人教版高中物理必修二第七章第8節(jié)機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)5

1、第8節(jié)機(jī)械能守恒定律綜合檢測(cè)（二）（滿分100分，60分鐘完成）班級(jí)姓名目的要求：1進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒定律及其成立條件，能用機(jī)械能守恒定律解決力學(xué)問(wèn)題；2知道守恒定律處理問(wèn)題的基本思路及特點(diǎn)。第I卷（選擇題共48分）一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得6分，對(duì)而不全得3分。選錯(cuò)或不選的得0分。1 關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述，正確的是（）A.作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒8 作勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒C.合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒2 物體在做下列哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能不守

2、恒（）A.自由落體運(yùn)動(dòng)B.豎直上拋運(yùn)動(dòng)C.沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)D.沿光滑的豎直圓環(huán)軌道的內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)3從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個(gè)小球，一個(gè)豎直上拋，一個(gè)豎直下拋，另一個(gè)平拋，則它們從拋出到落地，以下說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)行的時(shí)間相等B.加速度相同C.落地時(shí)的速度相同D.落地時(shí)的動(dòng)能相等4自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕彈簧開(kāi)始，到壓縮彈簧有最大形變的過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的是（）A.小球的動(dòng)能逐漸減少B.小球的重力勢(shì)能逐漸減少C.小球的機(jī)械能守恒D.小球的加速度逐漸增大5質(zhì)量1.0kg的鐵球從某一高度自由落下，當(dāng)下落到全程中點(diǎn)位置時(shí)，具有36J的動(dòng)能，如果空氣阻力不計(jì)，取地

3、面為零勢(shì)能處，g取10m/s2，則（）A.鐵球在最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為36JB.鐵球在全程中點(diǎn)位置時(shí)具有72J機(jī)械能C.鐵球落到地面時(shí)速度為12m/sD.鐵球開(kāi)始下落時(shí)的高度為3.6m6 .如圖1所示，B物體的質(zhì)量是A物體質(zhì)量的1,在不計(jì)摩擦阻力的情況下，A物體自H2高處由靜止開(kāi)始下落.以地面為參考平面，當(dāng)物體A的動(dòng)能與其勢(shì)能相等時(shí)，物體距地面的高度是(A.C.7.如圖1 H H54H52所示，細(xì)輕桿的一端與小球相連，可繞B.D.2HH51H3O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng), 點(diǎn)對(duì)桿的作用力大小之差可能為a、b分別表示軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則小球在這兩( )A

4、.3mgB.C.D.4mg5mg6mg8.質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，分別用長(zhǎng)l和21的細(xì)繩懸掛在天花板上，分別拉起小球，使細(xì)繩伸直呈水平狀態(tài)后輕輕釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低位置時(shí)A.B.C.D.它們的線速度相等 它們的角速度相等 它們的向心加速度相等 繩對(duì)球的拉力相等第II卷(非選擇題，共52分)二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，每小題5分，共25分。把正確答案填寫(xiě)在題中橫線上或按要求作答。9 .如圖3所示，圓弧軌道AB是豎直平面內(nèi)的半徑為R的四分之一圓周，在B點(diǎn)，軌道的切線是水平的，一質(zhì)點(diǎn)自A點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑，不計(jì)滑塊與軌道間的摩擦和空氣阻力，則在質(zhì)點(diǎn)剛要到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小為,剛滑過(guò) B點(diǎn)時(shí)的加速度

5、大小圖310 .豎直向上拋出質(zhì)量為0.1kg的石頭，石頭上升過(guò)程中，空氣阻力忽略不計(jì)，石頭離手時(shí)的速度是20m/s,g取10m/s2。石頭離手時(shí)的動(dòng)能E®=J,石頭能夠上升的最大高度H=m,石頭離地面15m高處的速度大小v=m/s。11 .某人從離地面某高度處拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，他對(duì)物體做了W的功，該物體落地時(shí)的速度為v,則物體被拋出點(diǎn)離地面的高度為（阻力不計(jì)）。12 .如圖5所示，輕桿兩端各系一質(zhì)量均為m的小球A、B,輕桿可繞O的光滑水平軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，A球到。的距離為L(zhǎng)1,B球到。的距離為L(zhǎng)2,且L1>L2,輕桿水平時(shí)無(wú)初速釋放小球，不計(jì)空氣阻力，桿豎直時(shí)兩球的角速度

6、為。Ii圖513 .物體的質(zhì)量為m,沿光滑的彎曲軌道滑下，軌道的形狀如圖6所示，與彎曲軌道相接的圓軌道的半徑為R,要使物體沿光滑圓軌道能通過(guò)最高點(diǎn)，物體應(yīng)從離軌道最低處=的地方由靜止開(kāi)始滑下。三、計(jì)算題：本大題共 2小題，計(jì)27分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。14. （12分）如圖7所示，有一條長(zhǎng)為 L的均勻鏈條，有一半長(zhǎng)度在光滑的斜面上，斜面傾 角為0,另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開(kāi)始 釋放后下滑，求鏈條剛好滑出斜面的瞬間，速度是多大？15. （15分）如圖8所示，光滑水平面 AB與豎

7、直面內(nèi)半圓形導(dǎo)軌在點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為 Ro 一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力C點(diǎn)。求：(1)(2)(3)彈簧的彈力對(duì)物體做的功；物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能。圖8參考答案一、選擇題：1 .【答案】BD【點(diǎn)撥】作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不一定守恒，如物體勻速上升時(shí)機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；作勻變速運(yùn)動(dòng)的物體如果只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；合外力對(duì)物體做功為零，但重力和彈簧彈力以外的力的功不一定為零，機(jī)械能不一定守恒，C錯(cuò)

8、誤；只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒，D正確。2 .【答案】C【點(diǎn)撥】物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、沿光滑豎直圓環(huán)軌道的內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，均僅有重力做功，故機(jī)械能守恒。物體沿斜面勻速下滑，必有滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，故機(jī)械能不守恒，本題答案為Co3 .【答案】BD【點(diǎn)撥】因初速度方向不同，運(yùn)行時(shí)間不同，A錯(cuò)誤；三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度均為重力加速度g,B正確；因速度是矢量，三小球落地的速度方向不一樣，C錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，D正確。4 .【答案】B【點(diǎn)撥】分析小球的受力情況，在剛開(kāi)始接觸彈簧的階段重力大于彈力，所以小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程是先自由落體再變加速再變減速，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能先增

9、加再減小，彈性勢(shì)能增加，小球的機(jī)械能減小。5 .【答案】BC1cle【點(diǎn)撥】鐵球從自由洛下，機(jī)械能寸恒，有mgH=mgh+-mv=mvt,當(dāng)下落到全程中22點(diǎn)位置時(shí)，動(dòng)能與勢(shì)能相等，故鐵球的機(jī)械能為72J,即鐵球在最高點(diǎn)日的重力勢(shì)能為72J,開(kāi)始下落時(shí)的高度為7.2m,鐵球落到地面時(shí)的動(dòng)能為72J,落地時(shí)的速度速度為12m/s。6 .【答案】B【點(diǎn)撥】A的質(zhì)量mA=2m,B的質(zhì)量mB=m。設(shè)當(dāng)A的動(dòng)能等于A的勢(shì)能時(shí)，A離地高度為h,A和B的共同速率為v,有：mAgh=mAV2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即A減少的勢(shì)能等于A、B兩物體增加的動(dòng)能之和，有：mAg(Hh)=；mAv2

10、+3mBv2,2斛得：h=H,B正確。57 .【答案】BCD【點(diǎn)撥】輕桿約束的小球，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的最小速度可以是零，根據(jù)機(jī)械能守恒結(jié)合向心力公式計(jì)算，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為零時(shí)，小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力大小之差為4mg;當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為JJR時(shí)，小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力大小之差為5mg;當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大于JgR時(shí)，小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力大小之差為6mg。8 .【答案】CD【點(diǎn)撥】物體從懸線水平釋放后到最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：mgl=1mv2,所以，小2球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為：v=v可,丫與l有關(guān)，線越長(zhǎng)，球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度越大，A錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)的

11、角速度為3=V=j2g,3與l有關(guān)，線越長(zhǎng)，球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的角速度越小，B錯(cuò)誤；球在最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度為a=v-=2g,a與l無(wú)關(guān)，兩球的向心加l2速度相等，C正確；由牛頓第二定律得Fmg=mv-,球在最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)球的拉力為F=l3mg,F與l無(wú)關(guān)，球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)球的拉力相等，D正確。二、填空、實(shí)驗(yàn)題：9 .【答案】2g;g【點(diǎn)撥】設(shè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgR=mv2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)22的向心加速度為a=,解得：a=2g；當(dāng)小球滑過(guò)B點(diǎn)后，只受到重力，加速度為重力加R速度go10 .【答案】20J;20m；10m/s1【點(diǎn)撥】石頭離手時(shí)的動(dòng)能E®=mv；

12、=20J;設(shè)石頭能上升的最大高度為H,以拋出點(diǎn)為212重力勢(shì)能的手勢(shì)能參考面，根據(jù)機(jī)械能寸恒te律有：-mv0=mgH,解得：H=20m。以拋1c1c出點(diǎn)為重力勢(shì)能的手勢(shì)能參考面，根據(jù)機(jī)械能寸恒th律有：-mv0=mgh+-mv,解得：v=10m/s。11.咯案】mvmgW【點(diǎn)撥】物體拋出時(shí)的初動(dòng)能等于人對(duì)物體做的功,-1 O 1O有W = - mv0 ,根據(jù)機(jī)械能寸恒有：- mv221 2mv-2W=-mv0+mgh,解得：h=。2 2mg12 .【答案】2g(I J?) (L2*)【點(diǎn)撥】設(shè)桿到達(dá)豎直時(shí) A、B兩球的速度分別為 Va Vb, A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選初始1位置為手勢(shì)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【點(diǎn)撥】物體恰能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)，有:mg = m ,根據(jù)機(jī)械能守恒，有： mg (h R2R) = 2mv2,解得 h= 2 R。三、計(jì)算題：14 .答案1 JgL(3 sin 8)【解析】鏈條在下滑的過(guò)程中機(jī)械能守恒, m,初狀態(tài)的機(jī)械能為：1111.E1 二 一一mg L -mg L sin r2424取斜面的頂點(diǎn)處重力勢(shì)能為零。設(shè)鏈條的質(zhì)量為設(shè)鏈條剛好滑出斜面瞬間的速度為v,末狀態(tài)的機(jī)械能為:L 121 ,E2 = mv - mg L 22根據(jù)機(jī)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)物塊在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：(Fn= 7mg)2VbFn-mg=m-R根據(jù)動(dòng)能定理，彈簧彈力對(duì)物體做的功為12W=