2021_2022年新教材高中物理习题课二动能定理和机械能守恒定律的应用课时练习含解析鲁科版必修2.doc

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1、动能定理和机械能守恒定律的应用　　　　　　　　　　(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，水平轨道与倾斜轨道之间用平滑圆弧连接(图中没画出)。则返回时经过A点的速度v的大小为(　　)A.　　　　　B.C.D.【解析】选B。由动能定理得小球由A到B过程有-mgh-Wf=0-m，小球由B到A过程有mgh-Wf=mv2-0，联立两式解得v=，则B正确，A、C、D错误。2.轻弹簧下端固定，处于自然状态，一质量为m的小球

2、从距离弹簧上端H的高度自由落下，弹簧的最大压缩量为L，换用质量为2m的小球从同一位置落下，当弹簧的压缩量为L时，小球的速度等于(已知重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧形变没有超出其弹性限度)(　　)A.B.-10-C.D.【解析】选C。设弹簧压缩量为L时，弹簧的弹性势能为Ep，质量为m的小球下落时，根据机械能守恒Ep=mg(H+L)，质量为2m的小球下落时，根据机械能守恒定律2mg(H+L)=Ep+×2mv2，解得v=，故C正确。3.“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在

3、地面上以速度v0抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　)A.抛出后石头落到水平面时的势能为mghB.抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为-mghC.抛出后石头落到水平面上的机械能为mD.抛出后石头落到水平面上的动能为m-mgh【解析】选C。以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为-mgh，A项错误。重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh

4、，B项错误。整个过程机械能守恒，即初、末状态的机械能相等，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为m，所以石头在水平面时的机械能也为m，C项正确。由动能定理得mgh=Ek2-m，石头在水平面上的动能Ek2=m+mgh，D项错误。-10-4.如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上。一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再往下滑，若不考虑空气阻力，则(　　)A.小物体恰好滑回

5、到B处时速度为零B.小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C.小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低D.小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点【解析】选C。小物体从A处运动到D处的过程中，克服摩擦力所做的功Wf1=mgh，从D处开始运动的过程，因为速度较小，其对圆弧槽的压力较小，所以克服摩擦力所做的功Wf2

6、停下，其v-t图像如图所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是(　　)A.整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B.整个过程中拉力做的功等于零C.t=2s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大D.t=1s到t=3s这段时间内拉力不做功-10-【解析】选A。对物块运动全过程应用动能定理得：WF-Wf=0，A正确，B错误；物块在加速运动过程中受到的拉力最大，结合题图可知，t=1s时拉力的瞬时功率为整个过程中拉力功率的最大值，C错误；t=1s到t=3s这段时间内，拉力与摩擦力平衡，拉力做正功，D错误。6.如图所示，光

7、滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置，AC水平放置，两个相同的中心有小孔的小球M、N，分别套在AB和AC上，并用一细绳相连，细绳恰好被拉直，现由静止释放M、N，在运动过程中，下列说法正确的是(　　)A.M球的机械能守恒B.M球的机械能增大C.M和N组成的系统机械能守恒D.绳的拉力对N做负功【解析】选C。细杆光滑，故M、N组成的系统机械能守恒，N的机械能增加，绳的拉力对N做正功、对M做负功，M的机械能减少，故C正确，A、B、D错误。二、计算题(本题共2小题，共24分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7.(10分)

8、内壁及边缘均光滑的半球形容器的半径为R，质量分别为M和m(M>m)的两个小球(可看作质点)用不可伸长的细线相连。现将M由静止从容器边缘内侧释放，如图所示，试计算M滑到容器底时，两小球的速率。-10-【解析】