學(xué)業(yè)分層測評 第4章 第4節(jié)　機械能守恒定律

1、.學(xué)業(yè)分層測評十五建議用時：45分鐘學(xué)業(yè)達標(biāo)1以下說法正確的選項是A機械能守恒時，物體一定不受阻力B機械能守恒時，物體一定只受重力和彈力作用C物體處于平衡狀態(tài)時，機械能必守恒D物體所受的外力不等于零，其機械能也可以守恒【解析】 機械能守恒的條件是只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)物體間的彈力做功機械能守恒時，物體或系統(tǒng)可能不只受重力和彈力作用，也可能受其他力，但其他力不做功或做的總功一定為零，A、B錯物體沿斜面勻速下滑時，它處于平衡狀態(tài)，但機械能不守恒，C錯物體做自由落體運動時，合力不為零，但機械能守恒，D對【答案】D2以下四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中選項A、B、C中斜面是光滑的，選項D中

2、的斜面是粗糙的，選項A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，選項A、B、D中的木塊向下運動，選項C中的木塊向上運動在以下選項所示的運動過程中機械能守恒的是ABCD【解析】根據(jù)機械能守恒條件：只有重力做功的情況下，物體的機械能才能守恒，由此可見，A、B均有外力F參與做功，D中有摩擦力做功，故A、B、D均不符合機械能守恒的條件，故答案為C.【答案】C3. 多項選擇豎直放置的輕彈簧下連接一個小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖4­4­10所示那么迅速放手后不計空氣阻力圖4­4­10A放手瞬間小球的加速度等于重力加速度B小球與彈簧與地球組成的系

3、統(tǒng)機械能守恒C小球的機械能守恒D小球向下運動過程中，小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷增大【解析】放手瞬間小球加速度大于重力加速度，A錯；整個系統(tǒng)包括地球的機械能守恒，B對，C錯；向下運動過程中，由于重力勢能減小，所以小球的動能與彈簧彈性勢能之和增大，D對【答案】BD4如圖4­4­11所示，長為l的均勻鐵鏈對稱掛在一輕質(zhì)小滑輪上，某一微小的擾動使鐵鏈向一側(cè)滑動，那么鐵鏈完全分開滑輪時速度大小為圖4­4­11A.B.C.D.【解析】鐵鏈從開場到剛脫離滑輪的過程中，鏈條重心下降的高度為l，鏈條下落過程，由機械能守恒定律，得：mg·lmv2解得：v.【答

4、案】C5如圖4­4­12所示，一固定在地面上的光滑斜面的頂端固定有一輕彈簧，地面上質(zhì)量為m的物塊可視為質(zhì)點向右滑行并沖上斜面設(shè)物塊在斜面最低點A的速率為v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為h，那么物塊運動到C點時彈簧的彈性勢能為圖4­4­12AmghBmghmv2Cmghmv2D.mv2mgh【解析】由機械能守恒定律可得物塊的動能轉(zhuǎn)化為其重力勢能和彈簧的彈性勢能，有mv2mghEp，故Epmv2mgh.【答案】D6如圖4­4­13所示的光滑輕質(zhì)滑輪，阻力不計，M12 kg，M21 kg，M1離地高度為H0.5 mM1與M2從

5、靜止開場釋放，M1由靜止下落0.3 m時的速度為圖4­4­13A. m/sB3 m/sC2 m/sD1 m/s【解析】 對系統(tǒng)運用機械能守恒定律得，M1M2ghM1M2v2，代入數(shù)據(jù)解得v m/s，故A正確，B、C、D錯誤【答案】A7多項選擇如圖4­4­14所示裝置中，木塊與程度桌面間的接觸面是光滑的，子彈A沿程度方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短，那么從子彈開場射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中圖4­4­14A子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒C子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒D子彈、木塊

6、和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒【解析】從子彈射入木塊到木塊壓縮至最短的整個過程，由于存在機械能與內(nèi)能的互相轉(zhuǎn)化，所以對整個系統(tǒng)機械能不守恒對子彈和木塊，除摩擦生熱外，還要抑制彈簧彈力做功，故機械能也不守恒【答案】BD8多項選擇如圖4­4­15所示，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度一樣的光滑軌道甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自由滑向B處，以下說法正確的有圖4­4­15A甲的切向加速度始終比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一時刻總能到達同一高度D甲比乙先到達B處【解析】甲、乙兩小孩沿不同軌道從A運動到B，只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定

7、律和甲、乙兩小孩運動的vt圖象解決問題甲、乙兩小孩沿光滑軌道從A運動到B，只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律，得mghmv2，即v，所以甲、乙兩小孩在同一高度時，速度大小相等，選項B正確；甲、乙兩小孩在運動過程的vt圖象如下圖由vt圖象可知，選項A、C錯誤，選項B、D正確【答案】BD才能提升9多項選擇如圖4­4­16所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上假設(shè)以地面為參考平面，且不計空氣阻力，那么以下選項正確的選項是 【導(dǎo)學(xué)號：35390071】圖4­4­16A物體落到海平面時的勢能為mghB重力對物體做的功為mghC

8、物體在海平面上的動能為mvmghD物體在海平面上的機械能為mv【解析】假設(shè)以地面為參考平面，物體落到海平面時的勢能為mgh，所以A選項錯誤；此過程重力做正功，做功的數(shù)值為mgh，因此B正確；不計空氣阻力，只有重力做功，所以機械能守恒，有mvmghEk，在海平面上的動能為Ekmvmgh，C選項正確；在地面處的機械能為mv，因此在海平面上的機械能也為mv，D選項正確【答案】BCD10多項選擇如圖4­4­17所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在程度地面上，半徑r0.4 m，最低點有一小球半徑比r小很多，現(xiàn)給小球以程度向右的初速度v0，假如要使小球不脫離圓軌道運動，那么v0應(yīng)當(dāng)滿足g

9、取10 m/s2圖4­4­17Av00Bv04 m/sCv02m/sDv02m/s【解析】當(dāng)小球沿軌道上升的最大高度等于r時，由機械能守恒定律得mvmgr，得v02m/s；當(dāng)小球恰能到達圓軌道的最高點時有mgm又由機械能守恒mvmg2rmv2解得v02m/s.所以滿足條件的選項為CD.【答案】CD11如圖4­4­18所示，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長為R的程度直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道，兩軌道相切于B點在外力作用下，一小球從A點由靜止開場做勻加速直線運動，到達B點時撤除外力小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C，重力加速度為

10、g.求： 【導(dǎo)學(xué)號：35390072】圖4­4­181小球在AB段運動的加速度的大小；2小球從D點運動到A點所用的時間【解析】1設(shè)小球在C點的速度大小為vC，根據(jù)牛頓第二定律有，mgm小球從B點運動到C點，根據(jù)機械能守恒定律，mvmv2mgR，在AB段設(shè)加速度的大小為a，由運動學(xué)公式，有v2aR，聯(lián)立解得AB段運動的加速度的大小ag.2設(shè)小球在D處的速度大小為vD，下落到A點時的速度大小為v，由機械能守恒定律有：mvmvmgR.mvmv2，設(shè)小球從D點運動到A點所用的時間為t，由運動學(xué)公式得，gtvvD聯(lián)立解得：t.【答案】1g212山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質(zhì)青藤

11、，其示意圖如圖4­4­19所示，圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點，O為青藤的固定點，h11.8 m，h24.0 m，x14.8 m，x28.0 m開場時，質(zhì)量分別為M10 kg和m2 kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時，迅速從左邊石頭的A點程度跳至中間石頭大猴抱起小猴跑到C點，抓住青藤下端，蕩到右邊石頭上的D點，此時速度恰好為零運動過程中猴子均可看成質(zhì)點，空氣阻力不計，重力加速度g取10 m/s2.求：圖4­4­191大猴從A點程度跳離時速度的最小值；2猴子抓住青藤蕩起時的速度大?。?猴子蕩起時，青藤對猴子的拉力大小【解析】此題考察了平拋運動、機械能守恒定律和圓周運動的綜合應(yīng)用，考察了考生的分析綜合才能，運動過程和受力分析是解答關(guān)鍵思路大致如下：根據(jù)平拋運動求猴子的最小速度，根據(jù)機械能守恒定律求猴子蕩起時的速度，利用圓周運動，結(jié)合幾何關(guān)系，求青藤的拉力1設(shè)猴子從A點程度跳離時速度最小值為vm