人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律当堂达标检测题

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1. 2011·徐州模拟一个物体自空中的某一高度由静止释放，其离地面的高度与运动速度平方的关系如图K24－1所示，则( )
图K24－1
A．物体做匀加速直线运动
B．物体做匀减速直线运动
C．若h0＝20 m，则物体的机械能一定守恒
D．若h0＝10 m，则物体的机械能可能守恒
2．2011·武汉调研如图K24－2所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为B、远地点为A的椭圆轨道Ⅰ上飞行．飞行数圈后变轨，在过远地点A的圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动．飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后( )
图K24－2
A．周期变短，机械能增加
B．周期变短，机械能减少
C．周期变长，机械能增加
D．周期变长，机械能减少
3．如图K24－3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( )
图K24－3
A．小球的机械能减少
B．重力对小球不做功
C．绳的拉力对小球不做功
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
4. 如图K24－4所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是( )
图K24－4
A．物体的重力势能减少，动能增加
B．斜面的机械能不变
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
eq \a\vs4\al\c1(技能强化)
5．2010·安徽卷伽利略曾设计如图K24－5所示的实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处有钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小( )
图K24－5
A．只与斜面的倾角有关
B．只与斜面的长度有关
C．只与下滑的高度有关
D．只与物体的质量有关
6．2011·福州模拟来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手．蹦床是一项好看又惊险的运动，如图K24－6所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在A、B、C三个位置上运动员的速度分别是vA、vB、vC，机械能分别是EA、EB、EC，则它们的大小关系是( )
图K24－6
A．vA＜vB，vB＞vC B．vA＞vB，vB＜vC
C．EA＝EB，EB＞EC D．EA＞EB，EB＝EC
7．如图K24－7所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为θ＝30°的斜面体置于水平地面上，A的质量为m，B的质量为4m.开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止．下列判断中正确的是( )
图K24－7
A．B受到的摩擦力先减小后增大
B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C．A的机械能守恒
D．A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒
8．2011·南昌模拟如图K24－8所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现把与Q大小相同、带电性也相同的小球P从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中( )
图K24－8
A．小球P的速度先增大后减小
B．小球P和弹簧组成的系统的机械能守恒
C．小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变
D．小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力最大
9．2011·北京卷如图K24－9所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)．
(1)在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止．画出此时小球的受力图，并求力F的大小；
(2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．
图K24－9
10．如图K24－10所示为一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝30°，另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m.开始时，将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不计．当A沿斜面下滑距离x后，细线突然断了．求物块B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)
图K24－10
eq \a\vs4\al\c1(挑战自我)
11．如图K24－11所示，在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为30°.用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行，已知B的质量为m，C的质量为4m，A的质量远大于m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，求：
(1)当B物体的速度最大时，弹簧的伸长量；
(2)B物体的最大速度．
图K24－11
【技能强化】
5．C [解析] 摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点，说明摆球的机械能守恒．当物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，只有重力做功，机械能守恒，其末速度的大小只与下滑的高度有关，选项C正确．
6．AC [解析] 运动员在最高点A的速度为零，刚抵达B位置时的速度不为零，vA＜vB，在最低点C的速度也为零，vB＞vC，故选项A正确、B错误；以运动员为研究对象，B→A过程，机械能守恒，EA＝EB，B→C过程，弹力对运动员做负功，机械能减小，EB＞EC，故选项C正确、D错误．
7．ABC [解析] 首先判断B在整个过程中是否运动，当A未释放时B静止，则此时B受向上的静摩擦力f＝4mgsinθ＝2mg.假设在A运动的过程中B未动，则A下落的过程中机械能守恒，有mglOA＝eq \f(1,2)mv2，对A进行受力分析可知，A运动至最低点时绳子拉力T最大，此时有T－mg＝eq \f(mv2,lOA)，T＝3mg