2024高中物理课时提升作业十六7.8机械能守恒定律含解析新人教必修2.docVIP

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机械能守恒定律

(40分钟100分)

一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分)

1.关于机械能守恒,下列说法中正确的是()

A.物体做匀速运动,其机械能肯定守恒

B.物体所受合外力不为零,其机械能肯定不守恒

C.物体所受合外力做功不为零,其机械能肯定不守恒

D.物体沿竖直方向向下做加速度为5m/s2的匀加速运动,其机械能削减

【解析】选D。A选项,做匀速运动的物体,动能不变,势能可能变更,所以,机械能不肯定守恒。B选项,物体只受重力,机械能守恒。C选项,物体做自由落体运动,只有重力做功,机械能守恒。D选项,物体除受重力外,还受到向上的拉力,拉力做负功,机械能减小。

2.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法正确的是()

A.只有重力和弹力作用时,机械能才守恒

B.当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能就守恒

C.当有其他外力作用时,只要其他外力不做功,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,所以爆炸前后机械能守恒

【解析】选C。机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,也就是物体可以受其他力作用,只要其他力不做功或做功之和为零即可,故A、B均错,C正确。在炮弹爆炸过程中,爆炸时产生的化学能转化为机械能,机械能不守恒,D错。

3.用一细绳拉一物体匀速上升,则该物体()

A.动能增加 B.重力势能增加

C.机械能削减 D.机械能不变

【解析】选B。匀速上升过程中动能不变,重力势能增加,机械能增加,所以只有B项正确。

4.从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,如图所示。若取抛出处物体的重力势能为0,不计空气阻力,则物体着地时的机械能为()

A.mgh B.mgh+12m

C.12mv02 D.1

【解析】选C。初态时机械能为12mv

5.(多选)(2024·万州区高一检测)如图所示,竖直放置在水平地面上的轻弹簧,下端固定在地面上,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,稳定后用细线把弹簧拴牢。烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能接着向上运动,则该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中()

A.球的机械能守恒

B.球的动能先增大后减小,机械能始终增加

C.金属球的动能与小弹簧的弹性势能之和始终在减小

D.球在刚脱离弹簧时动能最大

【解析】选B、C。小球在整个运动过程中,小球、弹簧组成的系统机械能守恒,小球向上运动的过程中,弹簧的弹性势能减小,小球的机械能始终增大,故A错误。烧断细线后,起先的一段时间内,弹力大于重力,小球向上做加速运动,当弹簧的弹力小于小球重力后,小球向上做减速运动,因此当重力与弹力相等时,小球速度最大;在整个过程中,弹簧弹力始终对小球做正功,小球的机械能始终增大,故B正确,D错误。小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即小球的动能、重力势能、弹簧的弹性势能之和保持不变,小球向上运动过程中重力势能始终增大,所以小球的动能和弹簧的弹性势能之和始终减小,故C正确。

6.(2024·全国卷Ⅱ)小球P和Q用不行伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点世纪金榜导学)

A.P球的速度肯定大于Q球的速度

B.P球的动能肯定小于Q球的动能

C.P球所受绳的拉力肯定大于Q球所受绳的拉力

D.P球的向心加速度肯定小于Q球的向心加速度

【解析】选C。小球P和Q由两绳的水平位置运动到最低点的过程中机械能守恒,则有mgL=12mv2,所以v=2gL,由于悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以P球的速度肯定小于Q球的速度,选项A错误;又由于P球的质量大于Q球的质量,不能确定P球的动能是否肯定小于Q球的动能,选项B错误;依据T-mg=mv2r

7.游乐场中的一种滑梯如图所示。小挚友从轨道顶端由静止起先下滑,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挚友做功

B.下滑过程中小挚友的重力势能增加

C.整个运动过程中小挚友的机械能守恒

D.在水平面滑动过程中摩擦力对小挚友做负功

【解析】选D。支持力始终与速度垂直,不做功,A错。下滑过程中重力做正功,重力势能减小,B错。在滑动过程中摩擦力做负功,机械能减小,C错,D对。

8.(多选)如图所示,在跨过一光滑轻滑轮的绳子两端分别挂着质量为m1、m2的两个物体,已知m2m1。若m1向上运动,m2以加速度a向下运动时,阻力不计,则

()

A.m1、m2的总机械能不守恒

B.m2的机械能守恒

C.m1、m2的总机械能守恒

D.m1的机械能不守恒

【解析】选C、D。绳子对m1和m