2m的圆滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始地点为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时拥有的机械能和重力势能分别是

(g取

10m/s2)(

)A．0J，－5J

B．0J，－10JC．10J，5J

D．20J，－10J分析：物体下滑机遇械能守恒，故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始地点的机械能，下滑到斜面中点时的重力势能Ep＝－mgL2·sin30＝°－1×10×22×sin30J°＝－5J．应选项A正确．答案：A3.如下图，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，假定桌面处的重力势能为零，则小球落到地眼前瞬时的机械能为( )A．mghB．mgHC．mg(H＋h)D．g(H－h)分析：机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势能面，所以开始机遇械能为mgH，因为小球在着落过程中只受重力，因此小球在落地以前机械能守恒，即在着落过程中随意一个地点机械能都与开始机遇械能相等，应选项B正确．答案：B4．(多项选择)如下图，一根弹簧下端固定，直立在水平面上，其正上方A地点有一个小球从静止开始着落，在B地点接触弹簧的上端，在C地点小球所受弹力大小等于重力．在D地点小球速度减小到零，在小球的下降阶段中，以下说法正确的选项是( )A．系统的机械能守恒B．在B地点小球动能最大C．在C地点小球动能最大D．从A→C地点小球重力势能的减少等于小球动能的增添分析：当弹簧弹力小于重力时，小球向下加快，当两个力相等时速度最大，而后做减速运动，重力势能的减小量等于动能的增添和弹性势能的增大之和，系统的机械能守恒，A、C正确．答案：AC5．如下图，由距离地面h2＝1m的高度处以v0＝4m/s的速度斜向上抛出质量为m＝1kg的物体，当其上涨的高度为h1＝0.4m时抵达最高点，最后落在水平川面上．现以过抛出点的水平面为零势能面，重力加快度g取10m/s2，不计空气阻力，则( )A．物体在最大高度处的重力势能为14JB．物体在最大高度处的机械能为16JC．物体在地面处的机械能为8JD．物体在地面处的动能为8J分析：物体在最高点时拥有的重力势能Ep1＝mgh1＝1×10×0.4J＝4J，故A错误；物体在最高点时拥有的机械能等于刚抛出时的动能，即8J，故B错误；物体在着落过程中，机械能守恒，随意地点的机械能都等于8J，故C正确；物体落地时的动能Ek＝E－Ep2＝E－mg(－h2)＝8J－1×10×(－1)J＝18J，故D错误．答案：Cg6．质量为m的物体，在距离h高处，以3的加快度由静止竖直下落到地面上，以下说法中正确的选项是( )1A．物体的重力势能减小3mgh1B．物体的机械能减小3mgh1C．物体的动能减小2mghD．物体的重力做功mgh分析：物体在着落过程中，物体的重力做正功，为WG＝mgh，则重力势能减小mgh；物体的协力为F＝ma＝1，则协力做功为1，3mg3mgh依据动能定理可得物体的动能增添为123mgh，因此物体的机械能减小3mgh，选项D正确，A、B、C错误．答案：DB级提能力7．(多项选择)荡秋千运动是一种常有的娱乐项目，一个重20kg的小孩在荡秋千，秋千的长度为2.5m，儿童荡秋千抵达最高点时与竖直方向的夹角为60°，不计空气阻力，g取10m/s2，则以下说法正确的选项是( )A．儿童子在最低点的速度为5m/sB．儿童子在最低点对秋千底部的压力为400NC．儿童在整个过程中机械能不守恒D．儿童在最高点只受重力分析：设秋千板和儿童的总质量为M，秋千板摇动过程，阻力忽略不计，故机械能守恒，故MgL(1－cos60°)＝12Mv2，代入数据得v＝5m/s，选项A正确．以儿童为研究对象受力剖析，最低点时受重力、v2v2支持力的作用，故FN－mg＝mL，因此儿童所受支持力FN＝mg＋mL52＝20×10N＋20×2.5N＝400N；由牛顿第三定律可知，儿童在最低点对秋千底部的压力为400N，选项B正确．儿童在整个过程中只有重力做功，故儿童的机械能守恒，选项C错误．儿童在最高点遇到重力和支持力的作用，选项D错误．答案：AB8．如下图，B物体的质量是A物体质量的一半，不计全部摩擦，A物体从离地面高H处由静止开始着落，以地面为参照面，当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度为(设该过程中B未与滑轮相碰)( )1A．0.4HB．0.2HC．0.8HD.3H分析：对A、B两物体构成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，B的重力势能不变，因此A重力势能的减小量等于系统动能的增添量．有mAg(H－h)＝21(mA＋mB)v2，又物体A的动能与其势能相等，即mAgh＝12mAv2，3联立上边两式得：mAg(H－h)＝2mAgh，得h＝0.4H，故A正确，B、C、D错误．答案：A9．“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器，丈量运动员在不同时刻的高度及速度．运动员及所带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m．运动员从蹦极台自由着落，获取如图的速度—位移图象．则运动员着落到动能最大时和落到最低点时，绳的弹性势能分别为多大？请陈说应用有关定律解决问题的依照．分析：运动员着落15m时，有最大动能：Ek1＝21mv2＝12×60×152J＝6750J，重力势能减少了Ep1＝mgh＝60×10×15J＝9000J，由机械能守恒知：Ep弹1＝Ep1－Ek1＝9000J－6750J＝2250J，当弹性绳最长25m时，有最大弹性势能Ep弹2＝mgh2＝60×10×J＝15000J，之因此以为着落过程机械能守恒，是因为图象中反应出，在弹性绳未达到原长以前，着落5m，运动员获取了10m/s的速度，由自由落体规律可知，机械能守恒．答案：2250J15000J，依照看法析10.如下图，质量分别为3kg和5kg的物体A、B，用轻线连结跨在一个定滑轮双侧，轻绳正好拉直，且A物体底面接触地，B物体距地面0.8m．求：(1)松开B物体，当B物体着地时A物体的速度；(2)B物体着地后A物体能上涨的高度(g取10m/s2)．分析：解法一：由E1＝E2，对A、B构成的系统，当B着落时系统机械能守恒，以地面为参考平面，则mBgh＝mAgh＋12(mA＋mB)v2，5－3）×10×0.8×2v＝8m/s＝2m/s.解法二：由Ek增＝Ep减，