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2019-2020年高一物理下學期末復習分層達標訓練 7.8《機械能守恒定理》 新人教版 【基礎達標】 1.關于機械能守恒定律的適用條件，下列說法中正確的是( ) A.只受重力或彈力作用時，機械能守恒 B.除重力或彈力外有其他作用力時，只要合外力為零，機械能就守恒 C.除重力或彈力外有其他作用力時，只要其他力的合力的功為零，機械能就守恒 D.炮彈在空中飛行不計阻力時，僅受重力作用，所以爆炸前后其機械能守恒 2.如圖所示，一個小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對于其機械能的變化情況，下列判斷正確的是( ) A.重力勢能減小，動能不變，機械能減小 B.重力勢能減小，動能增加，機械能減小 C.重力勢能減小，動能增加，機械能增加 D.重力勢能減小，動能增加，機械能不變 3.游樂場中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動了一段距離后停下來，則( ) A．下滑過程中支持力對小朋友不做功 B．下滑過程中小朋友的重力勢能增加 C．整個運動過程中小朋友的機械能守恒 D．在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負功 4.如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關于能量的敘述中正確的是( ) A.重力勢能和動能之和總保持不變 B.重力勢能和彈性勢能之和總保持不變 C.動能和彈性勢能之和總保持不變 D.重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變 5.(xx聊城高一檢測)如圖所示，兩個質(zhì)量相同的物體A和B，在相同高度由靜止開始下落，A物體自由落下，B物體沿光滑斜面下滑，則它們到達地面時(斜面固定，空氣阻力不計)( ) A.速率相同，動能相同 B.B物體的速率大，動能也大 C.A、B兩物體在運動過程中機械能都守恒 D.B物體重力所做的功比A物體重力所做的功多 6.物體自地面上方一定高度處做自由落體運動，Ek表示動能，Ep表示重力勢能，E表示機械能，h表示下落的距離，以地面為零勢能面，下列圖象中能正確反映各物理量關系的是( ) 7.以20 m/s的速度將一物體豎直上拋，若忽略空氣阻力，g取10 m/s2，試求： (1)物體上升的最大高度。 (2)以水平地面為零勢能面，物體在上升過程中重力勢能和動能相等的位置。 【能力提升】 8.(xx海南高考)下列關于功和機械能的說法，正確的是( ) A.在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功 B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量 C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關 D.運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量 9.(xx濟南高一檢測)如圖，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處由靜止自由落下，不計空氣阻力，設桌面處的重力勢能為零，則小球落地前瞬間的機械能為( ) A.-mgh　　　B.mg(H-h)　　　C.mg(H+h)　　　D.mgH 10.(xx包頭高一檢測)如圖所示的軌道，ab段及cd段是光滑的弧面，bc段為中間水平部分，長為2 m，與物體間的動摩擦因數(shù)為0.2，若物體從ab段高0.8 m處由靜止下滑，g取10 m/s2，求： (1)物體第一次到達b點時的速度大?。? (2)物體在cd段運動時可達到的離地最大高度。 11.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊的定滑輪與質(zhì)量為M的砝碼相連。已知M＝2m，讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h(小于桌高)的距離，木塊仍沒離開桌面，則砝碼的速度為多少？ 答案解析 1.【解析】選A、C。系統(tǒng)只受重力或彈力作用時，沒有其他力做功，機械能一定守恒，A對；合外力為零，則合外力做的功為零，動能不變，但勢能不一定不變，故機械能可能變化，B錯；除重力與彈力外，其他力做的總功為零，相當于只有重力或彈力做功，機械能一定守恒，C對；爆炸瞬間炸藥的化學能轉(zhuǎn)化為炮彈的動能，炮彈動能增加，機械能增加，D錯。 2.【解析】選B。下滑時高度降低，則重力勢能減小，加速運動，動能增加，摩擦力做負功，機械能減小，B對，A、C、D錯。 3.【解析】選A、D。下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功，A正確；越往下滑重力勢能越小，B錯誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負功，機械能減少，D正確，C錯誤。 4.【解析】選D。小球下落過程中受到的重力做正功，彈力做負功，重力勢能、彈性勢能及動能都要發(fā)生變化，任意兩種能量之和都不會保持不變，但三種能量可相互轉(zhuǎn)化，總和不變，故D對，A、B、C錯。 5.【解析】選A、C。A、B物體在運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，C對；由機械能守恒定律得，A、B物體的初機械能相等，末機械能相等，動能也相同，A對，B錯；由重力做功特點得，重力做的功WG=mgh，h相同，WG相同，D錯。 6.【解析】選B、C、D。重力勢能Ep隨h增大而減小，A錯，B對，Ek=-ΔEp=mgh,C對，E不隨h的變化而變化，D對。 7.【解析】(1)設物體上升的最大高度為H，在物體上升的整個過程中應用機械能守恒定律得mgH＝mv02 解得 (2)設物體重力勢能和動能相等的位置距地面的高度為h，此時物體的速度為v，則有 mgh＝mv2 在物體被拋出到運動至該位置的過程中應用機械能守恒定律得mgh＋mv2＝ 聯(lián)立兩式解得 答案：(1)20 m　　(2)10 m 8.【解析】選B、C。物體重力勢能的減少量一定等于重力做的功，與有無其他力、其他力是否做功都無關，A錯誤；根據(jù)動能定理，合力對物體所做的功一定等于物體動能的改變量，B正確；物體的重力勢能是系統(tǒng)共同具有的，也是相對的，C正確；只有重力做功時，運動物體動能的減少量才等于其重力勢能的增加量，D錯誤。 9.【解題指南】解答本題應把握以下兩點： (1)明確零勢能面，確定物體在某一位置的機械能。 (2)在下落過程中物體的機械能保持不變。 【解析】選D。只有重力做功，物體機械能守恒，小球落地時的機械能與開始下落時的機械能相等，都為mgH，D對。 10.【解析】(1)從a到b，根據(jù)機械能守恒定律 解得：vb=4 m/s。 (2)從b到c，根據(jù)動能定理 解得vc=2 m/s 從c到d，根據(jù)機械能守恒定律得mgh′=mvc2 則最大高度h′=0.4 m。 答案：(1)4 m/s　　(2)0.4 m 11.【解析】在砝碼下降h的過程中，系統(tǒng)增加的動能為系統(tǒng)減少的重力勢能為ΔEp減＝Mgh 由ΔEk增＝ΔEp減得 解得 答案： 【總結提升】巧解多物體機械能守恒問題 對于多個物體組成的系統(tǒng)，若除重力、彈力外，其他力對它們不做功，或做的總功為零，則物體系統(tǒng)機械能守恒。但對于系統(tǒng)內(nèi)的某個物體機械能一般不守恒，故此時應用機械能守恒定律解題時應把各物體作為整體來研究。 求解時的基本思路：一是求得A、B兩物體的機械能變化ΔEA、ΔEB，利用 ΔEA=-ΔEB或-ΔEA=ΔEB求解；二是求得初、末狀態(tài)的A、B兩物體總的動能變化ΔEk=ΔEkA+ΔEkB和勢能變化ΔEp=ΔEpA+ΔEpB,再利用ΔEk=-ΔEp或-ΔEk=ΔEp 求解。