《2019年高中物理课下能力提升十九第七章第7节动能和动能定理含解析新人教版必修22019053127.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理课下能力提升十九第七章第7节动能和动能定理含解析新人教版必修22019053127.wps（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、机械能守恒定律 基础练 一、选择题 1多选关于机械能守恒，下列说法中正确的是( ) A物体受力平衡，则机械能守恒 B物体做匀速直线运动，则机械能守恒 C物体做自由落体运动，则机械能守恒 D只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒 2(2016宁波高一检测)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个 竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：运动的时间相等 加速度 相同 落地时的速度相同 落地时的动能相等。以上说法正确的是( ) A B C D 3多选如图为两个半径不同而内壁光滑的固定半圆轨道，质量相等的两个小球分别从 与半圆轨道圆心在同一水平高度的 A、B 两点由静止开
2、始自由滑下，它们通过轨道最低点时， 下列说法正确的是( ) A向心加速度相等 B对轨道的压力相等 C机械能相等 D速度相同 4多选(2016延安高一检测)如图所示，同一物体沿倾角不同的光滑斜面 AB 和 AC 的 顶端 A 点分别由静止开始下滑到底端，斜面固定，则下列说法中正确的是( ) A两次运动，重力对物体做功相同 B滑到底端时，两次重力的瞬时功率相同 C滑到底端时，两次物体的速度相同 D滑到底端时，两次物体的动能相同 5以相同大小的初速度 v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、使物体沿光滑斜 面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为 h1、h2和 h3，不计空气阻力
3、，(斜 上抛物体在最高点的速度方向水平)，则( ) Ah1h2h3 Bh1h2h2 二、非选择题 6如图所示，质量分别为 3 kg 和 5 kg的物体 A、B，用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧， 轻绳正好拉直，且 A 的底面与地面接触，B 距地面 0.8 m，放开 B，取 g10 m/s2，求： 1 (1)当 B 着地时，A 的速度； (2)B 着地后，A 还能上升多高？ 提能练 一、选择题 1在如图所示的四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、B、C 中的斜面是光 滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图 A、B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图 A、B、D 中的木块向下运动
4、，图 C 中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守 恒的是( ) 2(2016龙海高一检测)如图所示，质量为 m 的小球以速度 v0离开桌面，若以桌面为零 势能面，则它经过 A 点时所具有的机械能是(不计空气阻力)( ) 1 1 A. mv20mgh B. mv20mgh 2 2 1 1 C. mv20 D. mv mg(Hh) 20 2 2 3一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么在选项图中，表示物体的动 能 Ek随高度 h 变化的图象 A，物体的重力势能 Ep随速度 v 变化的图象 B，表示物体的机械能 E 随高度 h 变化的图象 C，表示物体的动能 Ek随速度 v
5、 的变化图象 D，其中错误的是( ) 4多选如图所示，在两个质量分别为 m 和 2m 的小球 a 和 b 之间，用一根轻质细杆连接， 两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平方向放置，静止释放小球后， b 球向下转动，a 球向上转动，在转过 90的过程中，以下说法正确的是( ) 2 Ab 球的重力势能减少，动能减少 Ba 球的重力势能增大，动能增大 Ca 球和 b 球的机械能总和保持不变 Da 球和 b 球的机械能总和不断减小 5多选如图所示，小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的半圆弧轨道后恰能通过最高 点 P，然后落回水平面，不计一切阻力。下列说法正确的是( ) A小球
6、落地点离 O 点的水平距离为 2R B小球落地时的动能为 5mgR 2 C小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 1 D若将半圆弧轨道上部的 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比 P 点高 4 0.5R 二、非选择题 6(2016临汾高一检测)如图所示，光滑细圆管轨道 AB 部分平直，BC 部分是处于竖直 平面内半径为 R 的半圆，C 为半圆的最高点。有一质量为 m，半径较管道略小的光滑的小球以 水平初速度 v0射入圆管。 (1)若要小球从 C 端出来，初速度 v0应满足什么条件？ (2)在小球从 C 端出来瞬间，对管壁作用力有哪几种情况，初速度 v0各应满足什么条件？ 答
7、案 基础练 1解析：选 CD 物体若沿斜面匀速下滑，物体受力平衡，机械能不守恒，A、B 错误；物 体做自由落体运动时只受重力，机械能守恒，C 正确；只有重力做功时，只有重力势能与动能 间的转化，物体的机械能守恒，D 正确。 2解析：选 D 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在同一高度自由落体运动的时 间小于竖直上抛运动的时间，大于竖直下抛运动的时间。故错误；竖直上抛运动、竖直下抛 1 1 运动、平 抛运动仅受重力，加速度都为 g。故正确；根据机械能守恒 mgh mv mv ，知初 2 12 2 2 动能相等，下落高度相同，则末动能相等。末速度的大小相等，但方向不同，所以落地速度不 同。故错误
8、，正确。故 D 正确。 3解析：选 ABC 设小球的质量为 m，通过最低点时的速度大小为 v，半圆轨道的半径为 1 R，则根据机械能守恒定律 mgR mv2，得 v 2gR，由于两半圆轨道的半径不同，两球过最低 2 3 v2 点时的速度不同，D 错误；a 2g，两球过最低点时的加速度相等，A 正确；由牛顿第二定 R v2 v2 律知 FNmgm ，FNmgm 3mg，两球过最低点时对半圆轨道的压力大小相等，B 正确； R R 两球的机械能都守恒，均等于它们在最高点的机械能，若取最高点所在水平面为参考平面，则 两球的机械能都等于零，C 正确。 4解析：选 AD 根据重力做功的公式 Wmgh，可得
9、两次运动，重力对物体做的功相同，A 1 正确；根据机械能守恒有mgh mv2，所以滑到底端时，两次物体的动能相同，速度大小相等， 2 但方向不同，故 D 正确，C 错误；根据公式 PFvcos ，两次重力的瞬时功率不同，故 B 错 误。 5解析：选 D 竖直上抛物体、沿斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为零，由 1 v20 机械能守恒得 mgh mv ，解得 h ，斜上抛物体在最高点时的水平速度不为零，设为 v1， 20 2 2g 1 1 则 mgh2 mv mv ，h2h1h3，D 正确。 02 21 2 2 6解析：(1)对于 A、B 组成的系统，当 B 下落时系统机械能守恒。 法一：
10、利用公式 E2E1求解 以地面为参考平面，则 1 mAgh (mAmB)v2mBgh 2 2mBmAgh 解得 v 2 m/s mAmB 法二：利用公式 Ep 减Ek 增求解 1 由题意得 mBghmAgh (mAmB)v2 2 解得 v2 m/s 法三：利用公式 EA 增EB 减求解 由题意得 1 1 mAgh mAv2mBgh mBv2 2 2 解得 v2 m/s 1 (2)当 B 着地后，A 以 2 m/s的速度竖直上升，由机械能守恒定律得 mAgh mAv2 2 v2 解得 A 上升的高度 h 0.2 m 2g 答案：(1)2 m/s (2)0.2 m 提能练 1解析：选 C 对于 A
11、、B 选项，外力 F 对物体做功，机械能不守恒；C 选项中只有重力 做功，机械能守恒；D 选项中有摩擦力做功，机械能也不守恒，C 正确，A、B、D 错误。 1 2解析：选 C 小球下落过程机械能守恒，所以 EAE 初 mv ，C 正确。 02 2 1 3解析：选 B 机械能守恒，E1 mv ，E2mghEk，E1E2，EkE1mgh，E1为定值， 20 2 4 1 1 故 Ek与 h 是一次函数关系，A 正 确；E1Ep mv2，EpE1 mv2，故 Ep与 v 是二次函数关系，B 2 2 1 错误；机械能守恒， 机械能不变，物体在任何高度 E 不变，C 正 确；Ek mv2，Ek与 v 是二
12、次函 2 数关系，故 D 正确。 4解析：选 BC 在 b 球向下、a 球向上转动过程中，两球均在加速转动，两球动能增加， 同时 b 球重力势能减小，a 球重力势能增大，A 错误，B 正确；a、b 两球组成的系统只有重力 和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C 正确，D 错误。 5解析：选 ABD 小球恰能通过 P 点，则在 P 点时重力提供向心力，大小为 mg，C 错误； v2 1 由题意知，在 P 点时 mgm ，故小球经 P 点时的速度大小 v gR，由 2R gt2、xvt 得小 R 2 1 球落地点离 O 点的水平距离为 2R，A 正确；根据机械能守恒得 2mgREk mv2，解得小球
13、落地 2 1 5 5 1 时的动能 Ek2mgR mv2 mgR，B 正 确；由 mgh mgR 得，轨道上部的 圆弧截去后小球能达 2 2 2 4 到的最大高度 h2.5R，比 P 点高 0.5R，D 正确。 6解析：(1)小球恰好能达到最高点的条件是 vC0， 1 由机械能守恒定律，此时需要初速度 v0满足 mv2mg2R，得 v0 ， 2 因此要使小球能从 C 端出来需满足入射速度 v0 4gR。 (2)小球从 C 端出来瞬间，对管壁作用力可以有三种情况： v2C 刚好对管壁无作用力，此时重力恰好充当向心力，由圆周运动知识得 mgm 。 R 由机械能守恒定律 1 1 mv mg2R mv ， 20 C2 2 2 联立解得 v0 5gR。 对下管壁有作用力，此时应有 v2C mgm ， R 此时相应的入射速度 v0应满足 4gR 5gR 5gR。 答案：(1)v0 4gR (2)v0 5gR 时对管壁无作用力； 4gR 5gR 5gR 时对上管壁有作用力。 5 6