高中物理人教版 必修2 第七章 机械能守恒定律 21.机械能守恒定律

一、单选题

1. 难度：中等

关于机械能守恒定律的适用条件，以下说法中正确的是（  ）

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，只要除重力以外的其他外力不做功，机械能就守恒

D．炮弹在空中飞行时，不计空气阻力，仅受重力作用，所以炮弹爆炸前后机械能守恒

2. 难度：中等

下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块自由向上滑行运动．在这四个图所示的运动过程中木块机械能守恒的是（  ）

3. 难度：中等

在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小（  ）

A．一样大                     B．水平抛的最大

C．斜向上抛的最大             D．斜向下抛的最大

4. 难度：中等

如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中（  ）

A．小球的机械能守恒

B．重力对小球不做功

C．轻绳的张力对小球不做功

D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量

5. 难度：中等

一个质量为m的滑块，以初速度v₀沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是（  ）

A．           B．mgh

C．＋mgh       D．－mgh

6. 难度：困难

如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（  ）

A．h    B．1．5h

C．2h    D．2．5h

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中（  ）

A．重物的机械能减少

B．系统的机械能不变

C．系统的机械能增加

D．系统的机械能减少

8. 难度：困难

由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是（  ）

A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为

B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为

C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R

D．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H_min＝R

三、填空题

9. 难度：中等

质量为1 kg的物体从离地面1．5 m高处以速度10 m/s抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J．（g取10 m/s²）

10. 难度：困难

长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？

四、计算题

11. 难度：中等

如图所示，轻弹簧一端与墙相连处于自然状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧，求：

（1）弹簧的最大弹性势能；

（2）木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能．

12. 难度：困难

如图所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r≪R．有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v₀射入圆管．

（1）若要小球能从C端出来，初速度v₀需多大？

（2）在小球从C端出来的瞬间，管壁对小球的压力为mg，那么小球的初速度v₀应为多少？