高一物理同步练习题解析78机械能守恒定律人教版必修2高中物理练习试题

17.8机械能守恒定律同步练习题解析（人教版必修2）1．质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示。当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（）。A．2012mvmghB．2012mvmghC．201()2mvmgHhD．2012mv2．质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是（）。A．物体的重力势能减少2mghB．物体的机械能保持不变C．物体的动能增加2mghD．物体的机械能增加mgh3．在足球比赛中，甲队队员在乙队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，如图所示。已知球门高度为h，足球飞入球门时的速度为v，足球质量为m，不计空气阻力和足球大小，则该队员将足球踢出时对足球做的功为（）。A．212mvB．212mghmvC．mghD．212mvmgh4．如图所示，m1m2，滑轮光滑且质量不计，空气阻力不计。开始用手托着m1，手移开后，在m1下降一定距离d的过程中，下列说法正确的是（）。2A．m1的机械能增加B．m2的机械能增加C．m1和m2的总机械能增加D．m1和m2的总机械能不变5．如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中（）。A．小球的机械能守恒B．小球在B点时动能最大C．小球由B到C加速度先减小后增大D．小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量6．如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度为多大？7．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砝码，求：（1）当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小。（2）在这过程中，绳的拉力对小车所做的功。8．如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3．0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg。不计空气阻力。（取sin37°=0．60，cos37°=0．80；g取10m/s2）求：（1）A点与O点的距离L；（2）运动员离开O点时的速度大小；（3）运动员落到A点时的动能。3答案与解析1.答案：D2.答案：CD解析：因重力做功mgh，所以重力势能减少mgh。除了重力做功以外，还有其他力做功，故机械能不守恒。以物体为研究对象，合力做的功为2mgh，所以物体动能增加2mgh，以物体和地球为系统，外力做正功mgh，故物体的机械能增加mgh，所以C、D正确。3.答案：B解析：运动员踢球做的功等于足球获得的动能，根据动能定理得2012Wmv；足球从被运动员以速度v0踢出到入球门，只有重力做功，机械能守恒，则2201122mvmghmv，故2201122Wmvmghmv。不要把踢球做的功误看做只等于足球入门时的动能或足球增加的重力势能。4.答案：BD解析：m1和m2组成的系统机械能守恒，若将m1、m2单独分析，由于绳的拉力分别对它们做功，它们的机械能均不守恒，其中m2的机械能增加，m1的机械能减少，且m1减少的机械能等于m2增加的机械能。5.答案：C解析：弹簧弹力对小球做负功，因此小球的机械能不守恒，选项A错。小球从B至C过程中先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，选项B错，选项C对。由B至C过程中，重力势能减少，动能减少，弹性势能增加，因此重力势能和动能的减少量之和等于弹性势能的增加量，选项D错。6.答案：2gL解析：设铁链单位长度的质量为ρ，且选滑轮最高点所在水平面为参考平面，则初状态机械能2112244LLEggL末状态机械能为22122LELgLv由机械能守恒定律E1=E24即2211422LgLLgLv所以2gLv。7.答案：（1）2mghMm（2）mMghMm解析：（1）以地面为零势能面，对M、m系统，由机械能守恒得21()2mghmMv，解得2mghvMm。（2）根据动能定理，绳对小车做功212mMghWMvMm。8.答案：（1）75m（2）20m/s（3）32500J解析：（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有21sin372LgtA点与O点的距离275m2sin37gtL。（2）设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即Lcos37°=v0t解得0cos3720m/sLvt。（3）由机械能守恒，取A点为重力势能零点，运动员落到A点时的动能为20132500J2kAEmghmv。