人教版物理必修二第七章8机械能守恒定律精选练习习题(附答案解析) 1.一个人站在阳台上,以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直 向下抛出、水平抛出.不计空气阻力,则三球落地时的速度() A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.三球一样大 解析在物体做抛体运动的过程中机械能守恒,得m+mh=mor,得 1=+2gh,所以三球落地时的速度大小相同,D选项正确 答案D 2.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是() 甲 丙 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,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,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机械 能守恒 D.丁图中,在不计空气阻力的情况下,小球在竖直面内左右摆动,小球的
人教版 物理 必修二 第七章 8 机械能守恒定律 精选练习习题（附答案解析） 1．一个人站在阳台上，以相同的速率 v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直 向下抛出、水平抛出．不计空气阻力，则三球落地时的速度( ) A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大 解析 在物体做抛体运动的过程中机械能守恒，得1 2 mv 2 0＋mgh＝ 1 2 mv 2 1，得 v1＝ v 2 0＋2gh，所以三球落地时的速度大小相同，D 选项正确． 答案 D 2．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ) 甲 乙 丙 丁 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，A 置于光滑水平面，物体 B 沿光滑斜面下滑，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 机械 能守恒 D．丁图中，在不计空气阻力的情况下，小球在竖直面内左右摆动，小球的
机械能守恒 解析甲图中重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,但弹黉的弹性势能 增加,A的机械能减小,A项错;物体B下滑,B对A的弹力做功,A的动能 增加,B的机械能减小,B项错;丙图中A、B组成的系统只有重做功,机械 能守恒,C项对;丁图中球受重力和拉力作用,但只有重做功,机械能守 恒,D项对 答案CD 3质量为m的物体,在距地面h高处以g2的加速度由静止开始竖直下落 到地面,下列说法中正确的是( 物体的重力势能减少了ymgh B.物体的机械能减少了mgh C.物体的动能增加了們gh D.重力对物体做功为mgh 解析此过程中除重力外物体还受到了其他的外力做功,而且做负功,故 h 机械能减少了 g 2 故B、C选项错误;物体下落重力势能减少了mgh,故A 选项错误,而D选项正确 答案D 4.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的光滑半圆弧轨道后恰 能通过最高点P,然后落回水平面,不计一切阻力,下列说法正确的是 小球落地点离O点的水平距离为2R
机械能守恒 解析 甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但弹簧的弹性势能 增加，A 的机械能减小，A 项错；物体 B 下滑，B 对 A 的弹力做功，A 的动能 增加，B 的机械能减小，B 项错；丙图中 A、B 组成的系统只有重力做功，机械 能守恒，C 项对；丁图中小球受重力和拉力作用，但只有重力做功，机械能守 恒，D 项对． 答案 CD 3．质量为 m 的物体，在距地面 h 高处以 g/2 的加速度由静止开始竖直下落 到地面，下列说法中正确的是( ) A．物体的重力势能减少了1 2 mgh B．物体的机械能减少了 mgh C．物体的动能增加了3 2 mgh D．重力对物体做功为 mgh 解析 此过程中除重力外物体还受到了其他的外力做功，而且做负功，故 机械能减少了mgh 2 ，故 B、C 选项错误；物体下落重力势能减少了 mgh，故 A 选项错误，而 D 选项正确． 答案 D 4．如图所示小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的光滑半圆弧轨道后恰 能通过最高点 P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是( ) A．小球落地点离 O 点的水平距离为 2R
B.小球落地时的动能为5gR/2 C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零 D.若将半圆弧轨道上部的14圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的 最高点与P在同一水平面上 解析小球运动到P点时恰能谳过P点则在最高点P由重力提供向心力, n 由牛顿第二定律得mg=R,解得=gR,小球从P点做平抛运动,x=2R gP,解得x=2R,选项A正确,选项C错误;由机械能守恒定铕有2nR+ m2=Ek,解得Ek=;mgR,选项B正确;着将泮半圆形轨道上部的,圆弧截去 小球离开圆弧轨道做竖直上抛运动,到达最高点时,动能为零,整个过程机械 能守恒,所以小球能到达的高廚大于P点的高度,选项D错误. 答案AB 5.如图所示,两个质量相同的物体a、b,在同一高度处,a自由下落,b 沿光滑斜面由静止下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计)() b 速率相同,动能相同 B.a物体速度大,动能也大 C.a、b两物体在运动过程中机械能守恒 D.b物体重力做功比a物体的重力做功大 解析不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑,都只有重力做功,符合机械 能守恒定律,所以C正确;由机械能守恒得:nm"2〃no2,所以落地时,速率
B．小球落地时的动能为 5mgR/2 C．小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 D．若将半圆弧轨道上部的 1/4 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的 最高点与 P 在同一水平面上 解析 小球运动到 P 点时恰能通过 P 点，则在最高点 P 由重力提供向心力， 由牛顿第二定律得 mg＝ mv 2 R ，解得 v＝ gR，小球从 P 点做平抛运动，x＝vt,2R ＝ 1 2 gt2，解得 x＝2R，选项 A 正确，选项 C 错误；由机械能守恒定律有 2mgR＋ 1 2 mv 2＝Ek，解得 Ek＝ 5 2 mgR，选项 B 正确；若将半圆形轨道上部的1 4 圆弧截去， 小球离开圆弧轨道做竖直上抛运动，到达最高点时，动能为零，整个过程机械 能守恒，所以小球能到达的高度大于 P 点的高度，选项 D 错误． 答案 AB 5．如图所示，两个质量相同的物体 a、b，在同一高度处，a 自由下落，b 沿光滑斜面由静止下滑，则它们到达地面时(空气阻力不计)( ) A．速率相同，动能相同 B．a 物体速度大，动能也大 C．a、b 两物体在运动过程中机械能守恒 D．b 物体重力做功比 a 物体的重力做功大 解析 不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合机械 能守恒定律，所以 C 正确；由机械能守恒得：mgh＝ 1 2 mv 2，所以落地时，速率
相同动能也相同,A正确 答案AC 6.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳,从水面上方高台下落,到最低点时距水 面还有数米距离,假定空气阻力可以忽略,运动员可视为质点,下列说法正确 的是() A.运动员到达最低点前的重力势能始终减小 B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加 C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D.蹦极过程中、重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 解析运动员到达最低点前始终下落,重力做正功、重力势能减小,故A 选项正确;弹性势能的变化取决于弹力做功,当蹦极绳张紧后,隨着运动员的 下落,弹一直做负功,弹性势能一直增大,故B选项正确;在蹦极过程中, 由于只有重力和弹性绳的弹力做功,故运动员、地球及弹性绳组成的系统机械 能守恒,故C选项正确;重力势能的大小与零势能面的选取有关.重力势能的 变化与零势能面的选取无关,故D选项错误 答案ABC 7.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离地面高H处自由落下, 不计空气阻力,以桌面处为零势能位置,则小球落到地面前瞬间的机械能为 B. mgh C. mg(H-h) mg
相同动能也相同，A 正确． 答案 AC 6．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳，从水面上方高台下落，到最低点时距水 面还有数米距离，假定空气阻力可以忽略，运动员可视为质点，下列说法正确 的是( ) A．运动员到达最低点前的重力势能始终减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中、重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 解析 运动员到达最低点前始终下落，重力做正功、重力势能减小，故 A 选项正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后，随着运动员的 下落，弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故 B 选项正确；在蹦极过程中， 由于只有重力和弹性绳的弹力做功，故运动员、地球及弹性绳组成的系统机械 能守恒，故 C 选项正确；重力势能的大小与零势能面的选取有关．重力势能的 变化与零势能面的选取无关，故 D 选项错误． 答案 ABC 7．如图所示，桌面高为 h，质量为 m 的小球从离地面高 H 处自由落下， 不计空气阻力，以桌面处为零势能位置，则小球落到地面前瞬间的机械能为 ( ) A．mgh B．mgH C．mg(H－h) D．－mgh
解析由于小球在下落过程中只受重力作用,所以机械能守恒,也就是说 小球在任一位置时的机械能都相等,并且都等于刚释放时的机械能,E=m(H -l),故正确选项为C 答案C 8.一物体由h高处自由落下,当物体的动能等于势能时,物体经历的时间 为() 2h D.以上都不对 g 解析设物体动能等于势能时,速度为υ, 则m2+Ep=mgh, 即m32=mgh,U=、gh,又物体做自由落体运动,U=gt 所以gh=9,1=1厉 8·B正确 答案B B 9.如图所示,长为L1的橡皮条与长为L2的绳子一端固定于O点,橡皮条 另一端系一A球,绳子另一端系一B球,两球质量相等.现将橡皮条和绳子都 拉至水平位置,由静止释放两球,摆至最低点时,橡皮条和绳子的长度恰好相 等.若不计橡皮条和绳子质量,两球在最低点时速度的大小比较() A.A球较大 B.B球较大
解析 由于小球在下落过程中只受重力作用，所以机械能守恒，也就是说 小球在任一位置时的机械能都相等，并且都等于刚释放时的机械能，E＝mg(H －h)，故正确选项为 C. 答案 C 8．一物体由 h 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体经历的时间 为( ) A. 2h g B. h g C. h 2g D．以上都不对 解析 设物体动能等于势能时，速度为 v， 则 1 2 mv 2＋Ep＝mgh， 即 mv 2＝mgh，v＝ gh，又物体做自由落体运动，v＝gt， 所以 gh＝gt，t＝ h g ，B 正确． 答案 B 9．如图所示，长为 L1的橡皮条与长为 L2的绳子一端固定于 O 点，橡皮条 另一端系一 A 球，绳子另一端系一 B 球，两球质量相等．现将橡皮条和绳子都 拉至水平位置，由静止释放两球，摆至最低点时，橡皮条和绳子的长度恰好相 等．若不计橡皮条和绳子质量，两球在最低点时速度的大小比较( ) A．A 球较大 B．B 球较大