2019-2020年高中物理 7.8 機(jī)械能守恒定律同步檢測 新人教版必修21(2011·華安、連城等六校聯(lián)考)關(guān)于機(jī)械能守恒的敘述，正確的是()A做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能不一定守恒B做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能不可能守恒C合外力為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D只有重力對物體做功，物體的機(jī)械能不一定守恒答案：A2(xx·唐山二中高一檢測)游樂場中的一種滑梯如圖所示小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來，則()A下滑過程中支持力對小朋友不做功B下滑過程中小朋友的重力勢能增加C整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒D在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對小朋友做負(fù)功答案：AD解析：下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功，A正確；越往下滑動(dòng)重力勢能越小，B錯(cuò)誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，D正確，C錯(cuò)誤 3(xx·朝陽區(qū)高一檢測)北京殘奧會的開幕式上，三屆殘奧會冠軍侯斌依靠雙手牽引使自己和輪椅升至高空，點(diǎn)燃了殘奧會主火炬，其超越極限、克服萬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重力勢能增加C機(jī)械能減少 D機(jī)械能不變答案：B解析：勻速上升過程中動(dòng)能不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加，所以只有B項(xiàng)正確4如圖所示，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的海平面上若以地面為參考平面，且不計(jì)空氣阻力，則下列選項(xiàng)正確的是()A物體落到海平面時(shí)的勢能為mghB重力對物體做的功為mghC物體在海平面上的動(dòng)能為mv02mghD物體在海平面上的機(jī)械能為mv02答案：BCD5豎直放置的輕彈簧下端固定在地面上，上端與輕質(zhì)平板相連，平板與地面間的距離為H1，如圖所示現(xiàn)將一質(zhì)量為m的物塊輕輕放在平板中心，讓它從靜止開始往下運(yùn)動(dòng)，直至物塊速度為零，此時(shí)平板與地面的距離為H2，則此時(shí)彈簧的彈性勢能EP_.答案：EPmg(H1H2)解析：選物塊和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，從物塊開始運(yùn)動(dòng)到速度為零的過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，彈性勢能增加應(yīng)等于重力勢能的減少量，即EPmg(H1H2)6(xx·梅州高一檢測)如圖所示，在水平臺面上的A點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計(jì)空氣阻力，求它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小答案：解析：若選桌面為參考面，則mv02mghmvB2，解得vB.7(2011·黃崗中學(xué)高一檢測)如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在O的正上方，一個(gè)小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰好能通過B點(diǎn)(從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道時(shí)無機(jī)械能損失)，最后落到水平面C點(diǎn)處求：(1)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；(2)落點(diǎn)C到A點(diǎn)的水平距離答案：(1)R(2)(1)R解析：(1)小球恰能通過最高點(diǎn)B時(shí)，由牛頓第二定律，有：mg，解得vB設(shè)釋放點(diǎn)到A高度h，小球從釋放到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mg(hR)mvB2聯(lián)立解得hR(2)小球從B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，其豎直分運(yùn)動(dòng)Rgt2，水平分運(yùn)動(dòng) xOCvBt聯(lián)立解得xOCR，落點(diǎn)C到A點(diǎn)的水平距離xAC(1)R能力提升1(xx·杭州高一檢測)如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球，從輕彈簧的正上方某一高處自由落下，并將彈簧壓縮，直到小球的速度變?yōu)榱銓τ谛∏?、輕彈簧和地球組成的系統(tǒng)，在小球開始與彈簧接觸時(shí)起到小球速度變?yōu)榱愕倪^程中，有()A小球的動(dòng)能和重力勢能的總和越來越小，小球的動(dòng)能和彈性勢能的總和越來越大B小球的動(dòng)能和重力勢能的總和越來越小，小球的動(dòng)能和彈性勢能的總和越來越小C小球的動(dòng)能和重力勢能的總和越來越大，小球的動(dòng)能和彈性勢能的總和越來越大D小球的動(dòng)能和重力勢能的總和越來越大，小球的動(dòng)能和彈性勢能的總和越來越小答案：A解析：在小球開始與彈簧接觸到小球速度變?yōu)榱愕倪^程中，只有重力和彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即動(dòng)能、彈性勢能和重力勢能的總和不變，由于彈力一直做負(fù)功，彈性勢能不斷增大，故小球的動(dòng)能和重力勢能的總和越來越??；同理，由于重力一直做正功，重力勢能不斷減小，故小球的動(dòng)能和彈性勢能的總和越來越大2如圖所示，mA2mB，不計(jì)摩擦阻力，A物體自H高處由靜止開始下落，且B物體始終在水平臺面上若以地面為零勢能面，當(dāng)物體A的動(dòng)能與其勢能相等時(shí)，物體A距地面高度是()AH/5B2H/5C4H/5DH/3答案：B解析：AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)物體A的動(dòng)能與其勢能相等時(shí)，物體A距地面的高度是h，A的速度為v.則有：mAghmAv2，v22gh從開始到距地面的高度為h的過程中，減少的重力勢能為：EPmAg(Hh)2mBg(Hh)增加的動(dòng)能為：EK(mAmB)v2(3mB)2gh3mBgh，由EPEK得hH.3一個(gè)物體以一定的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，那么如圖所示中，表示物體的動(dòng)能隨高度h變化的圖象A，物體的重力勢能EP隨速度v變化的圖象B，物體的機(jī)械能E隨高度h變化的圖象C，物體的動(dòng)能Ek 隨速度v的變化圖象D，可能正確的是()答案：ABCD解析：以一定的速度豎直上拋的物體，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒，因此C選項(xiàng)正確由機(jī)械能守恒定律可得：mghEKmv02，所以A選項(xiàng)正確由公式EPmv2mv02，可知B選項(xiàng)正確又因?yàn)镋Kmv2，所以D選項(xiàng)正確，故選A、B、C、D.4某同學(xué)身高1.8m，在運(yùn)動(dòng)會上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿(如圖所示)，據(jù)此可估算出他起跳時(shí)豎直向上的速度大約為(g取10m/s2)()A2m/sB4m/sC6m/sD8m/s答案：B解析：將運(yùn)動(dòng)員視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程機(jī)械能守恒，取地面為參考平面，最高點(diǎn)速度為零，由Ek1EP1Ek2EP2得：mv02mgh1mgh2其中h1為起跳時(shí)人重心的高度，即h10.9m代入數(shù)據(jù)得起跳速度v0m/s4.2m/s5.(xx·重慶一中高一檢測)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零則在圓環(huán)下滑到底端的過程中()A圓環(huán)機(jī)械能守恒B彈簧的彈性勢能先減小后增大C彈簧的彈性勢能變化了mghD彈簧與光滑桿垂直時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大答案：AC6質(zhì)量為50kg的男孩在距離河面40m高的橋上做“蹦極跳”，未拉伸前，長度為15m的彈性繩AB一端縛著他的雙腳，另一端則固定在橋上的A點(diǎn)，如圖所示，男孩從橋面下墜，達(dá)到的最低點(diǎn)為水面上的一點(diǎn)D，假定繩在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中遵循胡克定律不計(jì)空氣阻力、男孩的身高和繩的重力(g取10m/s2)男孩的速率v跟下降的距離s的變化關(guān)系如圖乙所示，男孩在C點(diǎn)時(shí)的速度最大試探究如下幾個(gè)問題：(1)當(dāng)男孩在D點(diǎn)時(shí)，求繩所儲存的彈性勢能；(2)繩的勁度系數(shù)是多少？(3)就男孩在AB、BC、CD期間的運(yùn)動(dòng)，試討論作用于男孩的力答案：(1)2×104J(2)62.5N/m(3)見解析解析：(1)EkmghADEP0所以EPmghAD2×104J(2)當(dāng)vvm20m/s(C點(diǎn)為平衡位置)時(shí)，有mgkxk(2315)，所以kN/m62.5N/m(3)AB間僅受重力作用，BC間受重力與彈力作用，且BC間重力大于彈力，CD間彈力大于重力，重力的方向豎直向下，彈力的方向豎直向上7如圖所示，一玩溜冰的小孩(可視作質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量m30kg，他在左側(cè)平臺上滑行一段距離后做平拋運(yùn)動(dòng)，恰能無碰撞地從A點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑A、B為圓弧軌道的兩端點(diǎn)，其連線水平，與平臺的高度差h0.8m.已知圓弧軌道的半徑R1.0m，對應(yīng)的圓心角106°，sin53°0.8，cos53°0.6，g取10m/s2，求(1)小孩做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度(2)小孩運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O時(shí)對軌道的壓力大小答案：(1)3m/s(2)1290N解析：(1)由于小孩無碰撞進(jìn)入圓弧軌道，即小孩落到A點(diǎn)時(shí)速度方向沿A點(diǎn)切線方向，則tan53°，又hgt2，聯(lián)立以上兩式解得v03m/s.(2)設(shè)小孩到最低點(diǎn)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv2mv02mghR(1cos53°)在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律，有FNmgm聯(lián)立解得FN1290N由牛頓第三定律可知，小孩對軌道的壓力大小為1290N.