8.4机械能守恒定律同步练习 人教版（2019）物理必修第二册

8.4机械能守恒定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1. 定义：机械能守恒定律是指在只有重力或弹力做功的情况下，系统的机械能（动能和势能之和）保持不变。也就是说，如果一个系统只有重力或弹力做功，那么系统的机械能就是守恒的。 2. 条件：机械能守恒定律的成立需要满足两个条件。首先，系统必须是孤立的，也就是说，系统之外没有其他力对系统做功。其次，系统中不能有能量损耗，例如摩擦力的损耗。 3. 应用：机械能守恒定律广泛应用于物理学和工程领域。例如，利用机械能守恒定律可以计算出弹射物的最大射高、最远射程等问题。同时，在机械能守恒的基础上，也可以进行动力学分析和设计。 4. 动能和势能：机械能守恒定律涉及到物体的动能和势能。动能是物体由于运动而具有的能量，可以通过动能公式E_k = 1/2 mv^2计算，其中m是物体的质量，v是物体的速度。势能则包括重力势能和弹性势能，分别由物体的位置和形状决定。 5. 守恒的表达式：机械能守恒定律可以用数学表达式表示为：ΔE = 0，其中ΔE表示系统机械能的变化量。也就是说，如果系统的机械能守恒，那么系统机械能的变化量就应该等于0。 一、单选题 1．如图，小球从竖直放置的弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中（ ） A．小球的动能减小 B．弹簧向小球传递了能量 C．小球和弹簧的总能量不变 D．小球的动能与重力势能之和不变 2．劲度系数为k的轻弹簧的两端分别与质量均为m物块B、C相连，放在足够长的倾角为的光滑斜面上，弹簧与斜面平行，C靠在固定的挡板P上，绕过光滑定滑轮的轻绳一端与B相连，另一端与悬空的物块A相连。开始时用手托住A，使滑轮两侧的轻绳恰好伸直且无弹力，然后松手由静止释放A，C恰好不能离开挡板P。不计空气阻力，重力加速度为g，A、B、C均视为质点，弹簧始终处在弹性限度内，A离地面足够高。下列说法正确的是（　　） A．物体A的质量为m B．物体A下降的最大距离为 C．释放A之后的瞬间，物体A的加速度大小为 D．物体A从被释放到下降至最低点的过程中，由A、B组成的系统机械能守恒 3．有一质量为m的小球沿如下图所示的光滑轨道下滑，已知轨道圆形部分的半径为R，试求离地面多高处释放小球，才能保证小球刚好通过圆轨道(    ) A．0.5R B．1.0R C．2.5R D．3.5R 4．铅球运动员巩立姣在东京奥运会为中国队夺得田径项目的第一块金牌。若铅球质量为m，出手时速度大小为，此时离地面的高度为H，以地面为零势能参考面，空气阻力不计。则铅球落地时的机械能为（    ） A． B． C． D． 5．我国设立每年秋分日为“中国农民丰收节”，传送带是粮食储运过程中常用的设备，如图所示。水平传送带正以的速度运行，两端水平距离，把一质量的小粮包轻轻放到传送带的A端，小粮包在传送带的带动下向右运动，若小粮包可看做质点，且与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小为，在小粮包从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小粮包从A到B的时间为 B．摩擦力对传送带做功为 C．系统因运送小粮包产生的内能为 D．在小粮包的加速阶段，电动机因运送小粮包而增加的输出功率为 6．如图为小丽玩小皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于绷紧状态。对于小球的运动，下列说法正确的是（    ） A．图示瞬间小球一定处于超重状态 B．图示瞬间小球一定正在向上减速 C．在此后的一小段时间内，小球的动能一定增加 D．在此后的一小段时间内，小球机械能一定增加 7．雨滴的下落运动并不能看成是“自由落体”运动。在接近地面时，雨滴往往做匀速运动，这时的速度通常叫做收尾速度。关于一定质量的雨滴从高空下落的运动，下列说法正确的是（　　） A．雨滴所受阻力是恒定的 B．重力一直做负功 C．重力的功率保持不变 D．雨滴的机械能逐渐减小 8．如图所示，足够长的水平传送带以的速度匀速前进，上方漏斗以每秒50kg的速度把煤粉均匀、竖直抖落到传送带上，然后随传送带一起运动。已知煤粉与传送带间的动摩擦因数为，欲使传送带保持原来的速度匀速前进，则传送带的电动机应增加的功率为（　　） A．50W B．100W C．150W D．200W 9．将一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球轨迹如图a所示，按此轨迹制作一条光滑轨道，并将轨道固定在竖直面，如图b所示。现把质量为m的小球套在轨道上，从轨道顶点O由静止开始下滑，已知当地重力加速度为g，则沿该轨道下滑的小球（　　） A．做平抛运动 B．机械能不守恒 C．下滑高度时，重力瞬时功率为 D．与图a中的小球相比，下滑相同高度时，耗时较长 10．两个质量相等的小球用轻弹簧相连，如图所示，开始