人教版高中物理必修二第七章第八节知能演练轻松闯关

（精心整理，诚意制作）

1．(20xx·杭州二中高一检

测)在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的有( )

A．雨点匀速下落

B．自由落体运动

C．汽车刹车时的运动

D．物体沿斜面匀速下滑

解析：选B.机械能守恒的条件是只有重力做功．A中除重力外，有阻力做功，机械能不守恒；B中只有重力做功，机械能守恒；C中有阻力做功，机械能不守恒；D中物体除受重力外，有阻力做功，机械能不守恒，B正确．2．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )

A．运动员到达最低点前重力势能始终减小

B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加

C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

解析：选ABC.运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故A 正确．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故B正确．选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故C正确．重力势能改变的表达式为ΔE p＝mgΔh，由于Δh是绝对的，与选取的重力势能参考零点无关，故D错误．

3．两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示，如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是( )

A．下滑过程中重力所做的功相等

B．它们到达底部时动能相等

C．它们到达底部时速率相等

D．它们在下滑过程中各自机械能不变

解析：选CD.小铁块A 和B 在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，

由mgH ＝1

2

m v 2得v ＝2gH ，所以A 和B 到达底部时速率相等，故C 、D 均正

确．由于A 和B 的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A 、B 错误．

4．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 ．物体在最高点时机械能为mg (H ＋h )

B ．物体落地时的机械能为mg (H ＋h )＋1

2m v 2

C ．物体落地时的机械能为mgH ＋1

2

m v 2

D ．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为mgH ＋1

2

m v 2

解析：选ACD.在整个运动过程中物体的机械能不变，且E ＝mgH ＋1

2

m v 2或

E ＝mg (H ＋h )，故选项A 、C 、D 正确．

5．以10

m/s 的速度将质量为m 的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，g 取10 m/s 2，取地面为重力势能参考面，则：

(1)物体上升的最大高度是多少？

(2)上升过程中在何处重力势能与动能相等？

解析：(1)由于物体在运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒．取地面

为零势能面，设物体上升的最大高度为h ，则E 1＝1

2

m v 20，在最高点动能为0，

故E 2＝mgh

由机械能守恒定律E 1＝E 2可得：1

2

m v 20＝mgh

所以h ＝v202g ＝102

2×10

m ＝5 m.

(2)初态时物体的机械能E 1＝1

2

m v 20＝mgh

设重力势能与动能相等时在距离地面h 1高处，则

E 2＝12

m v 21＋mgh 1＝2mgh 1

由机械能守恒定律可得：mgh ＝2mgh 1

所以h 1＝1

2

h ＝2.5 m.

答案：(1)5 m (2)2.5 m

一、单项选择题

1．如图所示，用平行于斜面向下的拉力F 将一个物体沿斜面往下拉动后，拉力的大小等于摩擦力，则( )

A ．物体做匀速运动

B ．合外力对物体做功等于零

C ．物体的机械能减少

D ．物体的机械能不变

解析：选D.物体所受的力中，重力、拉力、摩擦力对物体做功，拉力与摩擦力做的功相互抵消，重力做功不影响机械能，故物体的机械能不变．

2．如图所示，A 、B 两球的质量相同，A 球系在不可伸长的绳上，B 球固定在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置(绳和弹簧均拉直且为原长)，然后释放．当小球通过悬点O 正下方的C 点时，弹簧和绳子等长，则此时( )

A ．A 、

B 两球的动能相等

B ．A 球重力势能的减少量大于B 球重力势能的减少量

C ．A 球所在系统的机械能大于B 球所在系统的机械能

D ．A 球的速度大于B 球的速度

解析：选D.A 球运动过程中，仅有重力对其做功，B 球运动过程中，仅有重力和弹簧弹力对其做功，故A 、B 球所在系统的机械能均守恒．以过C 的水平面为零势能面，A 、B 球最初均只有重力势能，由于A 、B 质量相同、高度相等，故A 、B 球系统机械能相等．当它们到达C 点时，A 球系统重力势能只会转化为动能，而B 球系统最初的重力势能转化为动能和弹性势能．故选D.

3．如图甲所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动．小环从最高点A 滑到最低点B 的过程中，其线速度大小的平方v 2随下落高度h 变化的图象可能是图乙所示四个图中的( )

A ．①②

B ．③④

C ．③

D ．④

解析：选A.设小环在A 点的速度为v 0，由机械能守恒定律得－mgh ＋12m v

2

＝12

m v 20得v 2＝v 20＋2gh ，可见v 2与h 是线性关系，若v 0＝0，②正确；若v 0≠0，①正确，故正确选项是A.