【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第3课时 机械能守恒定律课时作业（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第3课时 机械能守恒定律课时作业 一、单项选择题 ‎1．以下说法中哪些是正确的(　　)‎ A．物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 B．物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C．物体所受合力不等于零，它的机械能可能守恒 D．物体所受合力等于零，它的机械能一定守恒 ‎【答案】C ‎【解析】物体做匀速运动动能不变，但是高度可以改变，重力势能改变，所以A错误；合力的功为零，只是动能不变，B错误；物体所受合力不等于零，例如只在重力作用下的运动，机械能守恒，所以C正确；D选项实质与A选项相同，所以错误．‎ ‎2．一个人站在阳台上，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，则三球落地时的速率(　　)‎ A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大 ‎【答案】D ‎【解析】三个小球从相同的高度抛出，虽然运动的路径不同，但是下落过程中，小球都仅在重力的作用下运动，符合机械能守恒条件，mgh＋mv＝mv2，可解得，三个小球落地的速度均为v＝.‎ ‎3.如图1所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)．a站在地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态．当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为(　　)‎ 图1‎ A．1∶1 B．2∶1 ‎ C．3∶1 D．4∶1‎ 8‎ ‎【答案】B ‎【解析】设b摆至最低点时的速度为v，b侧所拉绳子长度为l，由机械能守恒定律可得：mgl(1－cos 60°)＝mv2，解得v＝.设b摆至最低点时绳子的拉力为FT，由牛顿第二定律得：FT－mbg＝mb，解得FT＝2mbg，对演员a有FT＝mag，所以，演员a与演员b之比为2∶1.‎ ‎4．(2015·南京模拟)自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示．则图中直线的斜率表示该物体的(　　)‎ 图2‎ A．质量 B．机械能 C．重力大小 D．重力加速度 ‎【答案】C ‎【解析】由机械能守恒定律，Ek＝mgh，动能Ek与位移h的关系图线的斜率表示该物体的重力大小，选项C正确．‎ ‎5．如图3所示，在高‎1.5 m的光滑平台上有一个质量为‎2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝‎10 m/s2)(　　)‎ 图3‎ A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J ‎【答案】A ‎【解析】由h＝gt2，tan 60°＝，可得v0＝ m/s.由小球被弹射过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒得，Ep＝mv＝10 J，故A正确．‎ ‎6．如图4所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a 8‎ 和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为‎3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为(　　)‎ 图4‎ A．h B．1.5h C．2h D．2.5h ‎【答案】B ‎【解析】在b球落地前，a、b球组成的系统机械能守恒，且a、b两球速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：3mgh－mgh＝(m＋3m)v2，v＝，b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，在这个过程中机械能守恒，mv2＝mgΔh，Δh＝＝，所以a球可能达到的最大高度为1.5h，B正确．‎ 二、双项选择题 ‎7．如图5所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为‎2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有(　　)‎ 图5‎ A．质量为‎2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动 C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D．在运动过程中系统机械能均守恒 ‎【答案】BD ‎【解析】每个滑块受到三个力：重力、绳子的拉力和斜面的支持力，受力分析中的力应该是按性质分类的力，沿着斜面的下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A错；对于B选项，滑块是上滑还是下滑要看两个滑块的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于质量为2m的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m 8‎ 的滑块必定沿着斜面向上运动，B对；任何一个滑块受到的绳子的拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，C错；系统中除了重力之外，支持力对系统每个滑块都不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且两滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，D对．‎ ‎8.如图6所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦，系统由静止开始运动的过程中(　　)‎ 图6‎ A．M、m各自的机械能分别守恒 B．M减少的机械能等于m增加的机械能 C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能 D．M和m组成的系统机械能守恒 ‎【答案】BD ‎【解析】M下落过程，绳的拉力对M做负功，M的机械能不守恒，减少；m上升过程，绳的拉力对m做正功，m的机械能增加，A错误；对M、m组成的系统，机械能守恒，易得B、D正确；M减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加，还有一部分转变成M、m的动能，所以C错误．‎ ‎9. (2015·柳州联考)如图7所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为θ＝30°的斜面体置于水平地面上．A的质量为m，B的质量为‎4m.开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是(　　)‎ 图7‎ A．物块B受到的摩擦力逐渐增大 B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右 C．小球A的机械能守恒 D．小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒 ‎【答案】BC ‎【解析】解题时需要判断B物块在整个过程中是否发生了运动．当A球未释放时B物块静止，则此时B受沿斜面向上的摩擦力f＝4mg·sin θ＝2mg，为静摩擦力．假设在A 8‎ 球运动的过程中B未动，则A球下落的过程中机械能守恒，mgR＝mv2，v＝，对A球进行受力分析可得，在最低点时FT－mg＝m，FT＝3mg，A球运动至最低点时绳子拉力最大，此时FT＝3mg