高中物理8.机械能守恒定律同步测试题

这是一份高中物理8.机械能守恒定律同步测试题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.以下情形中，物体的机械能守恒的是( )
A.下落的小球受到空气阻力的作用
B.物体以一定初速度在粗糙的水平面上滑动
C.一物体匀速上升
D.物体沿光滑斜面自由下滑
2.(2011·连云港高一检测)如图所示的四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
3.如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中( )
A.弹簧的弹性势能不断增大
B.弹簧的弹性势能不断减小
C.系统机械能不断减小
D.系统机械能保持不变
4.(2011·滁州高一检测)将物体从地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的3倍，则这一位置的高度是( )
A.2H/3 B.H/2 C.H/3 D.H/4
5.(2011·南京高一检测)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，静止释放小球后，重球b向下转动，轻球a向上转动，在转过90°的过程中，以下说法正确的是( )
A.b球的重力势能减少，动能增加
B.a球的重力势能增加，动能减少
C.a球和b球的机械能总和保持不变
D.a球和b球的机械能总和不断减小
二、非选择题(本题包括3小题，要有必要的文字叙述)
6.某人站在离地面h=10 m高处的平台上以水平速度v0=5 m/s抛出一个质量m=1 kg的小球，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：
(1)人对小球做了多少功？
(2)小球落地时的速度为多大？
7.(2011·宁德高一检测)质量为25 kg的小孩坐在秋千上，小孩离拴绳子的横梁2.5 m，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时，求小孩对秋千板的压力大小.
8.(挑战能力)如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，把绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度以及轻绳对砝码做的功.
答案解析
1.【解析】选D.具体分析如下表:
2.【解析】选C.对于A、B选项,外力F对物体做功，机械能不守恒；C选项中木块只有重力做功，机械能守恒；D选项中有摩擦力做功，机械能不守恒；故选C.
3.【解析】选A、D.从B到C，小球克服弹力做功，弹簧的弹性势能不断增加，A正确，B错误；对小球、弹簧组成的系统，只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C错误，D正确.
4.【解析】选D.物体在运动过程中机械能守恒，设动能是重力势能的3倍时的高度为h，取地面为零势能面，则有mgH=Ek+mgh，即mgH=4mgh，解得：h=H/4，故D正确.
5.【解析】选A、C.在b球向下、a球向上摆动过程中，两球均在加速转动，两球动能增加，同时b球重力势能减少，a球重力势能增加，A正确，B错误；a、b两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C正确，D错误.
6.【解析】(1)人对小球做的功等于小球获得的初动能，由动能定理得：
.
(2)小球下落过程中，只有重力做功，取地面为零势能面，由机械能守恒定律得：,
解得：
答案：(1)12.5 J (2)15 m/s
7.【解析】秋千摆到最低点过程中，只有重力做功，机械能守恒，则:
, ①
在最低点对小孩的支持力由牛顿第二定律得：
, ②
解得：FN=2mg=2×25×10 N=500 N,
由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力为500 N.
答案：500 N
8.【解析】砝码从静止开始下降h的过程中，两物体组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，则：
,解得：
设轻绳对砝码做功为W，对砝码由动能定理得：
,解得：
答案：
【方法技巧】 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解题时应把各物体作为整体来研究.
这类习题高中阶段一般涉及两个物体，求解时一般有两种思路：
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.