人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课时练习

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课时练习，共4页。试卷主要包含了2 m等内容，欢迎下载使用。
机械能守恒限时练（二）1.(系统机械能守恒的判断)(多选)如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦地转动.现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中(不计空气阻力)(　　)A.B球的动能增加，机械能增加B.A球的重力势能和动能都增加C.A球的重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量D.A球和B球的总机械能守恒2.在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动。则关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断中正确的是（　　）A．甲图中小球机械能守恒 B．乙图中小球A的机械能守恒 C．丙图中两车组成的系统机械能守恒 D．丁图中小球的机械能守恒3.(多选)如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连).现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是(　　)A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球的机械能守恒C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒4.如图所示，质量分别为m和3m的小球A和B可视为质点，系在长为L的细线两端，桌面水平光滑，高为h(h＜L).A球无初速度地从桌面滑下，落在沙地上静止不动，不计空气阻力，则B球离开桌面的速度为(　　)A.   B.C.   D.5.如图所示，B物体的质量是A物体质量的，在不计摩擦及空气阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落.以地面为参考平面，当物体A的动能与其重力势能相等时，物体A距地面的高度为(B物体与定滑轮的距离足够远)(　　)A.H   B.HC.H   D.H6.(多选)如图所示，a、b两物块质量分别为m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧.开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b物块间高度差为h，不计滑轮质量和一切阻力，重力加速度为g.在此过程中，下列说法正确的是(　　)A.物块a的机械能守恒           B.物块b的机械能减少了mghC.物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量D.物块a、b与地球组成的系统机械能守恒7.如图所示，用长为L的细线，一端系于悬点A，另一端拴住一质量为m的小球，先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA的最小距离是(　　)A.   B.C.L   D.L8.(机械能守恒的应用)如图所示，质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B，用足够长的轻绳连接跨在一个光滑轻质定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且A物体底面与地接触，B物体距地面0.8 m，不计空气阻力，求：(1)放开B物体，当B物体着地时A物体的速度大小；(2)B物体着地后(不反弹)A物体还能上升多高.(g取10 m/s2)    9.如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球，杆可绕轴O无摩擦的转动，使杆从水平位置无初速度释放.求当杆转到竖直位置时，杆对A、B两球分别做了多少功？             机械能守恒定律限时练（二）答案1.答案　BD解析　A球运动的速度增大，高度增大，所以动能和重力势能都增大，故A球的机械能增加.B球运动的速度增大，所以动能增大，高度减小，所以重力势能减小.对于两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，因为A球的机械能增加，故B球的机械能减少，故A球的重力势能和动能的增加量与B球的动能的增加量之和等于B球的重力势能的减少量，故A、C错误，B、D正确.2. 选：A。A、在图甲所示过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，故A正确；B、图乙所示运动过程中，A、B两球组成的系统机械能守恒，A球的机械能不守恒，故B错误；C、丙图中两车组成的系统在绳子被拉直的瞬间，系统机械能有损失，系统机械能不守恒，故C错误；D、丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故D错误；3.答案　BC4.答案　A解析　由h＜L，当小球A刚落地时，由机械能守恒得mgh＝(m＋3m)v2，解得v＝，B球以此速离开桌面，选项A正确.5.答案　B解析　设A的质量mA＝2m，B的质量mB＝m.物体A的动能等于其重力势能时，A离地面的高度为h，A和B的共同速率为v，在运动过程中，A、B系统的机械能守恒，有2mg(H－h)＝×2mv2＋mv2，又×2mv2＝2mgh，联立解得h＝H，故选项B正确.6.答案　CD解析　释放b后物块a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，选项A错误.对物块a、b与地球组成的系统，机械能守恒，选项D正确.物块a、b构成的系统机械能守恒，有(3m)g·－mg·＝mv2＋(3m)v2，解得v＝，物块b动能增加量为(3m)v2＝mgh，重力势能减少mgh，故机械能减少mgh－mgh＝mgh，选项B错误.由于绳的拉力对a做的功与b克服绳的拉力做的功相等，故物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量，选项C正确.7.答案　D解析　设小球做完整圆周运动的轨道半径为R，小球刚好过最高点的条件为mg＝ 解得v0＝小球由静止释放到运动至圆周最高点的过程中，只有重力做功，因而机械能守恒，取初位置所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律得mv02＝mg(L－2R)   解得R＝L所以OA的最小距离为L－R＝L，故D正确.8.答案　(1)2 m/s　(2)0.2 m解析　(1)解法一：根据E1＝E2对A、B组成的系统，在B着地前系统机械能守恒，以地面为参考平面，则mBgh＝mAgh＋(mA＋mB)v2则v＝代入数据解得v＝2 m/s解法二：根据ΔEp减＝ΔEk增得mBgh－mAgh＝(mA＋mB)v2，代入数据解得v＝2 m/s解法三：根据ΔEB减＝ΔEA增得mBgh－mBv2＝mAgh＋mAv2代入数据解得v＝2 m/s(2)当B落地后，A以2 m/s的速度竖直上抛，设A还能上升的高度为h′，由机械能守恒定律可得mAgh′＝mAv2  解得h′＝＝0.2 m.9. 答案　－mgL　mgL解析　设当杆转到竖直位置时，A球和B球的速度分别为vA和vB.如果把轻杆、两球组成的系统作为研究对象，因为机械能没有转化为其他形式的能，故系统机械能守恒，可得：mgL＋mgL＝mvA2＋mvB2①因A球与B球在各个时刻对应的角速度相同，故vB＝2vA②联立①②得：vA＝，vB＝.根据动能定理，对A有：WA＋mg·＝mvA2－0，解得WA＝－mgL.对B有：WB＋mgL＝mvB2－0，解得WB＝mgL.