人教版物理必修2同步提高精练：第七章7．8机械能守恒定律（含答案）

机械能守恒定律
一．选择题
1. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转.现将一个物体轻轻放在传送带底
端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端，则
下列说法中正确的是
A.第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C.第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量
D.两个阶段电动机对传送带做的功等于物体机械能的增加量

2. 如图所示，倾角为300的固定斜面上，质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度 向上加速运动。重力加速度为g。物块沿斜面运动的距离为x的过程，下列说法正确的是
A.重力势能增加 B.机械能增加
C.动能增加 D.拉力做功为



3. 如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑轨道的内侧运动.已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力.则下列说法正确的是
A.在轨道最低点、最高点，轨道对小球作用力的方向是相同的
B.小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点
C.小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中能不脱离轨道
D.小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道
4. 如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m和m的A、B两物体分别放在左右斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋。现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态。松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中(绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内)
A.A、B的机械能之和守恒
B.A、B和橡皮筋的机械能之和守恒
C.A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功
D.重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率

5. (多)蹦床运动是广大青少年儿童喜欢的活动。在处理实际问题中，可以将青少年儿童从最高点下落的过程简化：如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置O点为坐标原点，设竖直向下为正方向，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的平滑曲线， BC是平滑的曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为g。则关于小球的运动过程，下列说法正确的是：
A.小球最大速度出现的位置坐标为
B.小球在C时刻所受弹簧弹力大小等于重力大小的两倍
C.小球从A时刻到B时刻的过程中重力势能减少的数值大于弹簧弹性势能增加的数值
D.小球可以从C时刻所在的位置回到出发点


6. 内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示.由静止释放后
A.下滑过程中甲球减少的机械能不会等于乙球增加的机械能
B.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D.杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点



7. (多)如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动.设某时刻物块A运动的速度大小为VA，小球B运动的速度大小为VB，轻绳与杆的夹角
为θ.则
A.VA=VBcosθ
B.VB=VAcosθ
C.小球B减小的势能等于物块A增加的动能
D.当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大

8. 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是

9. 如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s，其中m1A.(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2
B.(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2
C.(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2
D.(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2

10. 如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的压力为FN.重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为
A.R(FN－3mg) B.R(3mg－FN)
C.R(FN－mg) D.R(FN－2mg)


11. 将一摆长为L的单摆拉至水平位置，放手让其自由摆下，当摆到竖直位置时，在悬点O的正下方距O点距离为d的D点处，有一细钉挡着摆线，如图，当d为多少时，摆球将正好击中钉子？









12. 如图所示，位于竖直平面上的1/4光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小球从A点静止释放，最后落在地面C点处，不计空气阻力．求：
(1)小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大?
(2)小球落地点C与B的水平距离S为多少?
(3) 比值R/H为多少时，小球落地点C与B水平距离S最远?该水平距离的最大值是多少?









13. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A.B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内.外侧的压力均为0，求A.B球落地点间的距离.








参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
AC B C BC ACD D BD C A A
3. 【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力.
【专题】机械能守恒定律应用专题.
【分析】使小球能够通过圆轨道最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h.
【解答】解：A、小球在最高点时，若受弹力，则弹力一定竖直向上；而在最低点，支持力与重力的合力充当向心力，故作用力一定向上，故A错误；
B、要使小球能通过最高点，则在最高点处应有：mg=mv2/r；再由机械能守恒定律可知mgh=mg2R+mv2；解得小球初位置的高度至少为h=R；故小球高出2.5R时，小球才能通过最高点，故B错误；
C、若小球距最低点高出0.5R时，由机械能守恒可知，小球应到达等高的地方，即0.5R处，小球受到圆轨道的支持，不会脱离轨道，故C正确；
D、由C的分析可知，若小球的初位置低于0.5R时，也不会脱离轨道，故D错误；
故选：C.
【点评】本题考查机械能守恒及向心力公式，明确最高点的临界速度，并注意小球在轨道内不超过R时也不会离开轨道.
7. 解析： A、将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度.在沿绳子方向的分速度为vAcosθ，所以vB=vAcosθ.故A错误，B正确.??? C、A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加.故C错误.? D、除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小.所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大.故D正确.故选BD.
8. 考点:机械能守恒、功的原理
解析:物体手拉力加速上升时,拉力做正功,物体的机械能增大,又因为拉力做功为:,与时间成二次函数关系,AB项错误；撤去拉力后,物体只受重力作用,所以机械能守恒,D项错误,C项正确.
10. [解析] 质点到达最低点B时,它对容器的压力为FN,根据牛顿第二定律有FN－mg＝m,根据动能定理,质点自A滑到B的过程中有Wf＋mgR＝mv2,故摩擦力对其所做的功Wf＝RFN－mgR.
四.计算题答案:
11. （2－3）L
12. 答案： (1) 小球沿圆弧做圆周运动,在B点由牛顿第二定律，有：；从A到B,由机械能守恒,有，由以上两式得
(2) 小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为H—R，有：、、，解得．
由上式可知,当时,即时,S有最大值,即
思路点拨：解决圆周运动问题时，应注意需要的向心力和提供的向心力的分析;而平抛问题应注意水平运动和竖直运动具有相同的时间．
13. 2R



300

a

A

B

C





B

A

O

C