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第8节机械能守恒定律 同步检测(二)(满分100分,45分钟完成) 班级_姓名_目的要求:1进一步理解机械能守恒定律及其成立条件;2知道守恒定律处理问题的基本思路。第卷(选择题 共48分)一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得6分,对而不全得3分。选错或不选的得0分。1两个质量不同的物块A和B,分别从高度相同的光滑斜面和曲面的顶点从静止开始滑向底部,如图1所示。下列说法中正确的是()AB图1A下滑过程中重力所做的功相等B它们到达底部时的动能相等C它们到达底部时的速率相等D物块A在最高点时的机械能和它到达底部时的机械能相等2已知一个物体在某一运动过程中,动能由23J增加到41J,重力势能由27J减少到9J。下列说法中正确的是()A物体一定是由高处向低处运动B初、末状态的机械能总量相等C物体一定做匀加速运动D物体一定受到摩擦力的作用3如图2所示,质量为m的物体,以水平速度v离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( ) 图2ABCD4一个人站在高出地面h处,抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速率为v,不计空气阻力,则人对物体所做的功为 ( )AmghBmghCmv2Dmv2mgh5质量相等的A、B两物体在同一水平线上,当A物体正对B物体水平抛出的同时,B物体开始自由下落(空气阻力不计)。如图3所示,曲线AC为A物体的运动轨迹,直线BD为B物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点,则两物体()ABOCD图3A经过O点时速率相等B在O点相遇C在O点时具有的机械能一定相等D在O点时重力的功率一定相等6如图4所示,两质量相等的小球A、B,分别用线悬在等高的O1、O2两点,且A球的悬线比B球的长。现把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则两球在最低点(空气阻力不计,以悬点所在平面为参考平面)()O1O2AB图4AA球的速率大于B球的速率BA球的动能大于B球的动能CA球的机械能大于B球的机械能DA球的机械能等于B球的机械能7某人将质量为1 kg的物体,由静止匀加速举高1m,且获得2 m/s的速度,则在这一过程中,下列说法错误的是(g10 m/s2)( )A物体的机械能守恒B合外力对物体做功2 JC物体的机械能增加12 JD人对物体做功为12 J8质量为m的物体,从静止开始以的加速度竖直向下加速下降h时,下列说法中正确的是( ) A物体的机械能增加了mghB物体的动能增加了mghC物体的机械能减少了mghD物体的重力势能减少了mgh第卷(非选择题,共52分)二、填空、实验题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。m1m2图59如图5所示,一轻绳跨过定滑轮悬挂质量m16kg、m22kg的两物块。开始时,用手托住m1,使其保持静止状态。放开手后,当物块m1下落0.4m时,两物块的速度为_m/s(g取10m/s2)。10小球从h高处自由下落,着地时速率为v,若将它从H高处以速率v水平抛出,不计空气阻力,落地时速率为2v,则H_h。HRO图611如图6所示,要竖直平面内固定一个光滑的四分之一圆弧槽,半径为R,它的末端水平,上端离地高H。一个小球从上端无初速滑下,小球落地时离槽口的水平距离为_。12上题中,若H一定,欲使小球落地时离槽口的水平距离最大,圆弧槽的半径为_,最大的水平距离为_。ha图713如图7所示,在光滑的水平桌面上,放置一条长为l的均匀的链条,开始时链条沿桌子下垂部分的长度为a,从此位置由静止开始释放,链条刚好全部滑出桌面时的速度v_(设hl)。三、计算题:本大题共2小题,计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。30BA0.8m图814(12分)质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图8所示。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动,求:(1)物体A着地时的速度;(2)物体A着地后物体B还能沿斜面上滑的最大距离。ABO图915(15分)如图9所示,质量不计的硬直杆的两端分别固定质量均为m的小球A和B,它们可以绕光滑轴O在竖直面内自由转动。已知OA2OB2l,将杆从水平位置由静释放,求:(1)在杆转动到竖直位置的过程中,杆对A球做了多少功?(2)在杆刚转到竖直位置的瞬间,杆对B球的作用力为多大?是推力还是拉力?参考答案一、选择题:1【答案】CD【点拨】根据机械能守恒知,两物块到达底部时的速率相等,C正确;两物块质量不同,到达底部时的动能不相等,B错误;高度相同,重力做的功不相等,A错误; 物块A的机械能守恒,D正确。2【答案】AB【点拨】重力势能减少,物体一定是由高处向低处运动,A正确;初、末状态的动能与重力势能之和相等,B正确;物体的受力情况和运动情况无法确定,C、D错误。3【答案】D【点拨】因不计空气阻力,仅有重力做功,故机械能守恒,选桌面为势能参考面,故物体在抛出时的机械能为, 则在运动过程中任何位置的机械能均为,选项D正确。4【答案】D【点拨】设物体抛出时的初速度为v,因不计空气阻力,故机械能守恒,根据机械能守恒定律,有,则人对物体所做的功为,选项D正确。5【答案】BD【点拨】经过O点时A、B的竖直分速度相等,A的速率大于B的速率,A错误;A、B的竖直分运动相同,同时开始运动,必在O点相遇,B正确;A、B两物体的质量相等,在O点的动能不等,重力势能相同,机械能不等,C错误;A、B两物体的重力相同,在O点的竖直分速度相同,在O点时重力的功率一定相等,D正确。6【答案】ABD【点拨】根据机械能守恒知,到达最低点的速率,所以A球的速率大于B球的速率,A正确;两球质量相等,A球的动能大于B球的动能,B正确;两球的质量相等,初始高度相同,初动能均为零,所以两球初状态的机械能相等,两球各自的机械能均守恒,所以到达最低点时的机械能相等,C错误,D正确。7【答案】A【点拨】物体举高过程中,人对物体有向上的力做功,物体的机械能增加。根据动能定理得:W合mv22 J,即合外力对物体做功2 J;WFmghmv2,WFmghmv212 J,即人对物体做功为12 J;物体机械能增量为mghmv212 J。本题答案为A。8【答案】BCD【点拨】物体匀加速下降h时,速度为v22ah,得v。则物体的动能增加EKmv2mgh,物体的重力势能减少mgh,物体的机械能减少mghmvmgh。二、填空、实验题:9【答案】2【点拨】根据系统的机械能守恒,有系统减少的势能等于增加的动能,有,解得:v2m/s。10【答案】3【点拨】根据机械能守恒定律,在第一种情况下,mgh,第二种情况下,mgH,解得:H3h。11【答案】【点拨】设小球离开槽口的水平速度为v,根据机械能守恒有:。小球离开槽口后做平抛运动,根据平抛运动的规律有:,。联立解得:s。12【答案】;H【点拨】从s知,R(HR)H定值,所以当R时,s有最大值,代入求得smaxH。13【答案】【点拨】选桌面处为零势能参考平面,根据机械能守恒有:,解得:v。三、计算题:14【答案】(1)2m/s;(2)0.4m【解析】(1)运用机械能守恒,以地面为零势能面,所以:mghmghsin30o因为:vAvB 解得:vAvB2m/s。(2)物体A准着地后,以B此时所在的位置为零势能,对B物体根据机械能守恒,有:mgsBsin30解得:sB0.4m。15【答案】(1);(2),推力【解析】(1)系统机械能守恒。设转到竖直位置的瞬间A、B的速率分别为vA、vB,杆旋转的角速度为,有:vA2lvBl对A球,由动能定理得:联立解得:W。(2)转到竖直位置的瞬间,设杆对B球有向下的拉力F,根据向心力公式有:解得:F负号表示杆对B球的作用力方向与假设方向相反,即向上,所以杆对B球为推力。
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