2019_2020学年高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律练习含解析教科版必.doc

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1、机械能守恒定律．如图所示，在水平面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为()A．mv＋mgHB．mv＋mghC．mgH－mghD．mv＋mg(H－h)解析：选B．物体运动过程中，机械能守恒，由mgh＝Ek－mv得，到达B点时动能Ek＝mgh＋mv，故选项B正确．2．(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒D．丁图中，小球

2、沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒解析：选BCD．甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错．乙图中物体B除受重力外，还受支持力、拉力、摩擦力，但除重力之外的三个力做功的代数和为零，机械能守恒，B对．丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒，C对．丁图中小球的动能不变，势能不变，机械能守恒，D对．．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O9点的水平线．已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初

3、速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2，则()A．v1＝v2，t1＞t2B．v1＜v2，t1＞t2C．v1＝v2，t1＜t2D．v1＜v2，t1＜t2解析：选A．利用机械能守恒定律和速率变化特点解决问题．根据机械能守恒定律可知v1＝v2，再根据速率变化特点知，小球由M到P再到N，速率先减小至最小，再增大到原速率．小球由M到Q再到N，速率先增大至最大，再减小到原速率．由两球运动速率特点以及两条路径的路程相等可画出如图所示图像，由图像可知小球沿MQN路径运动的平均速率大，所以t1>t2，故选项A正确．．一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速

4、圆周运动，假设t＝0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是()A．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为Ep＝mgRB．物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为Ek＝mv2－mgRC．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E＝mv2D．物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为E＝mv2＋mgR解析：选D．重力势能Ep＝mg(R－Rcosθ)，θ＝ωt＝t．则Ep＝mgR，物体的动能Ek＝mv2不变．机械能Ep＝mv2＋mgR．故D项正确．5．如图所示，质量均为m的小球A、B、C，均用长为l的细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，l>h，A球刚好在桌边

5、，若A球、B球相继下落着地后不再反弹，则C球离开桌边时速度大小是多少？解析：先以地球和三个小球组成的系统作为研究对象，Ep0＝3mgh，Ek0＝0，Ept＝2mgh，9Ekt＝·3mv，其中v1为A球落地三球运动的共同速率，由系统机械能守恒得：3mgh＝2mgh＋·3mv，再以B、C和地球组成的系统作为研究对象，则：Ep0′＝2mgh，Ek0′＝·2mv，Ept′＝mgh，Ekt′＝·2mv，其中v2为B球落地时B、C两球具有的速率，也就是C球离开桌边时的速率．新的系统机械能也守恒，即2mgh＋·2mv＝mgh＋·2mv，解得v2＝．答案：[课时作业][学生用书P119(单独成册

6、)]一、单项选择题．物体在平衡力作用下的运动中()A．物体的机械能一定不变B．如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化C．物体的动能可能变化，但机械能一定不变D．物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变解析：选B．由动能定理知，平衡力作用下物体的动能一定不变，C错，若物体的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机械能一定有变化，B对，A、D错．2．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．下列所示图像中，能正确反映各物理量之间的关系的是()解析：选B．设物体的质量为m，初态势能为E0，则有Ep＝E0－mg2t2＝E0

7、－mv2＝E0－Ek＝E0－mgh．综上可知只有B对．3．9如图，把一根内壁光滑的细圆管弯成圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处．若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A管口，则h1∶h2为()A．1∶2　B．2∶3C．4∶5D．5∶6解析：选C．当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力