2019高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律2机械能守恒条件的判断同步练习2.doc

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1、1第第5 5节节 机械能守恒定律机械能守恒定律2 2 机械能守恒条件的判断机械能守恒条件的判断（答题时间：（答题时间：3030分钟）分钟）1. 把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置，如图甲所示。迅速松手后，球升高至最 高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）。忽略弹簧的质量和空气阻 力。则小球从A运动到C的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 经过位置B时小球的加速度为0 B. 经过位置B时小球的速度最大 C. 小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒 D. 小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小2. 如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿

2、斜面下滑，在物 体下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 物体的重力势能减小，动能增加 B. 斜面体的机械能不变 C. 斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功 D. 物体和斜面组成的系统机械能守恒3. 如图所示，一颗陨星坠落在俄罗斯中西部地区，造成数百人受伤。在影响最严重的车里雅 宾斯克州，爆炸造成玻璃窗破碎和人员受伤。忽略陨星的质量变化，在陨星靠近地球的过 程中，下列说法正确的是（ ）A. 陨星的重力势能随时间增加均匀减小 B. 陨星与地球组成的系统机械能不守恒 C. 陨星减少的重力势能等于陨星增加的内能2D. 陨星的机械能不断减小4. 质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下坚直向上运

3、动，不计空气阻力。下列说法正确的 是（ ） A. 如果物体向上做减速运动，物体的机械能可能减小 B. 如果物体向上做匀速运动，物体的机械能一定不变 C. 如果物体向上做加速运动，物体的机械能才能增大 D. 不论物体向上做什么运动，物体的机械能一定增加 5. 如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静置于光滑 水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B，让 细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析，正确的 是（ ）A. B物体的机械能一直减小 B. B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量 C.

4、 B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量 D. 细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量6. 如图，倾角为的光滑斜面体C固定于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光 滑的定滑轮与物体A相连接，释放后，A将向下运动，则在A碰地前的运动过程中（ ）A. A的加速度大小为g B. A物体机械能不守恒 C. 由于斜面光滑，所以B物块机械能守恒 D. A、B组成的系统机械能守恒7. 如图所示的装置中，木块通过一细线系在O点，子弹沿水平方向射入木块（子弹射入木块过 程时间极短，可认为细线不发生摆动）后留在木块内，接着细线摆过一角度。若不考虑 空气阻力，对子弹和木块组成的

5、系统，下列说法正确的是（ ）3A. 在子弹射入木块的过程中，机械能守恒 B. 在子弹射入木块后，细线摆动的过程，机械能守恒 C. 从子弹开始射入木块到细线摆过角的整个过程机械能守恒D. 无论是子弹射入木块的过程，还是子弹射入木块后细线摆动的过程，机械能都不守恒8. 我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落 ”。2013年12月2日，“嫦娥三号”发射，经过中途轨道修正和近月制动之后，“嫦娥三号 ”探测器进入绕月的圆形轨道。12月12日，卫星成功变轨，进入远月点P、近月点Q的椭 圆形轨道。如图所示。2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动，由大

6、功率 发动机减速，以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障，之后再缓慢竖直下 降到距月面高度仅为数米处，为避免激起更多月尘，关闭发动机，做自由落体运动，落到 月球表面。 已知引力常量为G，月球的质量为M，月球的半径为R，“嫦娥三号”在轨道上运动时 的质量为m，P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。（1）求“嫦娥三号”在圆形轨道上运动的速度大小；（2）已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时，引力势能为PGMmEr （取无穷远处引力势能为零），其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道上运动的 过程中，动能和引力势能相互转化，它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速

7、 度大小为v，请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小。 9. 如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4 kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接小物 块A和小物块B，虚线CD水平，且间距d=1.2 m，此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为37，小物块A恰能保持静止。现在在小物块 B的下端挂一个小物块Q（未画出），小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处，不计摩 擦和空气阻力，cos37=0.8、sin37=0.6，重力加速度取l0m/s2。求：4（1）小物块A到达C处时的加速度大小； （2）小物块B的质量； （3）小物块Q的质量。51. C

8、 解析：经位置B时，小球只受重力，加速度为重力加速度g，A错误；在运动到B位置之前， 弹簧的弹力等于重力时，小球的加速度为零，那时速度最大，B错误；由于在运动过程中， 只有重力，弹簧的弹力做功，只有动能，重力势能和弹性势能之间相互转化，因此小球、 地球、弹簧所组成系统的机械能守恒，C正确，D错误。2. AD 解析：物体沿斜面下滑重力势能减小，动能增加，所以A项正确；物体与斜面间有因相互挤 压而产生的作用力，故斜面会向右运动，具有动能，机械能增加，B项错误；由于系统不受 外力，所以系统机械能守恒，即D项正确，系统机械能守恒，而斜面体的机械能增加，所以 物体的机械能减小，即斜面体对物体做负功，C项

9、错误。3. BD 解析：陨星靠近地球的过程受到重力和阻力的作用，做加速运动，故重力势能随时间增加 不是均匀减小，故A错误；由于克服空气阻力做功，陨星与地球组成的系统机械能不守恒， 故B正确；由于克服空气阻力做功，陨星减小的重力势能等于动能增加量和内能增加量之和 ，故C错误；由于克服空气阻力做功，陨星的机械能不断减小，故D正确。故选BD。4. D 解析：因为除重力以外的其他力做功等于物体机械能的增量，而F一定做正功，故物体的机 械能一定是增加的，选项D正确。5. AD 解析：从开始到B物体速度达到最大的过程中，绳子的拉力对B物体一直做负功，所以B物体 的机械能一直减小，故A正确；对于B物体，只有

10、重力与细线拉力做功，根据动能定理可知 ，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B错误；整个系统中，根据功能关 系可知，B物体减小的机械能能转化为A物体的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能 的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C错误；系统机械能的增加量等于系统除重力和弹 簧弹力之外的力所做的功，A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做 的功，故D正确。故选AD。6. BD 解析：据题意，物体A受到重力和拉力，加速度应小于g，故选项A错误；除了重力对物体A 做功还有拉力做功，物体A机械能不守恒，故选项B正确；除了重力对物块B做功还有拉力做 功，物块B机械能不守恒，选

11、项C错误；A、B组成的系统只有重力对系统做功，则系统A、B 机械能守恒，选项D正确。7. B 解析：在子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统机械能减少，转化为内能，故A错 误；在子弹射入木块后，细线摆动的过程中，细线的拉力不做功，对于子弹与木块组成的 系统，只有重力做功，其机械能守恒，故B正确，C、D错误。8. 解：（1）“嫦娥三号”在轨道上运动的过程中2 1 2 11()vMmGmRhRh=+解得1 1GMvRh=+；（2）“嫦娥三号”在轨道上运动的过程中，由机械能守恒定律有：622212121vmhRGMmvmhRGMmP解得：22122pGMGMvvRhRh9. 解：（1）当小物块A到达C处时，经受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力 作用，所以小物块A的加速度ag10 m/s2； （2）设小物块B的质量为mB，绳子拉力为FT；根据平衡条件： FTcos37mg FTmBg 联立解得mB0.5 kg； （3）设小物块Q的质量为m0，hAC为AC段的长度，hB为B、Q两物体下降的人高度，根据 系统机械能守恒得 mghAC（mBm0）ghB 由几何知识hACdcot371.6 m hBsin37d d0.8 m 解得：m0=0.3kg