物理必修28.机械能守恒定律同步达标检测题

这是一份物理必修28.机械能守恒定律同步达标检测题，共8页。
分层达标·训练
【基础达标】
1.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是( )
A.只受重力或弹力作用时，机械能守恒
B.除重力或弹力外有其他作用力时，只要合外力为零，机械能就守恒
C.除重力或弹力外有其他作用力时，只要其他力的合力的功为零，机械能就守恒
D.炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后其机械能守恒
2.如图所示，一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是( )
A.重力势能减小，动能不变，机械能减小
B.重力势能减小，动能增加，机械能减小
C.重力势能减小，动能增加，机械能增加
D.重力势能减小，动能增加，机械能不变
3.游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则( )
A．下滑过程中支持力对小朋友不做功
B．下滑过程中小朋友的重力势能增加
C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
4.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
5.(2012·聊城高一检测)如图所示，两个质量相同的物体A和B，在相同高度由静止开始下落，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时(斜面固定，空气阻力不计)( )
A.速率相同，动能相同
B.B物体的速率大，动能也大
C.A、B两物体在运动过程中机械能都守恒
D.B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
6.物体自地面上方一定高度处做自由落体运动，Ek表示动能，Ep表示重力势能，E表示机械能，h表示下落的距离，以地面为零势能面，下列图象中能正确反映各物理量关系的是( )
7.以20 m/s的速度将一物体竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10 m/s2，试求：
(1)物体上升的最大高度。
(2)以水平地面为零势能面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。【能力提升】
8.(2012·海南高考)下列关于功和机械能的说法，正确的是( )
A.在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B.合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
9.(2012·济南高一检测)如图，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处由静止自由落下，不计空气阻力，设桌面处的重力势能为零，则小球落地前瞬间的机械能为( )
A.-mgh B.mg(H-h) C.mg(H+h) D.mgH
10.(2012·包头高一检测)如图所示的轨道，ab段及cd段是光滑的弧面，bc段为中间水平部分，长为2 m，与物体间的动摩擦因数为0.2，若物体从ab段高0.8 m处由静止下滑，g取10 m/s2，求：
(1)物体第一次到达b点时的速度大小； (2)物体在cd段运动时可达到的离地最大高度。
11.如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连。已知M＝2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h(小于桌高)的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？
答案解析
1.【解析】选A、C。系统只受重力或弹力作用时，没有其他力做功，机械能一定守恒，A对；合外力为零，则合外力做的功为零，动能不变，但势能不一定不变，故机械能可能变化，B错；除重力与弹力外，其他力做的总功为零，相当于只有重力或弹力做功，机械能一定守恒，C对；爆炸瞬间炸药的化学能转化为炮弹的动能，炮弹动能增加，机械能增加，D错。
2.【解析】选B。下滑时高度降低，则重力势能减小，加速运动，动能增加，摩擦力做负功，机械能减小，B对，A、C、D错。
3.【解析】选A、D。下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直，所以支持力不做功，A正确；越往下滑重力势能越小，B错误；摩擦力的方向与速度方向相反，所以摩擦力做负功，机械能减少，D正确，C错误。
4.【解析】选D。小球下落过程中受到的重力做正功，弹力做负功，重力势能、弹性势能及动能都要发生变化，任意两种能量之和都不会保持不变，但三种能量可相互转化，总和不变，故D对，A、B、C错。
5.【解析】选A、C。A、B物体在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，C对；由机械能守恒定律得，A、B物体的初机械能相等，末机械能相等，动能也相同，A对，B错；由重力做功特点得，重力做的功WG=mgh，h相同，WG相同，D错。6.【解析】选B、C、D。重力势能Ep随h增大而减小，A错，B对，Ek=-ΔEp=mgh,C对，E不随h的变化而变化，D对。
7.【解析】(1)设物体上升的最大高度为H，在物体上升的整个过程中应用机械能守恒定律得mgH＝mv02
解得
(2)设物体重力势能和动能相等的位置距地面的高度为h，此时物体的速度为v，则有
mgh＝mv2
在物体被抛出到运动至该位置的过程中应用机械能守恒定律得mgh＋mv2＝
联立两式解得
答案：(1)20 m (2)10 m
8.【解析】选B、C。物体重力势能的减少量一定等于重力做的功，与有无其他力、其他力是否做功都无关，A错误；根据动能定理，合力对物体所做的功一定等于物体动能的改变量，B正确；物体的重力势能是系统共同具有的，也是相对的，C正确；只有重力做功时，运动物体动能的减少量才等于其重力势能的增加量，D错误。
9.【解题指南】解答本题应把握以下两点：
(1)明确零势能面，确定物体在某一位置的机械能。
(2)在下落过程中物体的机械能保持不变。
【解析】选D。只有重力做功，物体机械能守恒，小球落地时的机械能与开始下落时的机械能相等，都为mgH，D对。
10.【解析】(1)从a到b，根据机械能守恒定律
解得：vb=4 m/s。
(2)从b到c，根据动能定理
解得vc=2 m/s
从c到d，根据机械能守恒定律得mgh′=mvc2
则最大高度h′=0.4 m。
答案：(1)4 m/s (2)0.4 m
11.【解析】在砝码下降h的过程中，系统增加的动能为系统减少的重力势能为ΔEp减＝Mgh
由ΔEk增＝ΔEp减得
解得
答案：【总结提升】巧解多物体机械能守恒问题
对于多个物体组成的系统，若除重力、弹力外，其他力对它们不做功，或做的总功为零，则物体系统机械能守恒。但对于系统内的某个物体机械能一般不守恒，故此时应用机械能守恒定律解题时应把各物体作为整体来研究。
求解时的基本思路：一是求得A、B两物体的机械能变化ΔEA、ΔEB，利用
ΔEA=-ΔEB或-ΔEA=ΔEB求解；二是求得初、末状态的A、B两物体总的动能变化ΔEk=ΔEkA+ΔEkB和势能变化ΔEp=ΔEpA+ΔEpB,再利用ΔEk=-ΔEp或-ΔEk=ΔEp 求解。