8.4 机械能守恒定律 同步练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4 机械能守恒定律 同步练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 548.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-02 12:29:02 | ||
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文档简介
8.4 机械能守恒定律
一、单选题
1．以下说法中，正确的是（ ）
A．弹簧弹力做正功时，弹簧弹性势能增加
B．合外力做负功，物体的机械能一定减少
C．只有物体所受合外力为零时，它的机械能才守恒
D．一个物体所受合外力做功不为零，它的机械能也可能守恒
2．如图所示，光滑水平面上静止放置一轻质弹簧，其右端固定在竖直墙壁上。一小物块的质量，以的速度冲向弹簧。当物块的速度减小到零时，弹簧的弹性势能为（未超过弹性限度）（ ）
A．1.8J B．0.6J
C．0.3J D．0.09J
3．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
4．某同学在游乐场乘坐了过山车后，对过山车所涉及的物理知识产生了兴趣，于是自己动手制作了一个过山车轨道模型，如图所示。他将质量为m的小球从倾斜轨道上的某一位置由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点后进入圆轨道。该同学通过测量得到圆轨道的半径为R，轨道连接处都是平滑连接，当小球的释放点距轨道最低点的高度为3R时，小球恰能通过圆轨道的最高点。已知重力加速度为g，则小球从开始释放到通过圆轨道最高点的过程中损失的机械能为（ ）
A． B． C． D．mgR
5．如图所示，质量相同的两个小球，分别用长l和2l的细线悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）
A．两球运动的线速度相等 B．两球的向心加速度相等
C．两球运动的角速度相等 D．细线对两球的拉力不相等
6．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计。两个小球（均可视为质点）质量均为球套在竖直杆上，球套在水平杆上，通过铰链用长度为的刚性轻杆连接。现将球从图示位置（轻杆与之间的夹角为45°）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球和球组成的系统机械能不守恒
B．球的最大速度不是
C．球的速度为零时，球的加速度大小为零
D．球的速度为零时，球的速度大小也一定为零
7．如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆相连，放在光滑的斜面上．现将它们从静止释放，在下滑的过程中（ ）
A．两物体下滑的加速度不相同 B．轻杆对A做正功，对B做负功
C．系统的机械能守恒 D．任意时刻两物体重力的功率相同
8．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（ ）
A．A和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒
B．摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力
C．摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
D．摆球经过O点前后瞬间角速度大小不变
二、多选题
9．如图甲所示，光滑细杆竖直固定，套在杆上的轻弹簧下端固定在地面上，套在杆上的小滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝0.05m处，滑块与弹簧不拴接。由静止释放滑块，地面为零势能面，滑块上升过程中的机械能E和离地面的高度h之间的关系如图乙所示，g＝10m/s2，不计空气阻力。由图像可知（ ）
A．小滑块的质量为0.2kg
B．轻弹簧原长为0.1m
C．弹簧的最大弹性势能为0.5J
D．滑块距地面的最大高度为0.2m
10．如图所示，物体A、B用足够长的细线通过轻质定滑轮连接悬于天花板。现将A、B同时由静止开始释放，A下降，B上升，忽略滑轮摩擦及一切阻力，则在A、B运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体A机械能减少 B．物体A机械能守恒
C．细线对物体B做负功 D．物体A和物体B组成的系统机械能守恒
11．从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E'和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g = 10m/s2，则（ ）
A．物体质量为2kg
B．h = 0时物体的速率为m/s
C．h = 2m时物体的动能Ek= 40J
D．从自由释放到落到地面，物体动能增加60J
三、填空题
12．取水平地面为零势能参考面，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能为重力势能的3倍，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与竖直方向的夹角为_______。
13．倾角θ=30°的光滑斜面AB固定不动。一个小球以一定的初动能100J从A点沿斜面向上滑动，到达B点时动能25J，用时1s。则此过程小球重力势能增加_________J，质量为_________kg。
14．如图，一根长为L、质量为m的匀质细绳悬于O点，O点离地高H。现从上端O处剪断细绳，以地面为零势能参考面，重力加速度为g，则当绳下端刚着地时的重力势能为___________，动能为___________。
四、解答题
15．瀑布从50 m高处以103 m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是60%，那么发电机发出的电功率有多大？（瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10 m/s2）
16．一质量为m＝2kg的小球从光滑的斜面上高h＝3.5m处由静止滑下，斜面底端紧接着一个半径R＝1m的光滑圆环，如图所示，求：
（1）小球滑到圆环顶点时对圆环的压力的大小；
（2）小球至少应从多高处由静止滑下才能越过圆环最高点？（g取10 m/s2）
17．如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图。平台上质量为5kg的猴子（可视为质点）从平台边缘A点抓住长l=0.8m水平绳的末端，由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动，运动至O点正下方B点时松开绳子，之后做平抛运动。在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯CD，且CD=6m，猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向。已知sin37°=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力影响，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）猴子刚运动到B点时的速度大小；
（2）猴子刚运动到B点且绳子还未脱手时，猴子对绳子的拉力；
（3）BC两点间的高度差；
（4）猴子从B点运动到D点的时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．弹簧弹力做正功时，弹簧弹性势能减小，选项A错误；
B．合外力做负功，物体的机械能不一定减少，例如细绳拉着物体向上做匀减速运动时，合外力向下，合外力做负功，但是物体的机械能增加，选项B错误；
C．物体所受合外力为零时，它的机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速运动时，选项C错误；
D．一个物体所受合外力做功不为零，它的机械能也可能守恒，例如做自由落体运动的物体，选项D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
根据机械能守恒定律
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．由于摩托车做平抛运动，根据平抛运动的规律，在竖直方向有
可得
在水平方向，有
x＝v0t
联立，可得
x＝20m>18m＋1.6m
所以摩托车能越过壕沟。故A错误；
B．落地瞬间的速度大小为
解得
故B正确；
C．落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为
解得正切值为0.2，故C错误；
D．摩托车与人组成的系统中，重力属于内力，在跨越壕沟的过程中，只有重力做了功，摩托车与人组成的系统机械能守恒。故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
小球恰能通过圆轨道的最高点，则
从开始释放到到达圆弧最高点，由能量关系
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．当小球到达最低位置时，根据机械能守恒有
解得
知右边小球线速度大，故A错误；
B．向心加速度
与无关，所以两球的向心加速度相等，故B正确；
C．角速度
知两球的角速度不等，故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
解得
所以细绳对两球拉力大小相等，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．a球和b球所组成的系统没有外力做功，只有重力做功，则系统机械能守恒，故A错误；
BCD．当刚性轻杆和细杆L2第一次平行时，根据运动关系可知此时b球的速度大小为零，由系统机械能守恒得
解得
此时a球具有向下的加速度g，故此时a球的速度不是最大，a球将继续向下做加速度逐渐减小的加速运动，到加速度为零时速度达到最大，故B正确，CD错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
A．因为两物体用轻杆连接，一起运动，加速度相同，对两物体整体受力分析得
（2m＋m）gsin θ＝（2m＋m）a
因此整体加速度
a＝gsin θ
故A错误；
B．设杆对B的力为F，隔离B可得
2mgsin θ＋F＝2ma
所以F＝0不做功，故B错误；
C．只有重力对系统做功，动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确；
D．因为重力功率等于
P＝mgvy
虽然两物体速度相同，但是质量不一样，重力功率不一样，故D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
A．A和B位置等高，机械能相等，说明摆球在运动过程中机械能守恒，故A正确；
B．摆球在A点的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，摆球的合力等于重力沿圆弧切线方向的分力，由于在A点绳子偏离竖直方向的夹角小于在B点偏离竖直方向的夹角，可知，在A点重力沿圆弧切线方向的分力小于在B点重力沿圆弧切线方向的分力，故摆球在A点的所受合力大小小于在B点的合力，故B错误；
C．摆球经过O点前后瞬间速度大小不变，半径变化，根据
可知摆球经过O点前后瞬间加速度大小是变化的，故C错误；
D．根据
可知，摆球经过O点前后瞬间角速度大小发生变化，故D错误。
故选A。
9．AC
【解析】
【详解】
A．由图可知，初始位置重力势能为0.1J，根据可得
A正确；
B．当机械能不变，弹簧恢复原长，可知弹簧原长为0.15m，B错误；
C．根据机械能守恒可知
解得弹簧弹性势能最大值为
C正确；
D．在整个运动过程中，由能量守恒定律可得
解得
D错误；
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
AB．物体A下降的过程中，绳子的拉力对A做负功，则A的机械能减少，选项A正确，B错误；
C．因B物体上升，则细线对物体B做正功，选项C错误；
D．物体A和物体B组成的系统，只有重力对系统做功，则系统的机械能守恒，选项D正确。
故选AD。
11．AD
【解析】
【详解】
A．当h = 0时，物体的重力势能为0，故图线①表示物体机械能E′随高度h的变化，图线②表示重力势能Ep随高度h的变化。由图线②可知，当h = 4m时
Ep = mgh = 80J
故质量m = 2kg，A正确；
BD．由图线①可知，当h = 0时，机械能
故
B错误、D正确；
C．当h = 2m时，由图象可知机械能E′ = 70J，重力势能Ep= 40J，故动能
Ek = 70J - 40J = 30J
C错误。
故选AD。
12．60°
【解析】
【详解】
设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得
据题有
联立解得
则
13． 75 2
【解析】
【详解】
斜面光滑，则小球的机械能守恒，到达B点时动能减小75J，则重力势能增加75J；
小球运动的加速度为
根据
可得小球在AB两点的速度
根据
即
解得
m=2kg
14．
【解析】
【详解】
当绳下端刚着地时，由题知以地面为零势能参考面，则绳的重心在地面上L处，故重力势能为mgL。
根据动能定理有
mg(H - L) = mv2
15．2.988×108W
【解析】
【详解】
每秒钟流过发电机的水的质量为
m=ρV=1×106kg
每秒钟水流机械能损失为
发电机的电功率
P=60%×△E=2.988×108W
16．（1）40 N；（2）2.5 m
【解析】
【详解】
（1）小球从开始下滑至滑到圆环顶点的过程中，只有重力做功，由动能定理得
小球在圆环最高点时，由牛顿第二定律得
联立上述两式，代入数据得
FN＝40 N
由牛顿第三定律知，小球对圆环的压力大小为40 N。
（2）小球能越过圆环最高点的临界条件是在最高点时只有重力提供向心力，即
设小球应从H高处滑下，由动能定理得
联立可得
H=2.5R=2.5 m
17．（1）；（2）150N，方向竖直向下；（3）；（4）
【解析】
【详解】
（1）设猴子在B点的速度为v，由A到B的过程中，由机械能守恒定律得
代入数据解得
（2）设在B点时猴子所受的拉力为F，由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律得：猴子拉绳的力等于绳拉猴子的力大小等于150N，方向竖直向下；
（3）依题意可得，猴子到达C点时竖直分速度
平抛时间
则BC两点间的高度差
（3）猴子在CD上做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
C点速度为
根据位移时间关系知
解得
所以B到D运动的时间为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．以下说法中，正确的是（ ）
A．弹簧弹力做正功时，弹簧弹性势能增加
B．合外力做负功，物体的机械能一定减少
C．只有物体所受合外力为零时，它的机械能才守恒
D．一个物体所受合外力做功不为零，它的机械能也可能守恒
2．如图所示，光滑水平面上静止放置一轻质弹簧，其右端固定在竖直墙壁上。一小物块的质量，以的速度冲向弹簧。当物块的速度减小到零时，弹簧的弹性势能为（未超过弹性限度）（ ）
A．1.8J B．0.6J
C．0.3J D．0.09J
3．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
4．某同学在游乐场乘坐了过山车后，对过山车所涉及的物理知识产生了兴趣，于是自己动手制作了一个过山车轨道模型，如图所示。他将质量为m的小球从倾斜轨道上的某一位置由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点后进入圆轨道。该同学通过测量得到圆轨道的半径为R，轨道连接处都是平滑连接，当小球的释放点距轨道最低点的高度为3R时，小球恰能通过圆轨道的最高点。已知重力加速度为g，则小球从开始释放到通过圆轨道最高点的过程中损失的机械能为（ ）
A． B． C． D．mgR
5．如图所示，质量相同的两个小球，分别用长l和2l的细线悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）
A．两球运动的线速度相等 B．两球的向心加速度相等
C．两球运动的角速度相等 D．细线对两球的拉力不相等
6．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计。两个小球（均可视为质点）质量均为球套在竖直杆上，球套在水平杆上，通过铰链用长度为的刚性轻杆连接。现将球从图示位置（轻杆与之间的夹角为45°）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球和球组成的系统机械能不守恒
B．球的最大速度不是
C．球的速度为零时，球的加速度大小为零
D．球的速度为零时，球的速度大小也一定为零
7．如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆相连，放在光滑的斜面上．现将它们从静止释放，在下滑的过程中（ ）
A．两物体下滑的加速度不相同 B．轻杆对A做正功，对B做负功
C．系统的机械能守恒 D．任意时刻两物体重力的功率相同
8．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（ ）
A．A和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒
B．摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力
C．摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
D．摆球经过O点前后瞬间角速度大小不变
二、多选题
9．如图甲所示，光滑细杆竖直固定，套在杆上的轻弹簧下端固定在地面上，套在杆上的小滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝0.05m处，滑块与弹簧不拴接。由静止释放滑块，地面为零势能面，滑块上升过程中的机械能E和离地面的高度h之间的关系如图乙所示，g＝10m/s2，不计空气阻力。由图像可知（ ）
A．小滑块的质量为0.2kg
B．轻弹簧原长为0.1m
C．弹簧的最大弹性势能为0.5J
D．滑块距地面的最大高度为0.2m
10．如图所示，物体A、B用足够长的细线通过轻质定滑轮连接悬于天花板。现将A、B同时由静止开始释放，A下降，B上升，忽略滑轮摩擦及一切阻力，则在A、B运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体A机械能减少 B．物体A机械能守恒
C．细线对物体B做负功 D．物体A和物体B组成的系统机械能守恒
11．从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E'和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g = 10m/s2，则（ ）
A．物体质量为2kg
B．h = 0时物体的速率为m/s
C．h = 2m时物体的动能Ek= 40J
D．从自由释放到落到地面，物体动能增加60J
三、填空题
12．取水平地面为零势能参考面，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能为重力势能的3倍，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与竖直方向的夹角为_______。
13．倾角θ=30°的光滑斜面AB固定不动。一个小球以一定的初动能100J从A点沿斜面向上滑动，到达B点时动能25J，用时1s。则此过程小球重力势能增加_________J，质量为_________kg。
14．如图，一根长为L、质量为m的匀质细绳悬于O点，O点离地高H。现从上端O处剪断细绳，以地面为零势能参考面，重力加速度为g，则当绳下端刚着地时的重力势能为___________，动能为___________。
四、解答题
15．瀑布从50 m高处以103 m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是60%，那么发电机发出的电功率有多大？（瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10 m/s2）
16．一质量为m＝2kg的小球从光滑的斜面上高h＝3.5m处由静止滑下，斜面底端紧接着一个半径R＝1m的光滑圆环，如图所示，求：
（1）小球滑到圆环顶点时对圆环的压力的大小；
（2）小球至少应从多高处由静止滑下才能越过圆环最高点？（g取10 m/s2）
17．如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图。平台上质量为5kg的猴子（可视为质点）从平台边缘A点抓住长l=0.8m水平绳的末端，由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动，运动至O点正下方B点时松开绳子，之后做平抛运动。在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯CD，且CD=6m，猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向。已知sin37°=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力影响，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）猴子刚运动到B点时的速度大小；
（2）猴子刚运动到B点且绳子还未脱手时，猴子对绳子的拉力；
（3）BC两点间的高度差；
（4）猴子从B点运动到D点的时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．弹簧弹力做正功时，弹簧弹性势能减小，选项A错误；
B．合外力做负功，物体的机械能不一定减少，例如细绳拉着物体向上做匀减速运动时，合外力向下，合外力做负功，但是物体的机械能增加，选项B错误；
C．物体所受合外力为零时，它的机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速运动时，选项C错误；
D．一个物体所受合外力做功不为零，它的机械能也可能守恒，例如做自由落体运动的物体，选项D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
根据机械能守恒定律
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．由于摩托车做平抛运动，根据平抛运动的规律，在竖直方向有
可得
在水平方向，有
x＝v0t
联立，可得
x＝20m>18m＋1.6m
所以摩托车能越过壕沟。故A错误；
B．落地瞬间的速度大小为
解得
故B正确；
C．落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为
解得正切值为0.2，故C错误；
D．摩托车与人组成的系统中，重力属于内力，在跨越壕沟的过程中，只有重力做了功，摩托车与人组成的系统机械能守恒。故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
小球恰能通过圆轨道的最高点，则
从开始释放到到达圆弧最高点，由能量关系
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．当小球到达最低位置时，根据机械能守恒有
解得
知右边小球线速度大，故A错误；
B．向心加速度
与无关，所以两球的向心加速度相等，故B正确；
C．角速度
知两球的角速度不等，故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
解得
所以细绳对两球拉力大小相等，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．a球和b球所组成的系统没有外力做功，只有重力做功，则系统机械能守恒，故A错误；
BCD．当刚性轻杆和细杆L2第一次平行时，根据运动关系可知此时b球的速度大小为零，由系统机械能守恒得
解得
此时a球具有向下的加速度g，故此时a球的速度不是最大，a球将继续向下做加速度逐渐减小的加速运动，到加速度为零时速度达到最大，故B正确，CD错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
A．因为两物体用轻杆连接，一起运动，加速度相同，对两物体整体受力分析得
（2m＋m）gsin θ＝（2m＋m）a
因此整体加速度
a＝gsin θ
故A错误；
B．设杆对B的力为F，隔离B可得
2mgsin θ＋F＝2ma
所以F＝0不做功，故B错误；
C．只有重力对系统做功，动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确；
D．因为重力功率等于
P＝mgvy
虽然两物体速度相同，但是质量不一样，重力功率不一样，故D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
A．A和B位置等高，机械能相等，说明摆球在运动过程中机械能守恒，故A正确；
B．摆球在A点的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，摆球的合力等于重力沿圆弧切线方向的分力，由于在A点绳子偏离竖直方向的夹角小于在B点偏离竖直方向的夹角，可知，在A点重力沿圆弧切线方向的分力小于在B点重力沿圆弧切线方向的分力，故摆球在A点的所受合力大小小于在B点的合力，故B错误；
C．摆球经过O点前后瞬间速度大小不变，半径变化，根据
可知摆球经过O点前后瞬间加速度大小是变化的，故C错误；
D．根据
可知，摆球经过O点前后瞬间角速度大小发生变化，故D错误。
故选A。
9．AC
【解析】
【详解】
A．由图可知，初始位置重力势能为0.1J，根据可得
A正确；
B．当机械能不变，弹簧恢复原长，可知弹簧原长为0.15m，B错误；
C．根据机械能守恒可知
解得弹簧弹性势能最大值为
C正确；
D．在整个运动过程中，由能量守恒定律可得
解得
D错误；
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
AB．物体A下降的过程中，绳子的拉力对A做负功，则A的机械能减少，选项A正确，B错误；
C．因B物体上升，则细线对物体B做正功，选项C错误；
D．物体A和物体B组成的系统，只有重力对系统做功，则系统的机械能守恒，选项D正确。
故选AD。
11．AD
【解析】
【详解】
A．当h = 0时，物体的重力势能为0，故图线①表示物体机械能E′随高度h的变化，图线②表示重力势能Ep随高度h的变化。由图线②可知，当h = 4m时
Ep = mgh = 80J
故质量m = 2kg，A正确；
BD．由图线①可知，当h = 0时，机械能
故
B错误、D正确；
C．当h = 2m时，由图象可知机械能E′ = 70J，重力势能Ep= 40J，故动能
Ek = 70J - 40J = 30J
C错误。
故选AD。
12．60°
【解析】
【详解】
设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得
据题有
联立解得
则
13． 75 2
【解析】
【详解】
斜面光滑，则小球的机械能守恒，到达B点时动能减小75J，则重力势能增加75J；
小球运动的加速度为
根据
可得小球在AB两点的速度
根据
即
解得
m=2kg
14．
【解析】
【详解】
当绳下端刚着地时，由题知以地面为零势能参考面，则绳的重心在地面上L处，故重力势能为mgL。
根据动能定理有
mg(H - L) = mv2
15．2.988×108W
【解析】
【详解】
每秒钟流过发电机的水的质量为
m=ρV=1×106kg
每秒钟水流机械能损失为
发电机的电功率
P=60%×△E=2.988×108W
16．（1）40 N；（2）2.5 m
【解析】
【详解】
（1）小球从开始下滑至滑到圆环顶点的过程中，只有重力做功，由动能定理得
小球在圆环最高点时，由牛顿第二定律得
联立上述两式，代入数据得
FN＝40 N
由牛顿第三定律知，小球对圆环的压力大小为40 N。
（2）小球能越过圆环最高点的临界条件是在最高点时只有重力提供向心力，即
设小球应从H高处滑下，由动能定理得
联立可得
H=2.5R=2.5 m
17．（1）；（2）150N，方向竖直向下；（3）；（4）
【解析】
【详解】
（1）设猴子在B点的速度为v，由A到B的过程中，由机械能守恒定律得
代入数据解得
（2）设在B点时猴子所受的拉力为F，由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律得：猴子拉绳的力等于绳拉猴子的力大小等于150N，方向竖直向下；
（3）依题意可得，猴子到达C点时竖直分速度
平抛时间
则BC两点间的高度差
（3）猴子在CD上做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
C点速度为
根据位移时间关系知
解得
所以B到D运动的时间为
答案第1页，共2页
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