高中物理 7.8《機(jī)械能守恒定律》精練精析 新人教版必修2

1、7.8 機(jī)械能守恒定律【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)試】1.關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述，正確的是( )A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B.做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能不可能守恒C.外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D.若只有重力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能一定守恒【解析】選D.物體在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò).物體在粗糙的斜面上向上勻速滑動(dòng)時(shí)，外力做功為零，但機(jī)械能不守恒，C錯(cuò).物體在重力作用下的各種拋體運(yùn)動(dòng)雖是變速運(yùn)動(dòng)，但機(jī)械能守恒，B錯(cuò).由機(jī)械能守恒條件可知D對(duì).2.（2010蕪湖高一檢測(cè)）美國(guó)的NBA籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾，經(jīng)常有這樣的場(chǎng)面：在臨終場(chǎng)0.1 s的時(shí)間，運(yùn)動(dòng)員把球投出且準(zhǔn)

2、確命中，獲得比賽的勝利，如果運(yùn)動(dòng)員投籃過程中對(duì)籃球做功為W，出手高度為h1，籃球筐距地面高度為h2，球的質(zhì)量為m，空氣阻力不計(jì)，則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為（ ）A.W+mgh1-mgh2 B.W+mgh2-mgh1C.mgh1+mgh2-W D.mgh2-mgh1-W【解析】選A.人擲球過程由動(dòng)能定理W=Ek1，球出手后到籃球筐由機(jī)械能守恒定律有Ek1+mgh1=mgh2+Ek2,Ek2=W+mgh1-mgh2,A對(duì)，B、C、D錯(cuò).3.如圖7-8-7所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的應(yīng)是（ ）A.重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變B.重力勢(shì)能

3、和彈性勢(shì)能之和總保持不變C.動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變D.重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變【解析】選D.小球下落過程中受到的重力做正功，彈力做負(fù)功，重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能及動(dòng)能都要發(fā)生變化，任意兩種能量之和都不會(huì)保持不變，但三種能量有相互轉(zhuǎn)化，總和不變，D對(duì). 4.（2010朝陽(yáng)區(qū)高一檢測(cè)）北京殘奧會(huì)的開幕式上，三屆殘奧會(huì)冠軍侯斌依靠雙手牽引使自己和輪椅升至高空，點(diǎn)燃了殘奧會(huì)主火炬，其超越極限、克服萬(wàn)難的形象震撼了大家的心靈.假設(shè)侯斌和輪椅是勻速上升的，則在上升過程中侯斌和輪椅的（ ）A.動(dòng)能增加 B.重力勢(shì)能增加C.機(jī)械能減少 D.機(jī)械能不變【解析】選B.勻速上升，動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能增

4、加，機(jī)械能增加，B對(duì)，A、C、D錯(cuò).5.物體自地面上方離地h處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表重力勢(shì)能，E代表機(jī)械能，h表示下落的距離，以地面為零勢(shì)能面，下列圖象中能正確反映各物理量關(guān)系的是（ ）【解析】選B、C、D.重力勢(shì)能Ep隨h增大而減小，A錯(cuò)，B對(duì)，Ek=-Ep=mgh.C對(duì)，E不隨h而變化，D對(duì).6.如圖7-8-9所示，在大型露天游樂場(chǎng)中翻滾過山車的質(zhì)量為1 t，從軌道一側(cè)的頂點(diǎn)A處釋放，到達(dá)底部B處后又沖上環(huán)形軌道，使乘客頭朝下通過C點(diǎn)，再沿環(huán)形軌道到達(dá)底部B處，最后沖上軌道另一側(cè)的頂端D處，已知D與A在同一水平面.如果不考慮車與軌道間的摩擦和空氣阻力，A、B間的高度差為

5、20 m，圓環(huán)半徑為5 m,g取10 m/s2.試求：（1）過山車通過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（2）過山車通過C點(diǎn)時(shí)的速度；（3）過山車通過D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能. 【素能綜合檢測(cè)】一、選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分.至少一個(gè)選項(xiàng)正確）1.下列有關(guān)機(jī)械能守恒的說法中正確的是（ ）A.物體的重力做功，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能一定守恒B.物體克服重力做功，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，機(jī)械能一定守恒C.物體以g加速下落，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能一定守恒D.物體以g/2加速下落，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能可能守恒【解析】選C.物體的重力做功時(shí)，物體下落，重力勢(shì)能一定減小，物體克服重力做功，說明

6、物體重力做負(fù)功，物體勢(shì)能增加，若只有重力做功，機(jī)械能守恒，若還有其他力如阻力做功，則機(jī)械能不守恒，A、B均錯(cuò)，物體以g加速下落且重力勢(shì)能減小時(shí)，說明只有重力做功，機(jī)械能守恒，C對(duì)，以g/2加速下落且重力勢(shì)能減小時(shí)，說明物體除有重力做功外，還有其他力做功，機(jī)械能一定不守恒，D錯(cuò).2.（2010秦皇島高一檢測(cè)）如圖1所示，一個(gè)小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對(duì)于其機(jī)械能的變化情況，下列判斷正確的是（ ）A.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小B.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小C.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變【解析】選B.下滑時(shí)高度降低，則重力勢(shì)能減小，加速

7、運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小，B對(duì)，A、C、D錯(cuò).3.如圖2所示為半徑分別為r和R（rR）的光滑半圓形槽，其圓心O1、O2均在同一水平面上，質(zhì)量相等的兩物體分別自兩半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無(wú)初速地釋放，在下滑過程中兩物體（ ）A.經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等B.均能達(dá)到半圓形槽右邊緣最高點(diǎn)C.機(jī)械能總是相等的D.到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小不同4.（2010洛陽(yáng)高一檢測(cè)）一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在外力F和重力的作用下，由靜止開始斜向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與豎直方向成角.為使質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能保持不變，F(xiàn)的大小必須等于（ ）A.Mg B.mgsin C.mgtan D.mgcos【解析】選B.為使

8、質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，mg和F的合力應(yīng)該沿速度方向，為使機(jī)械能守恒，力F必須不做功，F(xiàn)始終與v方向垂直，由圖可求F=mgsin,B對(duì)，A、C、D錯(cuò).5.（2008四川高考）一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0滑至斜面底端.已知在物體運(yùn)動(dòng)過程中物體所受的摩擦力恒定，若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是（ ）二、非選擇題（本題包括3小題，共30分.有必要的文字?jǐn)⑹觯?.（2009揚(yáng)州高一檢測(cè)）（10分）在足球賽中，紅隊(duì)球員在白隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角擦著橫梁踢進(jìn)球門，如圖3所示.球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量m，則紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)的速度v0為多大？該隊(duì)員踢球時(shí)對(duì)足球做功W為多少？（不計(jì)空氣阻力）7.（10分）如圖4所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R=0.5 m，軌道在C處與水平地面相切.在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v0=5 m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過A點(diǎn)，最后落在水平地面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離x.（取重力加速度g=10 m/s2）探究創(chuàng)新8.（10分）如圖5所示，電梯由質(zhì)量為1103 kg的起重間、質(zhì)量為8102 kg的配重、定滑輪和鋼纜組成，起重