江苏省泰州中学高一物理必修2同步检测7-8_机械能守恒定律

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高中物理必修2第七章机械能守恒定律之机械能守恒定律同步练习

高中物理必修2第七章机械能守恒定律之机械能守恒定律同步练习1. 以下关于机械能能否守恒的说法中正确的选项是〔〕A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B. 做匀减速直线运动的物体的机械能不能够守恒C. 运植物体只需不受摩擦阻力作用，其机械能一定守恒D. 物体只发作动能和势能的相互转化，物体的机械能一定守恒2. 一物体运动在升降机的地板上，在升降机减速上升的进程中，地板对物体的支持力所做的功等于〔〕A. 物体势能的添加量B. 物体动能的添加量C. 物体动能的添加量与物体势能添加量之和D. 物体动能的添加量与物体势能添加量之差3. 如下图，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自在落下，不计空气阻力，假定桌面处的重力势能为零，小球落到空中前的瞬间的机械能应为〔〕A. mghB. mgHC. mg〔H+h〕D. mg〔H-h〕4. 一团体站在阳台上，以相反的速率v0，区分把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力，那么三个球落地时的速率〔〕A. 上抛球最大B. 下抛球最大C. 平抛球最大D. 三个球的一样大5. 质量相反的两个小球，区分用长为l和2 l的细绳悬挂在天花板上，如下图，区分拉起小球使细绳伸直呈水平形状，然后悄然释放，当小球抵达最低位置时〔〕A. 两球运动的线速度相等B. 两球运动的角速度相等C. 两球运动的减速度相等D. 细绳对两球的拉力相等6. 质量为m 的物体，从运动末尾以2g 的减速度竖直向下运动h 高度。

以下说法中正确的选项是〔〕A. 物体的势能增加2mghB. 物体的机械能坚持不变C. 物体的动能添加了2mghD. 物体的机械能添加了mgh7. 如下图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过润滑的滑轮，绳两端各系一小球a 和b .a 球质量为m ，静置于空中；b 球质量为3m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧。

从运动末尾释放b 球后，a 球能够到达的最大高度为〔〕A. hB. 1.5hC. 2hD. 2.5h8. 如下图，质量为m 的小球用不可伸长的细线悬于O 点，细线长为L ，在O 点正下方P 处有一钉子，将小球拉至与悬点等高的位置无初速释放，小球刚好绕P 处的钉子做圆周运动。

高一物理必修二第七章--机械能守恒定律及答案

高一物理必修二第七章--机械能守恒定律及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2第七章机械能守恒定律一、选择题1．质量为m 的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。

若斜面体和小物块一起以速度v 沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移x 。

斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是( )A ．摩擦力做正功，支持力做正功B ．摩擦力做正功，支持力做负功C ．摩擦力做负功，支持力做正功D ．摩擦力做负功，支持力做负功2．在粗糙水平面上运动着的物体，从A 点开始在大小不变的水平拉力F 作用下做直线运动到B 点，物体经过A 、B 点时的速度大小相等。

则在此过程中( )A ．拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反B ．物体的运动一定不是匀速直线运动C ．拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零D ．拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零3．材料相同的A 、B 两块滑块质量m A ＞m B ，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离x A 和x B 的关系为( )A ．x A ＞x BB ．x A = x BC ．x A ＜x BD ．无法确定4．某人在高h 处抛出一个质量为m 的物体，不计空气阻力，物体落地时速度为v ，该人对物体所做的功为( )A ．mghB ．22v mC ．mgh +22v mD ．22v m －mgh5．如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A 、B、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是A B C D6．在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的？( ) A ．汽车在水平面上匀速运动B ．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力)C ．拉着物体沿光滑斜面匀速上升D ．如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来7．沿倾角不同、动摩擦因数相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则( ) vv3A ．沿各斜面克服重力做的功相同B ．沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些C ．沿倾角大的斜面拉力做的功小些D ．条件不足，拉力做的功无法比较 8．重物m 系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说，下列说法正确的是( )A ．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小B ．重物的重力势能最小时，动能最大C ．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小D ．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大9．一个物体由静止开始，从A 点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C 1、C 2、C 3 处，如图所示，下面说法中那些是正确的( ) A ．在 C 1、C 2、C 3 处的动能相等 B ．在 C 1、C 2、C 3 处的速度相同C ．物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC 1上下滑时加速度最小D ．物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC 3上下滑时所用时间最少10．木块m 沿着倾角为θ 的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h 时，重力的瞬时功率为A ．mg gh 2B ．mg cos θ gh 2C ．mg sin θ2gh D ．mg sin θ gh 2 11．玩具起重机上悬挂一个质量为500克的砝码，从静止开始以2 m/s 2的加速度提升砝码。

高中物理人教版必修2习题：第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律3 含答案

第8节机械能守恒定律（满分100分，60分钟完成）班级_____姓名________第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。

选错或不选的得0分。

1．对于做变速运动的物体而言，下列说法正确的是（）A ．若改变物体速度的仅是重力，则物体的机械能保持不变B ．若改变物体速度的不是重力和弹力，则物体的机械能一定改变C ．若改变物体速度的是摩擦力，则物体的机械能一定改变D ．在物体速度增大的过程中，其机械能可能减小2．如图1所示，长为2L 的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球，杆竖直立在光滑的水平面上，杆原来静止，现让其自由倒下，设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面，则A 着地时的速度为（）图1A ．gL 1551B ．gL 1552C ．gL 3051D ．gL 30523．如图2所示的装置中，木块M 与地面间无摩擦，子弹以一定的速度沿水平方向射向木块并留在其中，然后将弹簧压缩至最短.现将木块、子弹、弹簧作为研究对象，从子弹开始射入木块到弹簧至最短的过程中系统的（）图2A ．机械能守恒B ．机械能不守恒C ．产生的热能等于子弹动能的减少量D ．弹簧压缩至最短时，动能全部转化成势能4．一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦地转动，如图3所示.开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则（）O2llm2 mA图3A．A球的最大速度为2glB．A球速度最大时，两小球的总重力势能最小C．A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45ºD．A、B两球的最大速度之比v A∶v B＝2∶15．如图4所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球.支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动.在不计任何阻力的情况下，下列说法中正确的是（）A．A球到达最低点时速度为零B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度6．如图5所示，质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连，放在高为h的光滑水平桌面上（L＞2h），A球刚好在桌边。

【人教版】高中物理必修二检测：第七章第八节机械能守恒定律含解析

第七章机械能守恒定律第八节机械能守恒定律A级抓基础1．下列各种运动过程中，物体(弓、过山车、木块、圆珠笔)机械能守恒的是(忽略空气阻力)()A．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B．过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程C．在一根细线的中央悬挂着一块木块，双手拉着细线缓慢分开的过程D．手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程解析：将箭搭在弦上，拉弓的整个过程中，拉力对弦做功，故弓的机械能不守恒，故A错误；过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程，动能不变，重力势能变大，故过山车的机械能不守恒，故B错误；在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程，石头的动能不变，重力势能增加，故石头的机械能不守恒，故C错误；笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，故圆珠笔的机械能守恒，故D正确．答案：D2. (多选)在下列几个实例中，机械能守恒的是()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做匀速圆周运动的小球C．在粗糙斜面上下滑的物体，下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，在光滑水平面上压缩弹簧的小球解析：所受的合外力为零的物体的运动是匀速直线运动，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，A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，B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，物体所受斜面的弹力不做功，所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，D错.答案：BC3.(多选)如图所示，一个铁球从竖直固定在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在A点接触弹簧后将弹簧压缩，到B点铁球的速度为零，然后被弹回，不计空气阻力，铁球从A下落到B的过程中，下列说法中正确的是()A．铁球的机械能守恒B．铁球的动能和重力势能之和不断减小C．铁球的动能和弹簧的弹性势能之和不断增大D．铁球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先变小后变大解析：对铁球，除了重力对它做功以外，弹簧的弹力也做功，所以铁球的机械能不守恒，但是铁球和弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；铁球和弹簧组成的系统机械能守恒，从A到B的过程中，弹簧被压缩，弹性势能不断增大，则铁球的动能和重力势能之和不断减小，故B正确；铁球从A到B的过程中，重力势能不断减小，则铁球的动能和弹簧的弹性势能之和不断增大，故C正确；铁球刚接触弹簧的一段时间内，弹簧弹力F较小，小于铁球重力，加速度方向向下，铁球加速，随着F变大，加速度减小，当加速度减小到零时速度达到最大，之后铁球继续压缩弹簧，弹簧弹力大于重力，加速度方向向上，铁球做减速运动，直到速度减为零时到达最低点，可见在从A到B过程中，铁球速度先增大后减小，则动能先增大后减小，所以铁球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先变小后变大，故D正确．答案：BCD4．物体在一个方向竖直向上的拉力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升．关于这个物体在这三种运动中机械能的变化情况，正确的说法是()A．加速过程中拉力做正功，匀速过程中拉力不做功，减速过程中拉力做负功B．物体的重力势能先增加后减少C．匀速上升和加速上升过程中物体机械能增加，减速上升过程中物体机械能减少D．物体机械能一直在增加解析：匀速上升过程中，拉力竖直向上，对物体做正功，根据功能关系可知，物体的机械能增加；加速和减速上升过程中，拉力方向均竖直向上，与速度方向相同，对物体都做正功，由功能关系可知物体的机械能均增加．故三种情况下，物体的重力势能一直增加，机械能一直增加，故D正确．答案：D5.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h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是()A ．物体到海平面时的重力势能为mghB ．重力对物体做的功为－mghC ．物体在海平面上的动能为12m v 20＋mgh D ．物体在海平面上的机械能为12m v 20解析：物体到达海平面时位于参考平面上，重力势能为零，A 错；物体运动过程下落了h 高度，重力做功mgh ，B 错；根据机械能守恒定律mgh ＋12m v 20＝12m v 2，即物体在海平面上的机械能E 2＝12m v 2＝mgh ＋12m v 20，C 对，D 错．答案：C6.如图所示，一轻弹簧固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力．在重物由A 点摆向最低点B 的过程中，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性势能之和不变D．重物与弹簧组成的系统机械能守恒解析：重物由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重物做了负功，所以重物的机械能减少，故选项A、B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，即重物减少的重力势能，等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和，故选项C错误，D正确．答案：DB级提能力7．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，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，弹簧处于原长时，圆环高度为h.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中()A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先减小后增大C．弹簧的弹性势能变化了mghD．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大解析：圆环与弹簧构成的系统机械能守恒，圆环机械能不守恒，A错误．弹簧形变量先增大后减小，所以弹性势能先增大后减小，B 错误．由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，所以弹簧的弹性势能增加mgh，C正确．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：C8.(多选)一长度为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m 的小球M和N，两小球可视为质点，细杆的中点处有一轴，细杆可绕其在竖直面内无摩擦地转动．开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示，当装置受到很小扰动后，细杆开始绕过中点的轴转动，则在球N 转动到最低点的过程中，下列说法正确的是( )A ．N 的重力势能减少量等于M 的重力势能增加量B ．细杆对N 做的功的绝对值大于细杆对M 做的功的绝对值C ．运动过程中两球的最大速度均为 4gR 3D ．细杆对N 做的功为－83mgR 解析：N 的重力势能减少量为2mg ·2R ＝4mgR ，M 的重力势能增加量为mg ·2R ＝2mgR ，故A 错误；对两个球组成的系统，重力和细杆的弹力做功，只有重力势能和动能相互转化，系统机械能守恒，故细杆对两个球做功的代数和为零，即细杆对N 做的功的绝对值等于细杆对M 做的功的绝对值，故B 错误；球N 在最低点时两球速度最大，根据系统机械能守恒，有4mgR －2mR ＝12(2m )v 2＋12m v 2，解得v ＝ 4gR 3，故C 正确；对球N ，根据动能定理有4mgR ＋W ＝12(2m )v 2，联立解得W ＝－83mgR ，细杆对N 做的功为－83mgR ，故D 正确．答案：CD9．(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A 端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是()A．小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2RB．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H min＝5R 2C．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH－4R2D．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH－4R2解析：小球经过A点的最小速度为0，由机械能守恒定律得mg(H min－2R)＝0，故D点的最小高度H min＝2R，要使小球能从A点水平抛出，需H＞2R，A对，B错；由机械能守恒定律，mg(H－2R)＝12m v 2A，解得v A＝2g（H－2R）.而2R＝12gt2，x＝v A t，故x＝22RH－4R2，C错，D对．答案：AD10．如图所示，物体A 和B 用通过定滑轮的细绳相连．A 物体的质量为1.36 kg ，B 物体的质量为1 kg.物体A 能沿竖直杆无摩擦滑动，杆与滑轮的水平距离为l ＝0.3 m ．物体B 放在倾角α＝37°的斜面上，物体B 与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.625.开始时先托住物体A ，使绳子的AO 段水平，当放手后物体A 从静止开始下滑h ＝0.4 m 时，忽略其他阻力及滑轮、绳子的质量，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g 取10 m/s 2，试求：(1)从放手到物体A 下降h ＝0.4 m 的过程中，系统产生的热量；(2)物体B 的速度大小．解析：(1)A 下降h 的过程中，B 在斜面上运动的距离为s ＝h 2＋l 2－l ＝0.2 m ，则产生的热量Q ＝fs ＝μm B gs cos α＝1 J.(2)A 下降0.4 m 时，由几何关系知v A ＝54v B ，整个过程中，A 下降h ＝0.4 m ，B 沿斜面上升s ＝0.2 m ．A 、B 和斜面组成的系统能量守恒，则有m A gh ＝m B gs sin α＋μm B gs cos α＋12m A v 2A ＋12m B v 2B ，解得v B ＝1.44 m/s.答案：(1)1 J (2)1.44 m/s11.如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M 为半径R ＝1.6 m 、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A 、B 分别是轨道的最低点和最高点；N 为防护罩，它是一个竖直固定的14圆弧，其半径r ＝455m ，圆心位于B 点．在A 放置水平向左的弹簧枪，可向M 轨道发射速度不同的质量均为m ＝0.01 kg 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 的某一点上，取g ＝10 m/s 2.求：(1)钢珠在B 点的速度大小；(2)发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E p ；(3)钢珠从M 圆弧轨道B 点飞出至落到圆弧N 上所用的时间．解析：(1)在B 处对小钢珠进行受力分析，由牛顿第二定律mg ＝m v 2B R 得v B ＝gR ＝4 m/s. (2)从发射钢珠到上升至B 点过程，由机械能守恒定律E p ＝ΔE p ＋ΔE k ＝mg 2R ＋12m v 2B 得E p ＝0.4 J.(3)钢珠做平抛运动，有h ＝12gt 2； x ＝v B t ；x 2＋h 2＝r 2.联立解得t ＝0.4 s.答案：(1)4 m/s (2)0.4 J (3)0.4 s。

人教版物理必修2同步检测：7-8《机械能守恒定律》【含解析】

第7章第8课时机械能守恒定律基础夯实1．(2018·华安、连城等六校联考)关于机械能守恒的叙述，正确的是( )A．做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒B．做变速直线运动的物体机械能不可能守恒C．合外力为零时，机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒答案：A2．(2010·唐山二中高一检测)游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则( )A．下滑过程中支持力对小朋友不做功B．下滑过程中小朋友的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功答案：AD解析：下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直，所以支持力不做功，A正确；越往下滑动重力势能越小，B错误；摩擦力的方向与速度方向相反，所以摩擦力做负功，机械能减少，D正确，C错误．3．(2009·朝阳区高一检测)北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵．假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的( )A．动能增加B．重力势能增加C．机械能减少D．机械能不变答案：B解析：匀速上升过程中动能不变，重力势能增加，机械能增加，所以只有B项正确．4．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是( )A ．物体落到海平面时的势能为mghB ．重力对物体做的功为mghC ．物体在海平面上的动能为12mv 02＋mghD ．物体在海平面上的机械能为12mv 02答案：BCD5．竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H 1，如图所示．现将一质量为m 的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面的距离为H 2，则此时弹簧的弹性势能E P ＝________.答案：E P ＝mg(H 1－H 2)解析：选物块和弹簧组成的系统为研究对象，从物块开始运动到速度为零的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹性势能增加应等于重力势能的减少量，即E P ＝mg(H 1－H 2)．6．(2018·梅州高一检测)如图所示，在水平台面上的A 点，一个质量为m 的物体以初速度v 0被抛出，不计空气阻力，求它到达B 点时速度的大小．答案：v 02＋2gh解析：若选桌面为参考面，则12mv 02＝－mgh ＋12mv B 2，解得v B ＝v 02＋2gh.7．(2018·黄岗中学高一检测)如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R ，A 端与圆心O 等高，AD 为水平面，B 点为光滑轨道的最高点且在O 的正上方，一个小球在A 点正上方由静止释放，自由下落至A 点进入圆轨道并恰好能通过B 点(从A 点进入圆轨道时无机械能损失)，最后落到水平面C 点处．求：(1)释放点距A 点的竖直高度；(2)落点C 到A 点的水平距离．答案：(1)32R (2)(2－1)R解析：(1)小球恰能通过最高点B 时，由牛顿第二定律，有：mg ＝mv B2R ，解得v B ＝gR设释放点到A 高度h ，小球从释放到运动至B 点的过程中，根据机械能守恒定律有：mg(h －R)＝12mv B 2 联立解得h ＝32R(2)小球从B 到C 做平抛运动，其竖直分运动 R ＝12gt 2，水平分运动 x OC ＝v B t联立解得x OC ＝2R ，∴落点C 到A 点的水平距离x AC ＝(2－1)R能力提升1．(2018·杭州高一检测)如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m 的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零．对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中，有( )A ．小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越大B ．小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越小[:C ．小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越大D ．小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越小答案：A[:解析：在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中，只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，即动能、弹性势能和重力势能的总和不变，由于弹力一直做负功，弹性势能不断增大，故小球的动能和重力势能的总和越来越小；同理，由于重力一直做正功，重力势能不断减小，故小球的动能和弹性势能的总和越来越大．2．如图所示，m A ＝2m B ，不计摩擦阻力，A 物体自H 高处由静止开始下落，且B 物体始终在水平台面上．若以地面为零势能面，当物体A 的动能与其势能相等时，物体A 距地面高度是( )[:A ．H/5B ．2H/5C ．4H/5D ．H/3答案：B解析：AB 组成的系统机械能守恒，设物体A 的动能与其势能相等时，物体A 距地面的高度是h ，A 的速度为v.则有：m A gh ＝12m A v 2，v 2＝2gh从开始到距地面的高度为h 的过程中，减少的重力势能为：ΔE P ＝m A g(H －h)＝2m B g(H －h) 增加的动能为：ΔE K ＝12(m A ＋m B )v 2＝12(3m B )2gh ＝3m B gh ，由ΔE P ＝ΔE K 得h ＝25H.3．一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图所示中，表示物体的动能随高度h 变化的图象A ，物体的重力势能E P 随速度v 变化的图象B ，物体的机械能E 随高度h 变化的图象C ，物体的动能E k 随速度v 的变化图象D ，可能正确的是( )[:答案：ABCD解析：以一定的速度竖直上抛的物体，不计空气阻力，机械能守恒，因此C 选项正确．由机械能守恒定律可得：mgh ＋E K ＝12mv 02，所以A 选项正确．由公式E P ＋12mv 2＝12mv 02，可知B 选项正确．又因为E K ＝12mv 2，所以D选项正确，故选A 、B 、C 、D.4．某同学身高1.8m ，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m 高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g 取10m/s 2)( )A ．2m/sB ．4m/sC ．6m/sD ．8m/s答案：B解析：将运动员视为竖直上抛运动，整个过程机械能守恒，取地面为参考平面，最高点速度为零，由Ek 1＋EP 1＝Ek 2＋EP 2得：12mv 02＋mgh 1＝mgh 2其中h 1为起跳时人重心的高度，即h 1＝0.9m代入数据得起跳速度v 0＝2－h 1＝－m/s≈4.2m/s5.(2018·重庆一中高一检测)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，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，弹簧处于原长h.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中( )A ．圆环机械能守恒B ．弹簧的弹性势能先减小后增大C ．弹簧的弹性势能变化了mghD ．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大答案：AC6．质量为50kg 的男孩在距离河面40m 高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15m 的弹性绳AB 一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A 点，如图所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D ，假定绳在整个运动中遵循胡克定律．不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力(g 取10m/s 2)．男孩的速率v 跟下降的距离s 的变化关系如图乙所示，男孩在C 点时的速度最大．试探究如下几个问题：(1)当男孩在D 点时，求绳所储存的弹性势能； (2)绳的劲度系数是多少？(3)就男孩在AB 、BC 、CD 期间的运动，试讨论作用于男孩的力．答案：(1)2×104J (2)62.5N/m (3)见解析解析：(1)ΔE k ＝mgh AD －E P ＝0[: 所以E P ＝mgh AD ＝2×104J(2)当v ＝v m ＝20m/s(C 点为平衡位置)时，有 mg ＝kx ＝k(23－15)，所以k ＝5008N/m ＝62.5N/m(3)AB 间仅受重力作用，BC 间受重力与弹力作用，且BC 间重力大于弹力，CD 间弹力大于重力，重力的方向竖直向下，弹力的方向竖直向上．7．如图所示，一玩溜冰的小孩(可视作质点)的质量m ＝30kg ，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地从A 点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A 、B 为圆弧轨道的两端点，其连线水平，与平台的高度差h ＝0.8m.已知圆弧轨道的半径R ＝1.0m ，对应的圆心角θ＝106°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g 取10m/s 2，求(1)小孩做平抛运动的初速度．(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力大小．答案：(1)3m/s (2)1290N解析：(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A 点时速度方向沿A 点切线方向，则tan53°＝v y v 0＝gtv 0，又h ＝12gt 2，联立以上两式解得v 0＝3m/s.(2)设小孩到最低点的速度为v ，根据机械能守恒定律有12mv 2－12mv 02＝mg[h ＋R(1－cos53°)]在最低点，根据牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v2R联立解得F N ＝1290N由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1290N.。

江苏省泰州中学高一物理必修2同步检测7-9_实验：验证机械能守恒定律

第7章第9课时实验：验证机械能守恒定律
基础夯实
1.(2011·黄岗中学高一检测)为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度．在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是(
s12
答案：(1)甲(2)T8gs22
解析：(1)由于甲图中1、2两点间的距离(1.9mm)接近于2mm，故选甲图．
3．(2011·南宫中学高一检测)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，
(1)下列器材中不必要的是________(只需填字母代号)．
)A．用天平测出物体的质量
B．测出A、B两点间的竖直距离
11C．利用mv22－mv12算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量22
D．验证v22－v在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：
(1)打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选________纸带好．(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律．现已测得2、4两点间距离为s1,0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为________．

人教版高中物理必修二高一课后练习7.8机械能守恒定律.docx

高中物理学习材料7.8 机械能守恒定律每课一练（人教版必修2）1．关于物体机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是( )A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定不守恒C．外力对物体做功等于零时，机械能一定守恒D．若只有重力对物体做功，机械能一定守恒2．如图10所示，图10物体在斜面上受到平行于斜面向下的拉力F作用，沿斜面向下运动，已知拉力F大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在斜面上的运动过程中( )A．做匀速运动B．做匀加速运动C．机械能保持不变D．机械能减小3.图11如图11所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于机械能的叙述中正确的是( )A．重力势能和动能之和总保持不变B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变4.图12在下列几个实例中，机械能守恒的是( )A．在平衡力作用下运动的物体B．在竖直平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球C．在粗糙斜面上下滑的物体，下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12所示，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球5．如图13所示，图13一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是( ) A．重力势能减小，动能不变，机械能减小B．重力势能减小，动能增加，机械能减小C．重力势能减小，动能增加，机械能增加D．重力势能减小，动能增加，机械能不变6．如图14所示，图14一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的绳子(l1<l2)悬于同一点，橡皮条的另一端系一A球，绳子的另一端系一B球，两球质量相等，现从悬线水平位置(绳拉直，橡皮条保持原长) 将两球由静止释放，当两球摆至最低点时，橡皮条的长度与绳子长度相等，此时两球速度的大小为( )A．B球速度较大B．A球速度较大C．两球速度相等D．不能确定图157．在足球比赛中，甲队队员在乙队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，如图15所示．已知球门高度为h ，足球飞入球门时的速度为v ，足球质量为m ，不计空气阻力和足球大小，则该队员将足球踢出时对足球做的功为( )A .12mv 2B ．mgh ＋12mv 2 C ．mgh D .12mv 2－mgh 8.图16如图16所示，两个34圆弧轨道固定在水平地面上，半径R 相同，A 轨道由金属凹槽制成， B 轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A 和B 由静止释放，小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示，对于下述说法中正确的是( )A ．若h A ＝hB ≥2R ，则两小球都能沿轨道运动到最高点B ．若h A ＝h B ＝3R 2，由于机械能守恒，两小球在轨道上升的最大高度均为3R 2C ．适当调整h A 和h B ，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D ．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A 小球的最小高度为5R 2，B 小球在h B >2R的任何高度均可9．如图17所示，图17在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O 点与管口A 的距离为2x 0，一质量为m 的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B ，压缩量为x 0，不计空气阻力，则( ) A ．小球运动的最大速度大于2gx 0B ．小球运动中的最大加速度为g 2C ．弹簧的劲度系数为mg x 0图18如图18所示，将一根长L ＝0.4 m 的金属链条拉直放在倾角θ＝30°的光滑斜面上，链条下端与斜面下边缘相齐，由静止释放后，当链条刚好全部脱离斜面时，其速度大小为________．(g取10 m/s2)11．如图19所示，图19质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M＝2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h(小于桌高)的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？12.图20如图20所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g取10 m/s2)求：(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；(3)运动员落到A点时的动能．参考答案1．D [机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功，而与物体的运动状态无关．] 2．BC3．D4．C [在平衡力作用下物体的运动是匀速运动，动能保持不变，但如果物体的势能发生变化，则机械能变化，A 错；在竖直平面上做匀速圆周运动的小球，其动能不变，势能不断变化，总的机械能不守恒，B 错；在粗糙斜面上下滑的物体，在下滑过程中，除重力做功外，滑动摩擦力和拉力都做功，但两个力所做功的代数和为零，所以小球机械能守恒，C 正确；在小球压缩弹簧的过程中，小球动能减少、势能不变，所以机械能不守恒(但球和弹簧组成的系统机械能守恒)，D 错．答案为C.]5．B [下滑时高度降低，则重力势能减小，加速运动，动能增加，摩擦力做负功，机械能减小，B 对，A 、C 、D 错．]6．A7．B [运动员将球踢出时做的功等于足球获得的动能，根据动能定理得W ＝12mv 20；足球从被运动员以速度v 0踢出到飞入球门的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则12mv 20＝mgh ＋12mv 2，故W ＝12mv 20＝mgh ＋12mv 2.不要把踢球做的功误看做只等于足球入门时的动能或足球增加的重力势能．]8．D [小球从A 轨道滑出，则在最高点处需满足m v 2R>mg ，又由机械能守恒定律得mgh A ＝mg ·2R ＋12mv 2，得h A >52R .小球从B 轨道滑出只需h B >2R 即可．] 9．AD 10. 6 m/s解析由机械能守恒定律有ΔE k 增＝ΔE p 减，即mg (L 2sin θ＋L 2)＝12mv 2，解得v ＝ 6 m/s. 11.233gh 解析在砝码下降h 的过程中，系统增加的动能为ΔE k 增＝12(M ＋m )v 2 系统减少的重力势能为ΔE p 减＝Mgh由ΔE k 增＝ΔE p 减得12(M ＋m )v 2＝Mgh 解得v ＝2Mgh M ＋m ＝233gh . 12．(1)75 m (2)20 m/s (3)32 500 J解析 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有L sin 37°＝12gt 2 A 点与O 点的距离L ＝gt 22sin 37°＝75 m (2)设运动员离开O 点时的速度为v 0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即L cos 37°＝v 0t解得v 0＝L cos 37°t＝20 m/s (3)根据机械能守恒，取A 点为重力势能零点，运动员落到A 点时的动能为E k A ＝mgh ＋12mv 20＝32 500 J.。

人教版高中物理必修2 同步测试第7章机械能守恒定律 8机械能守恒定律课后训练85

机械能守恒定律基础达标一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1～4题只有一项符合题目要求；第5～6题有多项符合题目要求)1.(2018衡阳期末)下列运动中不满足机械能守恒条件的是( )A ．手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)B ．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动C ．降落伞在空中匀速下降D ．细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动【答案】C【解析】手榴弹从手中抛出后的运动(不计空气阻力)只有重力做功,机械能守恒,故A 错误；物体沿光滑圆弧面从下向上滑动,只有重力做功,机械能守恒,故B 错误；降落伞在空中匀速下降过程中,动能不变,重力势能减小,机械能不守恒,故C 正确；细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,绳拉力不做功,机械能守恒,故D 错误．2．质量为1 kg 的物体从倾角为30°、长2 m 的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是( )A ．0,－5 JB ．10 J,－10 JC ．10 J,5 JD ．20 J,－10 J【答案】A【解析】因在最高点时物体的动能和重力势能均为零,故机械能等于零,由于物体下落时机械能守恒,故当它滑到斜面中点时具有的机械能也为零；重力势能E p ＝－mg·12Lsin 30°＝－5 J ．故选A ．3．半径为r 和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放,在下滑过程中两物体( )A ．机械能均逐渐减小B ．经最低点时动能相等C ．机械能总是相等的D ．两球在最低点加速度大小不等【答案】C【解析】圆形槽光滑,两小球下滑过程中,均只有重力做功,机械能均守恒,故A 错误,C 正确．根据机械能守恒定律,得mgr ＝12mv 21,E k1＝mgr,同理E k2＝mgR,由于R>r,则 E k1<E k2,故B 错误．两个物体在运动的过程中,机械能都守恒,由mgR ＝12mv 2得v 2＝2gR,所以在最低点时的向心加速度的大小为a ＝v 2R ＝2gR R＝2g,所以在最低点时的加速度的大小与物体运动的半径的大小无关,即两个物体在最低点时的加速度的大小相等,所以D 错误．4．(2018杨浦一模)一物体沿竖直方向运动,以竖直向上为正方向,其运动的v －t 图象如图所示．下列说法正确的是( )A ．0～t 1时间内物体处于失重状态B ．t 1～t 2时间内物体机械能守恒C ．t 2～t 3时间内物体向下运动D ．0～t 2时间内物体机械能一直增大【答案】D【解析】以竖直向上为正方向,在v －t 图象中,斜率代表加速度,可知0～t 1时间内物体向上做加速运动,加速度的方向向上,处于超重状态,故A 错误；由图可知,t 1～t 2时间内物体向上做匀速直线运动,动能不变,重力势能增大,所以机械能增大,故B 错误；由图可知,t 2～t 3时间内物体向上做减速运动,故C 错误；0～t 1时间内物体向上做加速运动,动能增大,重力势能也增大,t 1～t 2时间内物体向上做匀速直线运动,动能不变,重力势能增大,所以0～t 2时间内物体机械能一直增大,故D 正确．5．如图从离地高为h 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体,它上升 H 后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)( )A ．物体在最高点的机械能为mg(H ＋h)B ．物体落地时的机械能为mg(H ＋h)＋12mv 2C ．物体落地时的机械能为mgh ＋12mv 2D ．物体在落回过程中,经过阳台时的机械能为mgh ＋12mv 2【答案】ACD【解析】机械能等于动能和势能之和,故物体在最高点的机械能E ＝mg(H ＋h),A 正确；物体从抛出到落地的过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以物体落地时的机械能E ＝mgh ＋12mv 2,B 错误,C 正确；物体从抛出到返回阳台的过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以物体经过阳台时的机械能E ＝mgh ＋12mv 2,D 正确．6．如图所示,一轻弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力．在重物由A 点摆向最低点B 的过程中,下列说法正确的是( )A ．重物的机械能守恒B ．重物的机械能减少C ．重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D ．重物与弹簧组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】重物由A 点下摆到B 点的过程中,弹簧被拉长,弹簧的弹力对重物做了负功,所以重物的机械能减少,故选项A 错误,B 正确；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,即重物减少的重力势能,等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和,故选项C 错误,D 正确．二、非选择题7．从地面以仰角θ斜向上抛一质量为m 的物体,初速度为v 0,不计空气阻力,取地面为零势能面,重力加速度为g.当物体的重力势能是其动能的3倍时,求物体离地面的高度．【答案】H ＝3v 28g【解析】设物体离地面的高度为H,且速度为v,由题意知mgH ＝3×12mv 2,再由机械能守恒定律得,12mv2＋mgH ＝12mv 20,联立解得H ＝3v 28g.8．质量为m ＝2 kg 的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O 处,将弹簧拉至水平A 处由静止释放,小球到达O 点的正下方距O 点h ＝0.5 m 处的B 点时速度为2 m/s.求小球从A 运动到B 的过程中弹簧做的功．(g 取10 m/s 2)【答案】－6 J【解析】小球在运动过程中,只受重力和弹力作用,故系统机械能守恒．以B 点为重力势能的零势面,则在初状态A 有E 1＝E k1＋E p1＝mgh.对末状态B 有E 2＝E k2＋E p2＝12mv 2＋E p2式中E p2为弹簧的弹性势能．由机械能守恒定律有E 1＝E 2,mgh ＝12mv 2＋E p2所以E p2＝mgh －12mv 2＝2×10×0.5 J－12×2×22J ＝6 J因为弹性势能增加,弹簧弹力做负功,故弹簧弹力做的功为－6 J.能力提升9．(多选)如图所示,两个质量相同的小球A 、B 分别用细线悬在等高的O 1、O 2点．A 球的悬线比B 球的悬线长,把两球的悬线拉至水平后无初速释放,则经过最低点时( )A ．A 球的机械能等于B 球的机械能 B ．A 球的动能等于B 球的动能C ．重力对A 球的瞬时功率等于重力对B 球的瞬时功率D ．细线对A 球的拉力等于细线对B 球的拉力【答案】ACD【解析】小球下落过程中,仅有重力做功,机械能守恒,两球释放位置等高,且质量相等,所以具有相同的机械能,故A 正确；到最低点时,A 球减少的重力势能较大,所以A 球的动能大于B 球的动能,故B 错误；因为竖直速度为零,所以重力对A 球的瞬时功率等于重力对B 球的瞬时功率,均为零,故C 正确；从水平位置到最低点有mgl ＝12mv 2,mv 2l ＝2mg,因为在最低点T －mg ＝mv2l,所以拉力均为3mg,故D 正确．10．(多选)如图所示,一小球自A 点由静止自由下落,到B 点时与弹簧接触,到C 点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C 的过程中,若仅以小球为系统,且取地面为参考面,则( )A ．小球从A→B 的过程中机械能守恒B ．小球从B→C 的过程中只有重力和弹力做功,所以机械能也守恒 C ．小球从B→C 的过程中减少的机械能,等于弹簧弹性势能的增加量D ．小球到达C 点时动能为零,重力势能为零,弹簧的弹性势能最大【答案】AC【解析】从A 到B 的过程中,小球仅受重力,只有重力做功,所以小球的机械能守恒,故A 正确．小球从B→C 的过程中只有重力和弹力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,故B 错误．B 到C 的过程中,系统机械能守恒,小球减少的机械能等于弹簧的弹性势能的增加量,故C 正确．小球到达C 点速度为零,弹簧的弹性势能最大,以地面为参考系,重力势能不为零,故D 错误．11．如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g 为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围．【答案】52R≤h≤5R【解析】若物体恰好能够通过最高点,则有mg ＝m v 21R,解得v 1＝gR初始位置相对于圆轨道底部的高度为h 1,则根据机械能守恒可得mgh 1＝2mgR ＋12mv 21,得h 1＝52R当小物块对最高点的压力为5mg 时,有5mg ＋mg ＝m v 22R,得v 2＝6gR初始位置到圆轨道的底部的高度为h 2,根据机械能守恒定律可得mgh 2＝2mgR ＋12mv 22解得h 2＝5R,故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为52R≤h≤5R.。

高一下学期物理人教版必修2：_第七章《机械能守恒定律》检测题(含答案)

《机械能守恒定律》检测题一、单选题1．如图所示，微信启动新界面，其画面视角从非洲大陆上空（左）变成中国上空（右），新照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄，见证着科学家15年的辛苦和努力。

下列说法正确的是（）A．“风云四号”可能经过北京正上空B．“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度C．与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等D．“风云四号”的运行速度大于7.9km/s2．一个质量为m的小孩从高度为h的滑梯顶端由静止滑下，滑梯的倾角为30°，如果滑梯光滑，则小孩滑到底端时重力的瞬时功率为（）A．mg B．C．D．3．放在光滑水平面上的物体，在两个互相垂直的水平力共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了A．10J B．48J C．14J D．2J4．撑杆跳是一项技术要求很高的田径运动，其过程大体分为助跑、起跳、越杆过程，如图，在三个位置运动员重心离地面高度分别为h1、h2、h3，杆的质量相对运动员质量可忽略，越杆时运动员速度视为零，系统不计能量损失。

下列说法正确的是（）A ．从状态A 到状态C ，运动员减小的动能等于他增加的重力势能B ．运动员在状态B 时的动能与重力势能之和等于状态C 时运动员的重力势能C ．运动员助跑时动能不能小于3mghD ．从状态A 到状态B 过程中，运动员减小的动能等于它增加的重力势能5．关于力对物体做功，如下说法正确的是（）A ．滑动摩擦力对物体一定做负功B ．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零C ．静摩擦力对物体可能做正功D ．一对相互作用的滑动摩擦力的总功可能为零6．人站在高坡上，从距离地面高度为h 的A 点，将一个质量为m 的石块斜向上抛出，抛出时的速度大小为v ，石块经过最高点B 时距离地面高度为H ．以地面为参考平面，不计空气阻力，重力加速度为g ．则石块的机械能( )A ．在B 点为mgH B ．在A 点为mghC ．在B 点为212mv mgh +D ．在A 点为212mv mgH + 7．运输人员要把质量为m ，体积较小的木箱拉上汽车。

高一下学期物理人教版必修2 第七章机械能守恒定律同步单元测试

2020—2021学年物理（人教）必修二第七章机械能守恒定律含答案人教必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、(多选)如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数1v的关系图象，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则以下说法正确的是()A．汽车的额定功率为6×104 WB．汽车运动过程中受到的阻力为6×103 NC．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D．汽车做匀加速运动的时间是5 s2、一人乘电梯从1楼到30楼,在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是()A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功3、体积相同的实心铜球和木球放在同一水平桌面上，铜球静止，木球在桌面上做匀速直线运动，则()A．铜球的动能小于木球的动能B．铜球的重力势能小于木球的重力势能C．铜球的机械能一定小于木球的机械能D．铜球的机械能一定等于木球的机械能4、下列说法正确的是()A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零C．一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为零D．当人从蹲在地上至站起来的过程中，人受到的重力做负功，地面对人的支持力做正功5、（多选）关于“探究做功与速度变化的关系”的实验,下列说法中正确的是()A.应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B.应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C.平衡摩擦力时,若纸带上打出的点越来越密,就应调大斜面倾角D.平衡摩擦力时,若纸带上打出的点越来越疏,就应调大斜面倾角6、下列各图列出的各种做功情形中,功率最接近于1 kW 的是()7、如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为()A．MgH B．MgH＋M2g2k C．MgH－M2g2k D．MgH－Mgk8、如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化ΔE p的说法中正确的是()A．E p1＝E p2B．E p1＞E p2C．ΔE p＞0 D．ΔE p＜09、下列各种运动过程中,物体机械能守恒的是(忽略空气阻力)()A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程B.过山车在动力作用下从轨道上缓慢运行的过程C.在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程D.手握内有弹簧的圆珠笔,笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程10、某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度的关系，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( )．A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重物的平均速度11、放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A．48J B．14J C．10J D．2J12、如图所示为“风光互补路灯”系统,在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。

人教版高中物理必修二高一同步检测7-8_机械能守恒定律.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第7章第8课时机械能守恒定律基础夯实1．(2011·华安、连城等六校联考)关于机械能守恒的叙述，正确的是()A．做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒B．做变速直线运动的物体机械能不可能守恒C．合外力为零时，机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒答案：A2．(2010·唐山二中高一检测)游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则()A．下滑过程中支持力对小朋友不做功B．下滑过程中小朋友的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功答案：AD解析：下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直，所以支持力不做功，A正确；越往下滑动重力势能越小，B错误；摩擦力的方向与速度方向相反，所以摩擦力做负功，机械能减少，D正确，C错误．3．(2009·朝阳区高一检测)北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵．假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的()A ．动能增加B ．重力势能增加C ．机械能减少D ．机械能不变答案：B解析：匀速上升过程中动能不变，重力势能增加，机械能增加，所以只有B 项正确．4．如图所示，在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是( )A ．物体落到海平面时的势能为mghB ．重力对物体做的功为mghC ．物体在海平面上的动能为12m v 02＋mgh D ．物体在海平面上的机械能为12m v 02 答案：BCD5．竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H 1，如图所示．现将一质量为m 的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面的距离为H 2，则此时弹簧的弹性势能E P ＝________.答案：E P ＝mg (H 1－H 2)解析：选物块和弹簧组成的系统为研究对象，从物块开始运动到速度为零的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹性势能增加应等于重力势能的减少量，即E P ＝mg (H 1－H 2)．6．(2010·梅州高一检测)如图所示，在水平台面上的A 点，一个质量为m 的物体以初速度v 0被抛出，不计空气阻力，求它到达B 点时速度的大小．答案：v 02＋2gh解析：若选桌面为参考面，则12m v 02＝－mgh ＋12m v B 2，解得v B ＝v 02＋2gh . 7．(2011·黄岗中学高一检测)如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R ，A 端与圆心O 等高，AD 为水平面，B 点为光滑轨道的最高点且在O 的正上方，一个小球在A 点正上方由静止释放，自由下落至A 点进入圆轨道并恰好能通过B 点(从A 点进入圆轨道时无机械能损失)，最后落到水平面C 点处．求：(1)释放点距A 点的竖直高度；(2)落点C 到A 点的水平距离．答案：(1)32R (2)(2－1)R 解析：(1)小球恰能通过最高点B 时，由牛顿第二定律，有：mg ＝m v B 2R，解得v B ＝gR 设释放点到A 高度h ，小球从释放到运动至B 点的过程中，根据机械能守恒定律有：mg (h －R )＝12m v B 2 联立解得h ＝32R (2)小球从B 到C 做平抛运动，其竖直分运动R ＝12gt 2，水平分运动 x OC ＝v B t 联立解得x OC ＝2R ，∴落点C 到A 点的水平距离x AC ＝(2－1)R能力提升1．(2010·杭州高一检测)如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m 的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零．对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中，有( )A ．小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越大B ．小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越小C ．小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越大D ．小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越小答案：A解析：在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中，只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，即动能、弹性势能和重力势能的总和不变，由于弹力一直做负功，弹性势能不断增大，故小球的动能和重力势能的总和越来越小；同理，由于重力一直做正功，重力势能不断减小，故小球的动能和弹性势能的总和越来越大．2．如图所示，m A ＝2m B ，不计摩擦阻力，A 物体自H 高处由静止开始下落，且B 物体始终在水平台面上．若以地面为零势能面，当物体A 的动能与其势能相等时，物体A 距地面高度是( )A ．H /5B ．2H /5C ．4H /5D ．H /3答案：B解析：AB 组成的系统机械能守恒，设物体A 的动能与其势能相等时，物体A 距地面的高度是h ，A 的速度为v .则有：m A gh ＝12m A v 2，v 2＝2gh 从开始到距地面的高度为h 的过程中，减少的重力势能为：ΔE P ＝m A g (H －h )＝2m B g (H －h )增加的动能为：ΔE K ＝12(m A ＋m B )v 2＝12(3m B )2gh ＝3m B gh ，由ΔE P ＝ΔE K 得h ＝25H . 3．一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图所示中，表示物体的动能随高度h 变化的图象A ，物体的重力势能E P 随速度v 变化的图象B ，物体的机械能E 随高度h 变化的图象C ，物体的动能E k 随速度v 的变化图象D ，可能正确的是( )答案：ABCD解析：以一定的速度竖直上抛的物体，不计空气阻力，机械能守恒，因此C 选项正确．由机械能守恒定律可得：mgh ＋E K ＝12m v 02，所以A 选项正确．由公式E P ＋12m v 2＝12m v 02，可知B 选项正确．又因为E K ＝12m v 2，所以D 选项正确，故选A 、B 、C 、D. 4．某同学身高1.8m ，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m 高度的横杆(如图所示)，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g 取10m/s 2)( )A ．2m/sB ．4m/sC ．6m/sD ．8m/s答案：B解析：将运动员视为竖直上抛运动，整个过程机械能守恒，取地面为参考平面，最高点速度为零，由Ek 1＋EP 1＝Ek 2＋EP 2得：12m v 02＋mgh 1＝mgh 2 其中h 1为起跳时人重心的高度，即h 1＝0.9m代入数据得起跳速度v 0＝2g (h 2－h 1) ＝2×10×(1.8－0.9)m/s ≈4.2m/s5.(2010·重庆一中高一检测)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，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，弹簧处于原长h .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中( )A ．圆环机械能守恒B ．弹簧的弹性势能先减小后增大C ．弹簧的弹性势能变化了mghD ．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大答案：AC6．质量为50kg 的男孩在距离河面40m 高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15m 的弹性绳AB 一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A 点，如图所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D ，假定绳在整个运动中遵循胡克定律．不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力(g 取10m/s 2)．男孩的速率v 跟下降的距离s 的变化关系如图乙所示，男孩在C 点时的速度最大．试探究如下几个问题：(1)当男孩在D 点时，求绳所储存的弹性势能；(2)绳的劲度系数是多少？(3)就男孩在AB 、BC 、CD 期间的运动，试讨论作用于男孩的力．答案：(1)2×104J (2)62.5N/m (3)见解析解析：(1)ΔE k ＝mgh AD －E P ＝0所以E P ＝mgh AD ＝2×104J(2)当v ＝v m ＝20m/s(C 点为平衡位置)时，有mg ＝kx ＝k (23－15)，所以k ＝5008N/m ＝62.5N/m (3)AB 间仅受重力作用，BC 间受重力与弹力作用，且BC 间重力大于弹力，CD 间弹力大于重力，重力的方向竖直向下，弹力的方向竖直向上．7．如图所示，一玩溜冰的小孩(可视作质点)的质量m ＝30kg ，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地从A 点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A 、B 为圆弧轨道的两端点，其连线水平，与平台的高度差h ＝0.8m.已知圆弧轨道的半径R ＝1.0m ，对应的圆心角θ＝106°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g 取10m/s 2，求(1)小孩做平抛运动的初速度．(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力大小．答案：(1)3m/s (2)1290N解析：(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A 点时速度方向沿A 点切线方向，则tan53°＝v y v 0＝gt v 0，又h ＝12gt 2，联立以上两式解得v 0＝3m/s. (2)设小孩到最低点的速度为v ，根据机械能守恒定律有12m v 2－12m v 02＝mg [h ＋R (1－cos53°)]在最低点，根据牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v 2R联立解得F N ＝1290N由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1290N.。

人教版高一物理必修二同步测试：7.8机械能守恒定律+

7.8机械能守恒定律1．质量为M 的开口向上的空金属盒以v 0的初速度在水平地面上最多能滑行的距离为s ，如果在盒内填满橡皮泥，使质量变为2M ，仍以初速度v 0在同一水平地面上滑行，这时它最多能滑行的距离为（）A ．0.5sB ．1sC ．2sD ．4s2.下列滚与机械能守恒的说法正确的是( )A.做匀速运动的物体机械能一定守恒B.做匀速运动的物体，机械能一定守恒C.做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒D.除重力做功外，其他力做的功之和为零，物体的机械能守恒3.下列关于作用力和反作用力的说法正确的（）A.一对作用力和反作用力的冲量一定等大反向B. 一对作用力和反作用力做的功可能为零，为正、负C. 一对作用力和反作用力做的功可能为零、为负，但不可能同为正D ．一对作用力与反作用力不可能改变系统的总动量，但可能改变系统的总机械能4.汽车拉着拖车在平直的公路上行驶，突然汽车与拖车脱钩而汽车的牵引力不变，汽车和拖车受到的阻力不变，则在脱钩后脱钩停止运动前的这段时间里，（）A.汽车和拖车的总动量不变，汽车的动量增大B.汽车和拖车的总动量增大，汽车的动量不变C.汽车和拖车的总机械能不变，汽车机械能增大D.汽车和拖车的总机械能增大，汽车的机械能增大5．质量为100 kg 的小船静止在岸边，质量为50 kg 的人站在船上以轻质硬杆顶岸推船，如图所示，持续5 s 后，船以速度0.6 m/s 离岸而去.则在推船过程中（）A.人对杆的推力做功27 JB.人对杆的推力的平均功率为0.9 WC.岸对杆的弹力没有做功D.岸对杆的弹力的平均功率为5.4 W56．如图所示，质量为m 的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F 作用下，以恒定速度v 0竖直向下运动.物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，绳中拉力对物体做的功为（）A.41mv02 B.mv 02 C.21mv 02 D.22mv 02 7．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧一直保持竖直），下列关于能的叙述正确的是（） A ．弹簧的弹性势能先增大后减小B ．小球的动能先增大后减小C ．小球的重力势能先增大后减小D ．机械能总和先增大后减小8.如图，木板长度为L,板的B 端静止放有质量为m 的小物体P,物体与板的动摩擦因数为μ，开始时木板水平，若缓慢装懂一个小角度α的过程中，物体始终与板保持相对静止，则这个过程中（）A.摩擦力对P 做功为)c o s1(c o s ααμ-l mg B.魔擦力对P 做功为)c o s 1(s i n αα-l mg C.弹力对P 做功ααsin cos l mg ∙ D.板对P 做功αsin mgl9.（14分）（15分）如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K ，一条不可伸长的轻绳绕过K 分别与物块A 、B 相连，A 、B 的质量分别为m A 、m B ．开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F 拉物块A ，使物块B 上升．已知当B 上升距离为h 时，B 的速度为v ．求此过程中物块A 克服摩擦力所做的功．重力加速度为g ．10.“过山车” 游乐场中的一种娱乐设施，它的安全性能的好坏直接影响着人们的生命安全。

高一人教版物理必修2同步测试卷：7.8 机械能守恒定律

第八节机械能守恒定律1．(机械能的理解)一个物体在运动的过程中所受的合力为零，则这个过程中( )A．机械能一定不变B．物体的动能保持不变，而势能一定变化C．若物体的势能变化，机械能一定变化D．若物体的势能变化，机械能不一定变化2．(机械能守恒的判断)下列运动的物体，机械能守恒的是( )A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升3．(机械能守恒定律的应用)以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则( )A．h1＝h2>h3 B．h1＝h2<h3C．h1＝h3<h2 D．h1＝h3>h24．(含弹簧类机械能守恒问题)如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，小球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。

当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/s2)( )A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J5．(含弹簧类机械能守恒问题)如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了3mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变6．(多物体机械能守恒)(多选)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接，两小球可绕穿过杆中心O 的水平轴无摩擦地转动。

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3．(2009·朝阳区高一检测)北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵．假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的(
)A．动能增加
C．机械能减少
答案：B
解析：匀速上升过程中动能不变，重力势能增加，机械能增加，所以只有B项正确．
第7章第8课时机械能守恒定律
基础夯实
1．(2011·华安、连城等六校联考)关于机械能守恒的叙述，正确的是()
A．做匀速直线运动的物体机械Байду номын сангаас不一定守恒
B．做变速直线运动的物体机械能不可能守恒
C．合外力为零时，机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒
答案：A
2．(2010·唐山二中高一检测)游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则(
)A．下滑过程中支持力对小朋友不做功
B．下滑过程中小朋友的重力势能增加
C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
答案：AD
解析：下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直，所以支持力不做功，A正确；越往下滑动重力势能越小，B错误；摩擦力的方向与速度方向相反，所以摩擦力做负功，机械能减少，D正确，C错误．
4．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海B．重力势能增加D．机械能不变