7.8 机械能守恒定律 同步练习Word版含解析
文档属性
| 名称 | 7.8 机械能守恒定律 同步练习Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 120.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-15 10:58:12 | ||
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文档简介
分层训练·进阶冲关
A组 基础练(建议用时20分钟)
1.(2018·临沂高一检测)关于机械能是否守恒,下列说法正确的是 (C)
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.若物体的机械能守恒,物体一定只受重力
C.做变速运动的物体机械能可能守恒
D.合外力对物体做功不为零,机械能一定不守恒
2.(2018·淮南高一检测)如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是 (A)
A.重力对物体做的功为mgh
B.物体到海平面时的势能为mgh
C.物体在海平面上的动能为m-mgh
D.物体在海平面上的机械能为m+mgh
3.(多选)如图所示,桌面距地面高H,一可看成质点的物体质量为m,从距桌面高h处由静止下落,直至落地。不计空气阻力,取桌面为零势能面,则 ( B、D )
A.物体落地时的重力势能为mgH
B.物体落地时的动能为mg(H+h)
C.物体经过桌面时的机械能为mg(H+h)
D.物体经过桌面时的机械能为mgh
4.(2018·武汉高一检测)如图所示为翻滚过山车及其轨道模型。圆形轨道最高处的B点距地面的高度h=20 m。不计摩擦阻力,翻滚过山车视为滑块,其质量为m=500 kg,它从A点由静止开始下滑,恰能通过B点,g取10 m/s2。试求:
(1)经过B点时的速度vB大小。
(2)A点的高度H。
(3)经过C点时对轨道的压力大小。
【解析】(1)过山车恰好能过最高点,所以由向心力公式知:mg=m,解得vB=
10 m/s。
(2)从A到B由动能定理可知:
mg(H-h)=m?H=25 m。
(3)从A到C由动能定理可知:mgH=mvC2
FN-mg=m
解得: FN=30 000 N,由牛顿第三定律可得,
FN=F′N,F′N=30 000 N。
答案: (1)10 m/s (2)25 m (3)30 000 N
B组 提升练(建议用时20分钟)
5.如图所示,质量分别为m和3m的小球A和B可视为质点,系在长为L的细线两端,桌面水平光滑,高为h(hA. B. C. D.
6.如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面,b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能到达的最大高度为 (B)
A.h B.1.5h
C.2h D.2.5h
7.(2018·重庆高二检测)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点,在最低点给小球一水平初速度,小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动。若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子,仍在最低点给小球同样的初速度,则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动,则到达最高点N时,绳子的拉力大小为 (D)
A.0 B.2mg C.4mg D.3mg
C组 培优练(建议用时20分钟)
8.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面。一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B,且mA=2mB。由图示位置从静止开始释放物体A,当物体B到达圆柱顶点时,求绳的张力对物体B所做的功。
【解析】由于圆柱面是光滑的,故系统的机械能守恒。系统重力势能的减少量
Δ=mAg-mBgR,
系统动能的增加量
Δ=(mA+mB)v2,
由Δ=Δ,得
mAg-mBgR=(mA+mB)v2,
又mA=2mB,
联立以上两式得v2=(π-1)gR,
对物体B应用动能定理得,绳的张力对物体B做的功
W=mBv2+mBgR=mBgR。
答案:mBgR
9.如图所示,A、B两小球分别固定在一刚性轻杆的两端,两球球心间相距L=1.0 m,两球质量分别 为mA=4.0 kg,mB=1.0 kg,杆上距A球球心0.40 m处有一水平轴O,杆可绕轴无摩擦转动,现先使杆保持水平,然后从静止释放。当杆转到竖直位置,求:
(1)两球的速度各是多少?
(2)转动过程中杆对A球做功为多少 (计算中重力加速度的数值g取10 m/s2)。
【解析】(1)对AB组成的系统,在转动过程中机械能守恒mAgLA=mBgLB+mA+mB
其中vA∶vB=ωLA∶ωLB=LA∶LB
代入数据得:vA=0.8 m/s,vB=1.2 m/s。
(2)对A球应用动能定理
mAgLA+W=mA,W=-9.6 J。
答案:(1)0.8 m/s 1.2 m/s
(2)-9.6 J
A组 基础练(建议用时20分钟)
1.(2018·临沂高一检测)关于机械能是否守恒,下列说法正确的是 (C)
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.若物体的机械能守恒,物体一定只受重力
C.做变速运动的物体机械能可能守恒
D.合外力对物体做功不为零,机械能一定不守恒
2.(2018·淮南高一检测)如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是 (A)
A.重力对物体做的功为mgh
B.物体到海平面时的势能为mgh
C.物体在海平面上的动能为m-mgh
D.物体在海平面上的机械能为m+mgh
3.(多选)如图所示,桌面距地面高H,一可看成质点的物体质量为m,从距桌面高h处由静止下落,直至落地。不计空气阻力,取桌面为零势能面,则 ( B、D )
A.物体落地时的重力势能为mgH
B.物体落地时的动能为mg(H+h)
C.物体经过桌面时的机械能为mg(H+h)
D.物体经过桌面时的机械能为mgh
4.(2018·武汉高一检测)如图所示为翻滚过山车及其轨道模型。圆形轨道最高处的B点距地面的高度h=20 m。不计摩擦阻力,翻滚过山车视为滑块,其质量为m=500 kg,它从A点由静止开始下滑,恰能通过B点,g取10 m/s2。试求:
(1)经过B点时的速度vB大小。
(2)A点的高度H。
(3)经过C点时对轨道的压力大小。
【解析】(1)过山车恰好能过最高点,所以由向心力公式知:mg=m,解得vB=
10 m/s。
(2)从A到B由动能定理可知:
mg(H-h)=m?H=25 m。
(3)从A到C由动能定理可知:mgH=mvC2
FN-mg=m
解得: FN=30 000 N,由牛顿第三定律可得,
FN=F′N,F′N=30 000 N。
答案: (1)10 m/s (2)25 m (3)30 000 N
B组 提升练(建议用时20分钟)
5.如图所示,质量分别为m和3m的小球A和B可视为质点,系在长为L的细线两端,桌面水平光滑,高为h(h
6.如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面,b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能到达的最大高度为 (B)
A.h B.1.5h
C.2h D.2.5h
7.(2018·重庆高二检测)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点,在最低点给小球一水平初速度,小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动。若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子,仍在最低点给小球同样的初速度,则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动,则到达最高点N时,绳子的拉力大小为 (D)
A.0 B.2mg C.4mg D.3mg
C组 培优练(建议用时20分钟)
8.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面。一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B,且mA=2mB。由图示位置从静止开始释放物体A,当物体B到达圆柱顶点时,求绳的张力对物体B所做的功。
【解析】由于圆柱面是光滑的,故系统的机械能守恒。系统重力势能的减少量
Δ=mAg-mBgR,
系统动能的增加量
Δ=(mA+mB)v2,
由Δ=Δ,得
mAg-mBgR=(mA+mB)v2,
又mA=2mB,
联立以上两式得v2=(π-1)gR,
对物体B应用动能定理得,绳的张力对物体B做的功
W=mBv2+mBgR=mBgR。
答案:mBgR
9.如图所示,A、B两小球分别固定在一刚性轻杆的两端,两球球心间相距L=1.0 m,两球质量分别 为mA=4.0 kg,mB=1.0 kg,杆上距A球球心0.40 m处有一水平轴O,杆可绕轴无摩擦转动,现先使杆保持水平,然后从静止释放。当杆转到竖直位置,求:
(1)两球的速度各是多少?
(2)转动过程中杆对A球做功为多少 (计算中重力加速度的数值g取10 m/s2)。
【解析】(1)对AB组成的系统,在转动过程中机械能守恒mAgLA=mBgLB+mA+mB
其中vA∶vB=ωLA∶ωLB=LA∶LB
代入数据得:vA=0.8 m/s,vB=1.2 m/s。
(2)对A球应用动能定理
mAgLA+W=mA,W=-9.6 J。
答案:(1)0.8 m/s 1.2 m/s
(2)-9.6 J