2013高一物理 第七章 第8节 课下作业综合提升

1质量为 m 的小球，从离地面高 h 处以初速度 v0 竖直上抛，小球能上升到离抛出点 的最大高度为 H，若选取该最高点位置为零势能参考位置，不计阻力，则小球落回到抛出 点时的机械能是( ) A0 BmgH C. mv mgh Dmgh 12 20 解析：取小球竖直上抛运动的最高点为零势能参考面， 则 小球在最高点的机械能为 0， 因不计阻力，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故小球落回到抛出点时的机 械能也为零，A 正确。 答案：A 2.两个质量不同的小铁块 A 和 B，分别从高度相同的都是光滑的 斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图 1 所示。如果它们的初速度都为 0，则下列说法正确的是( ) 图 1 A下滑过程中重力所做的功相等 B它们到达底部时动能相等 C它们到达底部时速率相等 D它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等 解析：小铁块 A 和 B 在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由 mgH mv2， 12 得 v ，所以 A 和 B 到达底部时速率相等，故 C、D 正确；由于 A 和 B 的质量不同，所2gH 以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故 A、B 错误。 答案：CD 3.如图 2 所示，物体 A 静止在光滑的水平面上， A 的左边 固定有轻质弹簧，与 A 质量相等的物体 B 以速度 v 向 A 运动 并与弹簧发生碰撞，A、B 始终沿同一直线运动，则 A、B 组 成的系统动能损失最大的时刻是( ) 图 2 AA 开始运动时 BA 的速度等于 v 时 CB 的速度等于 0 时 DA 和 B 的速度相等时 解析：A、 B 和 弹簧组成的系统机械能守恒，当 A、B 速度相等时，弹簧的形变量最大， 弹性势能最大，即 A、B 组成的系 统动能损失最大，故 D 正确。 答案：D 4飞船顺利发射升空后，在离地面 340 km 的圆轨道上环绕地球运行了多圈。运行中 需要多次进行“轨道维持” 。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推 力的大小、方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船 受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势 能和机械能变化情况将会是( ) A动能、重力势能和机械能都逐渐减小 B重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变 C重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变 D重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小 解析：飞船由于受到摩擦阻力(不只受到重力) 的作用，摩擦阻力做负功，所以在变轨过 程中机械能不守恒，会有一部分内能产生， 飞船的总机械能减小。这种情况下飞船高度要降 低，重力做正功，重力势能减小，由 v 可知，速度会变大，故动能变大，故 D 正确。 GMr 答案：D 5(2012广东高考)图 3 是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧 轨道与光滑斜面相切，滑道底部 B 处安装一个压力传感器，其示 数 N 表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度 h 处由 静止下滑，通过 B 时，下列表述正确的有 ( ) 图 3 AN 小于滑块重力 BN 大于滑块重力 CN 越大表明 h 越大 DN 越大表明 h 越小 解析：设滑块到达 B 点时的速度 为 v，根据向心力公式得：N mg m ，根据机械能 v2R 守恒定律可得：mgh mv2，解得 Nmg(1 )，所以 B、C 正确。 12 2hR 答案：BC 6以相同大小的初速度 v0 将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面 (足够长 )上滑，如图 4 所示，三种情况达到的最大高度分别为 h1、h 2 和 h3，不计空气阻力， (斜上抛物体在最高点的速度方向水平) ，则( ) 图 4 Ah 1h 2h3 Bh 1h 2h2 解析：竖直上抛物体、沿斜面运 动的物体，上升到最高点 时 ，速度均为 0，由机械能守恒 得 mgh mv ，解得 h ，斜上抛物体在最高点速度不为零，设为 v1， 12 20 v202g 则 mgh2 mv mv ， 12 20 12 21 h2 h1h 3，故 D 对。 答案：D 7.如图 5 所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为 m 的质点，在恒 力 F 和重力的作用下，从坐标原点 O 由静止开始沿直线 ON 斜向下运动， 直线 ON 与 y 轴负方向成 角( )。不计空气阻力，则以下说法正确的 4 是( ) A当 Fmgtan 时，拉力 F 最小 图 5 B当 Fmgsin 时，拉力 F 最小 C当 Fmgsin 时，质点的机械能守恒 D当 Fmgtan 时，质点的机械能可能减小也可能增大 解析：质点沿 ON 运动时，当 Fmg sin 时，拉力 F 最小，此时 F 与 ON 垂直，故 F 不做功，只有重力做功，质点的机械能守恒，故 B、C 正确，A 错误； 当 Fmg tan 时，若 F 与 y 轴垂直，则 F 做正功， 质点机械能增加，若 F 与 y 轴正方向夹角为 902 ，则 F 对质点做负功， 质点机械能减小，故 D 正确。 答案：BCD 8(2012山东高考)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货 物由地面运动至最高点的过程中，vt 图像如图 6 所示。以下判 断正确的是( ) A前 3 s 内货物处于超重状态 图 6 B最后 2 s 内货物只受重力作用 C前 3 s 内与最后 2 s 内货物的平均速度相同 D第 3 s 末至第 5 s 末的过程中，货物的机械能守恒 解析：由 vt 图像可知前 3 s 内， a 2 m/s2，货物具有向上的加速度，故处于超重 vt 状态， 选项 A 正确；最后 2 s 内加速度 a 3 m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力不 vt 为零，选项 B 错误 ；根据 v3 m/s 可知选项 C 正确；第 3 s 末至第 5 s 末的过程中， 货物v 12 匀速上升，货物机械能增加，选项 D 错误。 答案：AC 9.如图 7 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； 图 7 (2)木块被弹回速度增大到 3 m/s 时弹簧的弹性势能。 解析：(1)由机械能守恒有 Epm mv 452 J50 J 12 20 12 (2)由机械能守恒有 mv E p1 mv 12 20 12 21 452 JE p1 432 J 12 12 得 Ep132 J。 答案：(1)50 J (2)32 J 10如图 8 所示，质量分别为 3 kg 和 5 kg 的物体 A、B，用轻绳 连接跨在一个定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且 A 的底面与地接触，B 距地 面 0.8 m，放开 B，取 g10 m/s 2，求： 图 8 (1)当 B 着地时，A 的速度。 (2)B 着地后， A 还能上升多高？ 解析：(1)对于 A、B 组成的系统，当 B 下落时系统机械能守恒。 法一：利用公式 E2E 1 求解 以地面为参考平面， 则 mAgh (mAm B)v2m Bgh，得 12 v m/s 2mB mAghmA mB 25 3100.83 5 2 m/s。 法二：利用公式 Ep 减 E k 增 求解 由题意得 mBghm Agh (mAm B)v2， 12 得 v2 m/s。 法三：利用公式 EA