【师说】2015高考物理一轮复习 机械能守恒定律及其应用课后练习（2014新题，含解析）.doc

课时训练16　机械能守恒定律及其应用 一、选择题 1. 如图是蹦床运动员落在弹簧床面的示意图，在弹簧弹力的作用下，运动员有一段竖直向下做减速运动的缓冲过程，忽略空气阻力，在此过程中(　　) A．运动员处于失重状态 B．运动员所受合外力方向竖直向上 C．运动员对弹簧床压力大于弹簧床对运动员支持力 D．运动员、地球和弹簧所组成的系统机械能守恒 解析　运动员减速下降的过程中，加速度是向上的，所以属于超重状态，A错误；合外力与加速度方向相同，所以B对；运动员对弹簧床的压力与弹簧床对运动员的支持力属于相互作用力，必定等大，所以C错误；系统只有重力、弹簧弹力做功，所以机械能守恒，D对． 答案　BD 2. 如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面的相同高度，处于静止状态，两斜面的倾角分别是α＝53°和β＝37°，若不计摩擦，以虚线所在处为零势能参考平面，剪断细绳后下列说法中正确的是(　　) A．两物体质量为mAmB B．两物体着地时的动能EkA＝EkB C．两物体着地时的动能EkAEkB D．两物体着地时的机械能相同 解析　对静止的A和B，由平衡条件得，mAgsinα＝mBgsinβ，所以mBmA，则A错误；剪断细绳后，A和B下滑，分别满足机械能守恒，两物体着地时的机械能为0，即0＝－mgh＋mv2，且着地时的速率v相等，因质量不等，着地时的动能不等，则B错误，C、D正确． 答案　CD 3. 如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为m的小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能为(　　) A．mgh－mv2 B.mv2－mgh C．mgh＋mv2 D．mgh 解析　由题意可知，在小球运动过程中，小球与弹簧整体的机械能守恒，由机械能守恒定律可得，mv2＝Ep＋mgh，对比各选项可知，答案选B. 答案　B 4. 如图所示，初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以仰角θ斜向上抛(轨迹为抛物线)，C球沿倾角为θ的光滑固定斜面上滑，空气阻力不计，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则(　　) A．hA＝hB＝hC B．hB＝hChA C．hA＝hChB D．hAhBhC 解析　根据机械能守恒定律，对A球有mAghA＝mAv，对C球有mCghC＝mCv，得hA＝hC＝，选项B、D错误；由于B球运动轨迹是抛物线，所以在最高点的速度vB≠0，根据机械能守恒定律有mBghB＋mBv＝mBv，得hB＝，所以hA＝hChB，选项C正确、A错误． 答案　C 5. 如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α＝53°和β＝37°，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则(sin37°＝，cos37°＝)(　　) A．A、B两球所受支持力的大小之比为43 B．A、B两球运动的周期之比为43 C．A、B两球的动能之比为169 D．A、B两球的机械能之比为11251 解析　由题意可知N＝，所以＝＝，A选项正确；mgtanθ＝mRsinθ，所以＝＝，B选项错误；Ekv2，v＝Rsinθ，所以＝＝，C选项错误；Ep＝mgR(1－cosθ)，所以＝＝，D选项正确． 答案　AD 6. 如图所示，一竖直放置的“T”形架表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点．开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为(　　) A. B. C. D. 解析　设滑块A的速度为vA，因细绳不可伸长，两滑块沿细绳方向的分速度大小相等，得vAcos30°＝vcos60°，由A、B组成的系统机械能守恒，得mglcos60°＝mv＋mv2，以上两式联立，解得绳长l＝，只有选项D正确． 答案　D 7. 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为(　　) A. B. C. D．0 解析　对弹簧和小球A，根据机械能守恒定律得弹性势能Ep＝mgh；对弹簧和小球B，根据机械能守恒定律有Ep＋×2mv2＝2mgh，得小球B下降h时的速度v＝，只有选项B