2019-2020学年高中物理人教版必修2：7.8机械能守恒定律 同步训练（解析版）

第七章 机械能守恒定律（6）
1、在一次军事演习中，伞兵跳离飞机后打开降落伞，实施定点降落。在伞兵减速下降的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．伞兵的机械能守恒，重力势能不变 B．伞兵的机械能守恒，重力势能减小
C．伞兵的机械能增加，重力势能减小 D．伞兵的机械能减小，重力势能减小
2、2018年3月24日在国际泳联大奖赛北京站中，中国选手何冲在男子3米板决赛中获得冠军．若何冲的质量为m，他入水后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，在水中下降高度h的过程中，他的(g为当地重力加速度)(　　)
A．重力势能减少了mgh B．动能减少了Fh
C．机械能减少了(F＋mg)h D．机械能增加了Fh
3、在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中 后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，当地的重力加速度为g，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是( )
A．他的动能减少了Fh B．他的重力势能增加了mgh
C．他的机械能减少了（F－mg）h D．他的机械能减少了Fh
4、在下列几种运动过程中,机械能守恒的是( )
A.物体沿斜面匀速下滑 B.小球作自由落体运动C.运动员打开降落伞从空中降落 D.汽车刹车做减速运动
5、如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( )
A. B. C. D.
6、如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽,置于光滑的水平面上,槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落,与半圆形槽相切从A点进入槽内,则以下说法正确的是( )
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B.小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能不守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中,小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒
D.小球离开右侧最高点以后,将做竖直上拋运动
7、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法错误的是( )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
8、如图所示，一质量为m的滑块沿倾角为α粗糙固定斜面加速下滑，在滑块由斜面顶端下滑至底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块的机械能守恒
B. 斜面对滑块的支持力的冲量不为零
C. 滑块动能的改变量等于重力势能的改变量
D. 合力对滑块做的功等于滑块增加的机械能
9、在如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短．若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中（　　）
A. 动量守恒，机械能守恒
B. 动量守恒，机械能不守恒
C. 动量不守恒，机械能不守恒
D. 动量不守恒，机械能守恒
10、2016年中国女排在里约奥运会上克服困难拿到冠军，女排精神又一次鼓舞了全国人民。假设排球在运动过程所受的阻力不计，下列说法正确的是( )
A．排球从静止到发出的过程中机械能守恒
B．若接球后排球作上抛运动，则此过程中排球动能不变
C．若扣球后排球作平抛运动，则此过程中排球机械能守恒
D．若拦网后排球平抛出界，则此过程中排球机械能增加
11、如图所示，一长木板静止在水平地面上，一可视为质点的滑块放在长木板的左端，长木板和滑块的质量均为m，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ，长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ。一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于距长木板左端正上方R处的O点，另一端系一质量为2m的可视为质点的小球。现将小球拉至悬线水平然后由静止释放，小球到达最低点时与滑块发生弹性碰撞，已知碰撞时间极短，滑块最终没有滑离长木板，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)小球与滑块碰后瞬间细绳上的张力；
(2)长木板运动的最大距离。
12、如图所示,粗糙水平地面与半径为的粗糙半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上质量为的小物块在水平恒力的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知A、B间的距离为3m,小物块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度g取求：?
(1)小物块运动到B点时的速度．
(2)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小．(3)小物块恰好能够通过D点的最小速度．(4)小物块离开D点时的后落到地面上的点与B点之间的距离．



答案以及解析
1答案及解析：
答案：D
解析：

2答案及解析：
答案：A
解析：

3答案及解析：
答案：D
解析：

4答案及解析：
答案：B
解析：

5答案及解析：
答案：C
解析：设小球运动到c点的速度大小为,则对小球由a到c的过程,由动能定理有,又,F=mg,解得,小球离开c点后,在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动,由牛顿第二定侓可知,小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g,则由竖直方向的运动可知,小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为,在水平方向的位移大小为，由上分析可知,小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中,水平方向的位移大小为5R,则小球机械能的增加量为,C正确,ABD错误。

6答案及解析：
答案：C
解析：小球的机械能有一部分转移给了半圆形槽,因此除重力对小球做功外,半圆形槽对小球的弹力也对小球做了功(负功),故A错;整个系统不存在机械能损失,故B错;当小球过槽的最低点后,槽就离开墙向右加速运动,系统水平方向不受外力作用,故C对;小球离开槽右侧最高点时,有一个随槽的向右的水平分速度,小球飞出后做斜抛运动,故D错。

7答案及解析：
答案：D
解析：运动员在蹦极过程中高度始终降低,重力势能始终减小,即A项正确,故不选择A项;绳张紧后运动员受到绳向上的弹力作用,绳被拉长,弹性势能增大,即B项正确,故不选择;蹦极过程中只有重力和弹性绳弹力做功,根据功能关系,系统机械能守恒,即C项正确,故不选择C项;重力势能的改变等于运动员克服重力做的功,与势能零点的选取无关,即D项错误,故选择D项。综上所述,本题正确答案为D。

8答案及解析：
答案：B
解析：

9答案及解析：
答案：C
解析：

10答案及解析：
答案：C
解析：

11答案及解析：
答案：（1）小球由静止摆动到最低点的过程中有
小球与滑块相撞时，满足动量守恒定律，机械守恒定律，则由
对小球根据向心力公式得
联立解得
（2）设滑块在长木板上相对滑动的时间为t，达到的共同速度为v
滑块的加速度；
长木板的加速度；
长木板的位移
长木板和滑块共速后，将一起减速到速度为零，滑动的位移为
根据动能定理得
长木板运动的最大距离
解析：

12答案及解析：
答案：(1)因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受重力等于向心力，即
小物块由B运动到D的过程中机械能守恒，则有
所以
(2)小物块在水平面上从A运动到B过程中根据动能定理有：在B点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得：联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为：由牛顿第三定律可得,小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为：(3)因为小物块恰能通过D点,所以在D点小物块所受的重力等于向心力,即：可得：(4)设小物块落地点距B点之间的距离为x,下落时间为t根据平抛运动的规律有：,??????????解得：??
解析：