1、第二单元能量守恒定律第3课机械能守恒定律及其应用题号123456789答案一、单项选择题1如图所示，滑雪运动员沿倾角为30的滑雪道匀速下滑()A运动员的重力势能逐渐增加B运动员的机械能逐渐增加C运动员的机械能保持不变D运动员的合力不做功2关于重力势能，下列说法中正确的是()A物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C一个物体的重力势能从5 J变化到3 J，重力势能减少了D重力势能的减少量等于重力对物体做的功3(2012广州模拟)第16届亚运会于2010年11月12日至11月27日在广州举行亚运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都
2、是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中()A物体的机械能先减小后增大B物体的机械能先增大后减小C物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小4.如图所示，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳长相等则在K点时两球的速度大小关系是()Av甲v乙 Bv甲v乙Cv甲v乙 Dv甲v乙二、双项选择题5一质量为5 kg的哑铃被人从距地面高1 m处举到距地面高2 m处，g取10 m/s2，则()A在举高过程中，哑铃的重力做功50 JB在举高过程中，人克服哑铃重力做功
3、50 JC在举高过程中，哑铃的重力势能增加了50 JD最后哑铃的重力势能为50 J6(2012杭州模拟)如图所示在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()A弹簧的弹性势能逐渐减少B物体的机械能先增加后减少C弹簧的弹性势能先增加后减少D弹簧的弹性势能先减少后增加7(2012汕头测评)蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(A位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B位置)，如图所示有关运动员从A运动至B的过程，说法正确
4、的是()A运动员的机械能守恒B运动员的速度一直减小C合力对运动员做负功D运动员先失重后超重8如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B点为最低点，D点为最高点，一小球以一定的初速度沿AB射入，恰能通过最高点，设小球在最高点D的重力势能为零，则关于小球在B点的机械能E与轨道对小球的支持力F的说法正确的是()AE与R成正比 BE与R无关CF与R成正比 DF与R无关9(2011广州调研)下图所示的小球以初速度v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨半径等于h的
5、光滑轨道、D是长为h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球小球在底端时的初速度都为v0，则小球在这四种情况中能到达高度h的有()三、非选择题10如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，其半径R0.5 m，轨道在C处与水平地面相切在C放一小物块，给它一水平向左的初速度v06 m/s，试讨论小物块是否能通过A点，如果能，则求出C、D间的距离s(D为小球落地点)(g取10 m/s2)11如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量mA1.5 kg，物体B的质量mB1 kg.开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度为h1 m放手让A从静止开始下落，g取
6、10 m/s2，求：(1)当A着地时，A的速度多大？(2)物体A落地后，B还能上升多高？12如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h.(g取10 m/s2)参考答案1解析：运动员在下滑的过程中，重力做正功，重力势能减小，A选项错误；运动员匀速下滑，动能不
7、变，重力势能减小，故机械能减小，B、C选项错误；运动员动能不变，由动能定理可得合外力不做功，D选项正确答案：D2解析：物体的重力势能与参考面有关，同一物体在同一位置相对不同参考面的重力势能不同，A选项错误物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大；物体在零势能面以下，距零势面的距离越大，重力势能越小，B选项错误重力势能中的正、负号表示大小，5 J的重力势能小于3 J的重力势能，C选项错误重力做的功量度了重力势能的变化，D选项正确答案：D3答案：D4解析：对甲球，摆下过程中重力势能的减少量等于其动能的增加量，即mgLmv；对乙球，摆下过程中重力势能的减少量等于其动能的增加量与弹性势能
8、的增加量之和，即mgLmvE弹；由此可知， v甲v乙答案：B5解析：在举高过程中，人克服哑铃的重力做功50 J，哑铃的重力做功-50 J，哑铃的重力势能增加50 J而最后哑铃的重力势能与零势能面的选取有关答案：BC6解析：开始时弹簧处于压缩状态，撤去力F后，物体先向右加速运动，后向右减速运动，所以物体的机械能先增大后减小，所以B正确弹簧先恢复原长后又逐渐伸长，所以弹簧的弹性势能先减少后增加，D正确答案：BD7解析：对人和床垫组成的系统只有重力和弹力做功，机械能守恒，但对人而言机械能不守恒；对人受力分析知合外力先减小，方向向下，后增大，方向向上，所以速度不是一直减小；开始时失重最后是超重；由动能
9、定理可知动能减小，合外力做负功所以答案选C、D.答案：CD8解析：小球恰能通过最高点，则在最高点重力充当向心力，有mgm，因为小球在最高点D的重力势能为零，则小球在D点的机械能为mv2，由机械能守恒定律可知：小球在B点的机械能与D点的机械能相等，则Emv2mgR，所以E与R成正比，故A项正确、B项错误；由B点到D点小球机械能守恒，可得：mv2mv2mgR，在B点有：Fmgm，可解得F6mg，所以F与R无关，故C项错误、D项正确答案：AD9解析：本题考查机械能守恒、圆周运动根据机械能守恒定律可得，A、D项能达到高度h，A、D项正确；B、C项中当小球过圆周后，由于小球运动速度太小，将脱离轨道做抛体
10、运动，水平分速度一定不为0，所以由机械能守恒定律得小球运动的最大高度一定小于h，B、C项错误答案：AD10解析：设小物块的质量为m，要是能够通过A点，其速度的最小值vm符合：mgm，得：vm m/s.而在从C到达A的过程中，根据机械能守恒，有：mvmv22mgR，代入数据解得：v4 m/s.由于vvm，故小物块能通过A点，并以v4 m/s的初速度做平抛运动设由C到D经历的时间为t，根据平抛运动的规律，在竖直方向上，有：2Rgt2，在水平方向上，有：svt，代入数据得s m.答案： m11解析：(1)在A从静止开始下落的过程中，绳的拉力对A做负功，对B做正功正、负功大小相等，总和为零，所以对A、
11、B组成的系统而言，绳子的拉力不做功，只有重力做功，系统机械能守恒(2)A落地后，B以2 m/s的初速度做竖直上抛运动，此过程中B的机械能守恒，设它能达到的最大高度为h，则(轻绳模型)答案：(1)2 m/s(2)0.2 m12解析：(1) 球能在竖直平面DEF内做圆周运动，在圆周最高点必须满足：mg.小球从ABC轨道下滑，机械能守恒，设到达C点时的速度大小为v.则：mgHmv2.联立并代入数据，得：H0.2 m.(2)若hH，小球过C点后做平抛运动，设球经C点时的速度大小为vx，小球要击中与圆心等高的E点，则：竖直方向：rgt2；水平方向：rvxt.小球从ABC轨道下滑，机械能守恒，有：mghmv，联立并代入数据得h0.1 m.答案：(1)0.2 m(2)0.1 m
