2017_2018學(xué)年高中物理課時跟蹤檢測（十七）機械能守恒定律新人教版.docx

課時跟蹤檢測（十七） 機械能守恒定律 1關(guān)于機械能守恒的敘述，正確的是()A做勻速直線運動的物體機械能不一定守恒B做變速直線運動的物體機械能不可能守恒C合外力為零時，機械能一定守恒D只有重力對物體做功，物體的機械能不一定守恒解析：選A物體做勻速直線運動，意味著所受合外力為零，但并不一定滿足機械能守恒的條件，故選項A正確，C錯誤；只要滿足機械能守恒的條件，不論物體做變速直線運動，還是變速曲線運動，機械能均守恒，故選項B錯誤；只有系統(tǒng)內(nèi)的重力對物體做功時，機械能一定守恒，故選項D錯誤。2.自由下落的物體，其動能與位移的關(guān)系如圖1所示，則圖中直線的斜率表示該物體的()圖1A質(zhì)量B機械能C重力大小 D重力加速度解析：選C由機械能守恒定律，Ekmgh，動能Ek與位移h的關(guān)系圖線的斜率表示該物體的重力大小，選項C正確。3.如圖2所示，質(zhì)量為m的小球以速度v0離開桌面。若以桌面為零勢能面，則它經(jīng)過A點時所具有的機械能是(不計空氣阻力)()圖2A.mv02mghB.mv02mghC.mv02D.mv02mg(Hh)解析：選C由機械能守恒定律可知，小球在A點的機械能與小球在桌面上的機械能相等，其大小為mv02，故C正確。4一物體由h高處自由落下，以地面為參考平面，當物體的動能等于勢能時，物體經(jīng)歷的時間為()A.B.C. D以上都不對解析：選B設(shè)物體動能等于勢能時速度為v，根據(jù)機械能守恒mv2Epmgh，又mv2Ep，解得v，而物體做自由落體運動，vgt，解得t，B正確。5從地面豎直上拋兩個質(zhì)量不同的小球，設(shè)它們的初動能相同，當上升到同一高度時(不計空氣阻力，選拋出點為參考面)，則()A所具有的重力勢能相等B所具有的動能相等C所具有的機械能不等D所具有的機械能相等解析：選D因兩小球質(zhì)量不等，由重力勢能表達式Epmgh可知，上升到同一高度時，所具有的重力勢能不相等，選項A錯誤；上升過程中只有重力做功，故小球機械能守恒，因初始動能相同，機械能相等，故上升到同一高度時機械能相等，從而動能不相等，選項B、C均錯誤，D正確。6. (多選)兩個質(zhì)量不同的小鐵塊A和B，分別從高度相同的都是光滑的斜面和圓弧面的頂點滑向底部，如圖3所示。如果它們的初速度都為0，則下列說法正確的是()圖3A下滑過程中重力所做的功相等B它們到達底部時動能相等C它們到達底部時速率相等D它們在最高點時的機械能和它們到達最低點時的機械能大小各自相等解析：選CD小鐵塊A和B在下滑過程中，只有重力做功，機械能守恒，則由mgHmv2，得v，所以A和B到達底部時速率相等，故C、D正確；由于A和B的質(zhì)量不同，所以下滑過程中重力所做的功不相等，到達底部時的動能也不相等，故A、B錯誤。7(全國甲卷)小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖4所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點，()圖4AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動能一定小于Q球的動能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：選C兩球由靜止釋放到運動到軌跡最低點的過程中只有重力做功，機械能守恒，取軌跡的最低點為零勢能點，則由機械能守恒定律得mgLmv2，v，因LPLQ，則vPvQ，又mPmQ，則兩球的動能無法比較，選項A、B錯誤；在最低點繩的拉力為F，則Fmgm，則F3mg，因mPmQ，則FPFQ，選項C正確；向心加速度a2g，選項D錯誤。 8.(多選)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離，如圖5所示。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是()圖5A運動員到達最低點前重力勢能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)解析：選ABC運動員到達最低點前，重力一直做正功，重力勢能始終減小，A正確；蹦極繩張緊后的下落過程中，運動員所受蹦極繩的彈性力方向向上，所以彈性力做負功，彈性勢能增加，B正確；蹦極過程中，由于只有重力和蹦極繩的彈性力做功，因而運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒，C正確；重力勢能的改變只與高度差有關(guān)，與重力勢能零點的選取無關(guān)，D錯誤。9.(多選)如圖6所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在O點，可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動，開始時OB與地面相垂直。放手后開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正確的是()圖6AA處小球到達最低點時速度為0BA處小球機械能的減少量等于B處小球機械能的增加量CB處小球向左擺動所能達到的最高位置應(yīng)高于A處小球開始運動時的高度D當支架從左向右回擺時，A處小球能回到起始高度解析：選BCD因A處小球質(zhì)量大，位置高，所以三角支架處于不穩(wěn)定狀態(tài)，釋放后支架就會向左擺動。擺動過程中只有小球受到的重力做功，故系統(tǒng)的機械能守恒，B、D正確；設(shè)支架邊長是L，則A處小球到最低點時小球下落的高度為L，B處小球上升的高度也是L，但A處小球的質(zhì)量比B處小球的大，故有mgL的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，因而此時A處小球的速度不為0，A錯誤；當A處小球到達最低點時有向左運動的速度，還要繼續(xù)向左擺，B處小球仍要繼續(xù)上升，因此B處小球能達到的最高位置比A處小球的最高位置還要高，C正確。10.如圖7所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()圖7A圓環(huán)的機械能守恒B彈簧彈性勢能變化了mgLC圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零D圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變解析：選B圓環(huán)沿桿下滑的過程中，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動能、彈性勢能、重力勢能之和守恒，選項A、D錯誤；彈簧長度為2L時，圓環(huán)下落的高度hL，根據(jù)機械能守恒定律，彈簧的彈性勢能增加了EpmghmgL，選項B正確；圓環(huán)釋放后，圓環(huán)向下先做加速運動，后做減速運動，當速度最大時，合力為零，下滑到最大距離時，具有向上的加速度，合力不為零，選項C錯誤。11.滑板運動是一種陸地上的“沖浪運動”，滑板運動員可在不同的滑坡上滑行。如圖8所示，abcde為同一豎直平面內(nèi)依次平滑連接的滑行軌道，其中bcd是一段半徑R2.5 m的圓弧軌道，O點為圓心，c點為圓弧的最低點。運動員腳踩滑板從高H3 m處由靜止出發(fā)，沿軌道自由滑下。運動員連同滑板可視為質(zhì)點，其總質(zhì)量m60 kg。忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g10 m/s2，求運動員滑經(jīng)c點時軌道對滑板的支持力的大小。圖8解析：運動員從開始滑下至c點，由機械能守恒定律得mgHmv2運動員滑至最低點時，由牛頓運動定律和向心力公式得FNmgm由得FNmg2 040 N。答案：2 040 N12.內(nèi)壁及邊緣均光滑的半球形容器的半徑為R，質(zhì)量分別為M和m(Mm)的兩個小球(可看做質(zhì)點)用不可伸長的細線相連?，F(xiàn)將M由靜止從容器邊緣內(nèi)側(cè)釋放，如圖9所示，試計算M滑到容器