2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第八节 机械能守恒定律自我小测 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第八节 机械能守恒定律自我小测 新人教版必修2一、选择题(其中第15题为单选题，第6、7题为多选题)1如图所示的四个图中，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()2. 如图所示，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，下列关于能量的叙述中正确的应是() 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总保持不变D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变3如图所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力)()AmvmghB.mvmghC.mvD.mvmg(Hh)4. 如图，把一根内壁光滑的细圆管弯成圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处。若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A口，则h1h2为() A12 B23C45 D565如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员(可视为质点)，甲站于地面，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为()A11 B21C31 D416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，下列说法正确的是()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7如图所示，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)()A若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hD若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h二、非选择题8在跳水比赛中，有一个单项是“3 m跳板”。如图所示，其比赛过程可简化为：运动员走上跳板，跳板被压弯到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点，运动员做自由落体运动，竖直落入水中。将运动员视为质点，运动员质量m60 kg，g取10 m/s2。求：(1)跳板被压弯到最低点C时具有的弹性势能；(2)运动员入水前的速度大小。(可以用根号表示结果)9在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R0.4 m的竖直圆轨道(圆心为O)相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为37。质量为m0.1 kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小筐。(整个装置的轨道均光滑，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，则A点距离最低点C的竖直高度h至少多高？参考答案1解析：该题考查机械能守恒的判断，对于A、B选项，外力F对物体做功，机械能不守恒。C选项中木块只有重力做功，机械能守恒。D选项中有摩擦力做功，机械能也不守恒。答案：C2解析：球下落过程中受到的重力做正功，弹力做负功，重力势能、弹性势能及动能都要发生变化，任意两种能量之和都不会保持不变，但三种能量有相互转化，总和不变，D对。答案：D3解析：小球下落过程机械能守恒，所以EAE0Ekmv，故C正确。答案：C4解析：当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零)，mgh1mgR，解得h1R；当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有RvBt，Rgt2，解得vB，根据机械能守恒定律有mgh2mgRmv，解得h2，故h1h245。答案：C5解析：设定滑轮到演员乙的距离为L，那么当乙摆至最低点时下降的高度为，根据机械能守恒定律可知m乙gm乙v2；又因当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，说明绳子上的张力和甲演员的重力相等，所以m甲gm乙gm乙，联立上面两式可得演员甲的质量与演员乙的质量之比为21。答案：B6解析：由能量守恒定律可知，运动员减小的机械能转化为床垫的弹性势能，故选项A错误；当F弹mg时，a0，在此之前，F弹mg，加速度方向向下(失重)，物体做加速运动；在此之后，F弹mg，加速度方向向上(超重)，物体做减速运动，选项B错误而选项D正确；从A位置到B位置，由动能定理得，W合Ek0，选项C正确。答案：CD7解析：根据题意，由机械能守恒可知，物体滑到高为h处时速度为零。要使物体上滑的高度仍为h，则物体到达最高点时速度必为零，A、C情况，物体上升到最高点时速度不为零，所以所能达到的高度应小于h，A、C错；B情况上升到最高点时速度必为零，故B正确；D情况上升到最高点时速度可能为零，所以高度也可能仍为h，故D正确。答案：BD8解析：(1)运动员由C点运动到A点时，跳板的弹性势能转化为运动员增加的重力势能，则EpmghAC6010(1.50.5) J1 200 J(2)运动员由A点开始做自由落体运动，机械能守恒，则mghAmv2解得v m/s3 m/s答案：(1)1 200 J(2)3 m/s9解析：(1)小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用，合力为重力沿斜面向下的分力。由牛顿第二定律得：mgsin 37ma得：agsin 376.0 m/s2。(2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道，只要在D点不脱离轨道即可。小球在D点做圆周运动的临界条件是mgm由机械能守恒定律得：mg(h2R)mv解得A点距离最低点的竖直高度h至少为：h2RR2R2.50.4 m1.0 m。答案：(1)6.0 m/s2(2)1.0 m