高中物理 第七章 机械能守恒定律 8 机械能守恒定律测试题 新人教版必修2

第节

机能恒律A级抓础1．(多选)下列说法正确的()A．如果物体(或系统所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B．如果合外力对物体(或统做功为零，则机械能一定守恒C．物体沿光滑曲面自由下滑过中，机械能一定守恒D．做匀加速运动的物体，其机能可能守恒解析物体的合外力为零，如物在斜面上做匀速直线运动，其机械能就不守恒错误；上述例子中合外力做功也为零错误；物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，所以机械能守恒C正；匀加速运动的物体，仅表明其合外力恒定，是否满足机械能守恒条件无从知晓，故D正确．答案：2.(多选在列几个实例中，械能守恒的(A．所受的合外力为零的物体B．在光滑水平面上被细线拉住匀速圆周运动的小球C．在粗糙斜面上下滑的物体，滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于滑动摩擦力D．如图所示，在光滑水平面上缩弹簧的小球解析所的合外力为零的物体运动是匀速直线运动能保持不变但如果物体的高度发生变化，则机械能变化，例如降落伞匀速下降时机械能减少错在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球，其动能不变，势能也不变，球的机械能守恒对在粗糙斜面上下滑的物体，在下滑过程中，除重力做功外，滑动摩擦力和沿斜面向下的拉力的合力为零，这两个力所做的功之和为零体所受斜面的弹力不做功以整个过程中相当于只有重力做功，物体的机械能守恒C对在题图压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能增加，所以小球的机械能减少，但小球和弹簧组成的系统的机械能守恒错.答案：3．(多选)如图所示，竖直放置的弹簧，小球从弹簧正上方某一高处落下，从球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中，关于小球运动的下述说法中正确的()

A．小球的机械能不断减小B．小球的机械能不断增大C．弹簧的弹性势能不断增大D．弹簧的弹性势能不断减小解析：球在运动过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减少，故A正，错误；小球在向下的运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，弹力对小球做负功，小球机械能减少，弹簧的弹性势能增加，故正确D误．答案：4．质量为1kg的物体从倾角为30°长m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(g取10m/s)()A．0J，－JC．10J，5J

B．0J，－10JD．20J，－J解析：物体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L2械能，下滑到斜面中点时的重力势能＝mgsin30°＝－1×10×sin30J＝－22J．故选项A正．答案：5.如图所示，在地面上以速度抛质量为m的体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的()A．物体到海平面时的重力势能B．重力对物体做的功为－mgh1C．物体在海平面上的动能为mv＋21D．物体在海平面上的机械能为mv2解析物体到达海平面时位于参平面上，重力势能为零；物体运动过程下落了1h度，重力做功B；根据机械能守恒定律mgh＋mv2

1＝2

，即物体在海平面上的11机械能E＝mv＝mgh＋mv22答案：

，对，D错．

6.如图所示一弹簧固定于另端系一重物将物从与悬点O在一平面且弹簧保持原长的A点初速度地释放让自由摆下不计空气阻力在重物由A点摆最低点B的过中，下列说法正确的是()A．重物的机械能守恒B．重物的机械能增加C．重物的重力势能与弹簧的弹势能之和不变D．重物与弹簧组成的系统机械守恒解析重由A点下摆到B的过程中弹簧被拉长，弹簧的弹对重物做了负功以重物的机械能减少，故选项AB错误；此过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以重物与弹簧组成的系统机械能守恒重物减少的重力势能于物获得的动能与弹簧的弹性势能之和，故选项C错误，正确答案：B级提力7．如图所示，固定的倾斜光滑上套有一个质量为的圆，环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点弹簧处于原时，圆环高度为.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则在圆环下滑到底端的过程()A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先减小后增C．弹簧的弹性势能变化了D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动最大解析圆环与弹簧构成的系统机能守恒，圆环机械能不守恒错．弹簧形变量先增大后减小以性势能先增后减小误于圆环与弹簧构成的系统机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，以簧的弹性势能增加mgh，正．弹簧与光滑杆垂直时，圆环所受合力沿杆向下，圆环具有与速度同向的加速度，所以做加速运动D错误答案：18.如图所示，在竖直平面内有一径为2m的圆弧光滑导轨AB，A点其最低点4

2222的高度差为1m，今由A点导轨无初速度释放一个小球，若gm/s，()A．小球过B点的度v＝5m/sB．小球过B点的度v＝53－）m/sC．小球离开B点后做平抛运动D．小球离开B点后将继续运动与、D高的位置OE1解析：由于cos∠AOE＝＝，∠＝°，故BOC＝°60°＝°＝－R21Rcos∠BOC＝(23)mh＝－＝3－1)m，根据机械能守恒定律得mv所ACB以v2gh＝25（－1）m/s，错B对小球离开B点后做斜上抛运动C错到达最高点时，小球具有水平方向的速度，由机械能守恒定律知，小球离开B点到达最高点时的高度低于、点高度，．答案：9．(多选)由光滑细管组成的轨如图所示，其中AB和BC段是径为R的四分之一圆弧轨固定在竖直平面内质为m的小从距离水平地面高为H的口D处止释放，最后能够从A端平抛出落到地面上．下列说法正确的()A．小球能从细管A端平抛出条件是H＞2R5RB．小球能从细管A端平抛出最小高度H＝C．小球落到地面时相对于A点水平位移值为2－RD．小球落到地面时相对于A点水平位移值为22－R解析：小球经过A点的小速度0由机械能守恒定律得H－R＝，D点的最小高度H＝R要使小球能A点水抛出需＞B错由械能守恒定律，11(－R＝mv，得v＝2g（－）而2＝22

，x＝vt，故x22RHC错D对答案：

gg10.如图所示，质量＝2kg的小球用长L＝1.05的质细绳悬挂在距水平地面高H＝6.05m的O点．现将细绳拉至水平状态，自A无初速度释放小球，运动至悬点O正下方B点时细绳恰好断裂，接着球做平抛运动至平地面上C点不计空气阻力，重力加速度gm/s.：(1)细绳能承受的最大拉力；(2)细绳断裂后小球在空中运动用的时间；(3)小球落地瞬间速度的大小．1解析：(1)根机械能守恒定律mgL＝mv.2v由牛顿第二定律得－mg.L故最大拉力F＝3mg＝60N.1(2)细绳断裂后，小球做平抛运，且H－＝gt2

，故＝

2（－）＝

2×（6.05－）s＝1s.10(3)整个过程，小球的机械能不，1故＝mv.2所以vc2gH210×6.05m/s＝11m/s.答案：(1)60N(2)1s(3)11m/s11.如图是检验某种防护罩承受击能力的装置为径R1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道分是轨道的最低点和最高点N为护罩它一竖直固定14的圆，其半径r＝5m，心位于点．在A放置水平向左的弹簧枪，可向M轨发射45速度不同的质量均为m＝0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能．假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点水平飞出后落到N的一点上，取＝10m/s.求：

(1)钢珠在B点的度大小；(2)发射该钢珠前，弹簧的弹性能E；(3)钢珠从M圆弧道B点出落到圆