（浙江专用）高考物理一轮作业手册 第15讲 机械能守恒定律及其应用（含解析） 新人教版.doc

课时作业(十五)第15讲机械能守恒定律及其应用1第30届夏季奥林匹克运动会于2012年7月28日至8月13日在伦敦斯特拉特福德奥林匹克体育场举行奥运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图k151所示这些物体从被抛出到落地的过程中()图k151a物体的机械能先减小后增大b物体的机械能先增大后减小c物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大d物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小22012武昌调研如图k152所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，则在以后的运动过程中，下列叙述中正确的是(弹簧始终竖直且在弹性限度内)()图k152a当小球刚接触弹簧时，小球的动能最大b当小球刚接触弹簧时，小球与弹簧组成的系统的势能最大c当小球运动至最高点时，小球与弹簧组成的系统的势能最大d当小球运动至最低点时，小球与弹簧组成的系统的势能最小32013东北师大附中月考如图k153所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一小球相连，小球处于光滑水平面上现对小球施加一个方向水平向右的恒力f，使小球从静止开始运动，则小球在向右运动的整个过程中()图k153a小球和弹簧组成的系统机械能守恒b小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大c小球的动能逐渐增大d小球的动能先增大然后减小4如图k154所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物块由静止沿斜面下滑，在物块下滑过程中，下列说法正确的是()图k154a物块的重力势能减少，动能增加b斜面体的机械能不变c斜面体对物块的弹力垂直于接触面d斜面体不对物块做功52012江南仿真卷如图k155所示，小球沿水平面以初速度v0通过o点进入半径为r的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，下列说法中正确的是()图k155a球进入竖直半圆轨道后做匀速圆周运动b若小球恰能通过半圆弧最高点p，则球运动到p时向心力也恰好为零c若小球能通过半圆弧最高点p，则小球落地点时的动能为mgrd若小球恰能通过半圆弧最高点p，则小球落地点离o点的水平距离为2r62012江西重点中学联考如图k156所示，一个质量为m的人，站在台秤上，一长为r的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，让小球绕悬线端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是()a小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为(m6m)gb小球运动到最高点时，台秤的示数最小且为mgc小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同d小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态图k15672011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k157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k157avavb，vbvcbvavb，vbvcceaeb，ebec deaeb，ebec8在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论如图k158所示，他们将选手简化为质量m60 kg的质点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角30，绳的悬挂点o距水面的高度为h3 m不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深取重力加速度g10 m/s2，sin530.8，cos530.6.(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小f；(2)若绳长l2 m, 选手摆到最高点时松手落入水中设水对选手的平均浮力f1800 n，平均阻力f2700 n，求选手落入水中的深度d；(3)若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点图k158课时作业(十五)1d解析 物体斜向上抛出后，升高过程中重力势能增大，动能减小，下落过程中动能增大，重力势能减小，选项d正确2c解析 小球刚接触弹簧后，重力大于弹簧对小球向上的弹力，小球继续加速运动，当弹簧对小球向上的弹力与重力大小相等时，小球动能最大，选项a错误；运动过程中只有重力和弹簧的弹力做功，小球与弹簧组成的系统的机械能守恒，因此当小球动能最小时，即小球运动至最高点时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大，选项b、d错误，选项c正确3bd解析 小球在向右运动的整个过程中，力f做正功，由功能关系知小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大，选项a错误，选项b正确；弹力一直增大，当弹力等于f时，小球的速度最大，动能最大，当弹力大于f时，小球做减速运动，速度减小，动能减小，选项c错误，选项d正确4ac解析 物块沿斜面向下加速运动，重力势能减少，动能大，选项a正确；下滑过程中，物块对斜面体的作用力垂直于斜面，使斜面体沿光滑水平地面加速运动，斜面体的动能增加，重力势能不变，故机械能增加，选项b错误；物块沿斜面下滑时既沿斜面向下运动，又随斜面体向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90，所以斜面体对物块的弹力对物块做负功，选项c正确，选项d错误5d解析 小球沿半圆轨道运动时，只有重力做功，其机械能守恒，故速度减小，选项a错误；小球通过最高点的条件是f向fnmg，其中轨道对小球的弹力fn0，解得小球通过最高点的速度v，所以小球恰好经过p点的向心力f向mg，选项b错误；对平抛过程应用机械能守恒定律得mv2mg2rek2，则小球落地时的动能ek2mv2mg2rmgr，选项c错误；小球恰好经过p点，则小球以速度v平抛运动，有2rgt2，xvt，解得x2r，选项d正确6ac解析 小球恰好能通过圆轨道最高点，在最高点，细线中拉力为零，小球速度v0.小球从最高点运动到最低点，由机械能守恒定律，有mvmg2rmv2，在最低点，由牛顿第二定律，有fmg，联立解得细线中拉力f6mg.小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为mgf(m6m)g，选项a正确小球运动到最高点时，细线中拉力为零，台秤的求数为mg，但是不是最小，选项b错误；小球在a、b、c三个位置，小球处于完全失重状态，台秤的示数相同，选项c正确小球从最高点运动到最低点的过程中，台秤的示数先减小后增大，人先处于失重状态，后处于超重状态，选项d错误7ac解析 运动员在最高点a时的速度为零，刚抵达b位置时的速度不为零，vavb，在最低点c时的速度也为零，vbvc，选项a正确，选项b错误；以运动员为研究对象，ba过程，机械能守恒，eaeb，bc过程，弹力对运动员做负功，机械能减小，ebec，选项c正确，选项d错误8(1)1080 n(2)1.2 m(3)略解析 (1)选手摆动过程中机械能守恒，有mgl(1cos)mv2由圆周运动规律，有fmgm解得