7.5 机械能守恒定律 （习题）-格邦高中阶段2019-2020学年下学期高一物理必修2同步习题

7.5　机械能守恒定律 习题 基础巩固： 1．如图所示四个选项中，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(　　) 答案：C　 2．如图所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面，若以桌面为参考平面，则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力) (　　) A．mv＋mgh B．mv－mgh C．mv D．mv＋mg(H－h) 答案：C　 3．(多选)如图所示是运动员在赛场上投三分球时的照片．现假设他的质量为m，双脚离开地面时速度为v，从开始下蹲至跃起过程中重心上升的高度为h，则下列说法正确的是(　　) A．从地面跃起的过程中，地面支持力对他所做的功为零 B．从地面跃起的过程中，地面支持力对他所做的功为mv2＋mgh C．离开地面后，他在上升过程和下落过程中机械能守恒 D．从下蹲到离开地面上升过程中，他的机械能守恒 答案：AC　 4．如图所示，mA＝2mB，不计摩擦力，A物体自H高处由静止开始下落，且B物体始终在水平台面上．若以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是(　　) A． B． C． D． 答案：B　 5．如图所示，A的质量为M，B和C的质量都是m，且2m>M>m，用劲度系数为k的轻弹簧连接A与地面，A与B、B与C用不可伸长的细绳通过光滑定滑轮相连，C距离地面足够高，A、B物块距定滑轮足够远，不计一切阻力，下列说法正确的是(　　) A．若剪断B与C之间的细绳，B的机械能先减少后增加 B．若剪断B与C之间的细绳，A的动能不断增加 C．若剪断轻弹簧，B与C的机械能减少量等于A的动能增加量 D．若剪断轻弹簧，A、B、C系统的重力势能减少量等于系统动能增加量 答案：D　 6．(多选)如图所示，甲、乙两个小球质量相同，分别用细线悬挂在同一点上，悬线长分别为L甲、L乙，且L乙＝2L甲，若把甲球拉至使线处于水平的位置，把乙球拉至使线与竖直方向成θ＝60°角的位置，当两球同时由静止释放时，则它们下摆过各自的最低位置时，下列说法正确的是(　　) A．有相同的机械能 B．有相同的动能 C．两小球各自做圆周运动经最低点时所受的向心力不同 D．悬线受到的拉力相同 答案：BC　 7．(多选)一物体从光滑斜面AB底端的A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h.下列说法正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)(　　) A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为h B．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点 C．若把斜面变成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高h D．若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h 答案：BD　 思维拓展： 1． (多选)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点．已知杆与水平面之间的夹角θ＜45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是 (　　)答案：BC　 A． 小球的动能与重力势能之和保持不变 B． B．小球的动能与重力势能之和先增大后减小 C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大 D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变 2．质量为50 kg的男孩在距离河面40 m高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15 m的弹性绳AB一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图甲所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D，假定绳在拉伸状态遵循胡克定律．不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力，g取10 m/s2.男孩的速率v跟下坠的距离x的变化关系如图乙所示，男孩在C点时的速度最大． 试探究如下几个问题： (1)当男孩在D点时，求绳所储存的弹性势能； (2)绳的劲度系数是多少？ (3)就男孩在AB、BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力． 解析 (1)ΔEk＝mghAD－Ep＝0，所以Ep＝mghAD＝2×104 J. (2)当v＝vm＝20 m/s时，有mg＝kx＝k(23－15)，所以k＝ N/m＝62.5 N/m. (3)AB间仅受重力作用；BC间受重力和弹力作用，且重力大于弹力；CD间受重力和弹力作用，且弹力大于重力． 答案 (1)2×104 J　(2)62.5 N/m　(3)见解析 3．如图所示，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点和C点距水平面的高度