高中物理 7.8《机械能守恒定律》课时作业 新人教版必修2.docVIP

机械能守恒定律基础达标1如图所示的四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图a、b、c中的斜面是光滑的，图d中的斜面是粗糙的，图a、b中的f为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图a、b、d中的木块向下运动，图c中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()【解析】该题考查机械能守恒的判断，对于a、b选项外力f对物体做功，机械能不守恒c选项中木块只有重力做功，机械能守恒，d选项中有摩擦力做功，机械能也不守恒【答案】c2.如图所示，某人以拉力f将物体沿斜面拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是()a物体做匀速运动 b合力对物体做功等于零c物体的机械能保持不变 d物体机械能减小【解析】物体在沿斜面方向上除受拉力f和摩擦力f外，还有重力沿斜面方向的分力，拉力大小等于摩擦力，因此物体不可能做匀速运动，且合力对物体做功不为零物体在运动过程中，合力做的功只等于重力做的功，机械能守恒故选c.【答案】c3一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空气阻力，则三球落地时的速度()a上抛球最大 b下抛球最大c平抛球最大 d三球一样大【解析】在物体做抛体运动的过程中机械能守恒，得mvmghmv，得v1，所以三球落地时的速度大小相同，d选项正确【答案】d4如图所示，两个质量相同的物体a、b，在同一高度处，a自由下落，b沿光滑斜面由静止下滑，则它们到达地面时(空气阻力不计)()a速率相同，动能相同ba物体速度大，动能也大ca、b两物体在运动过程中机械能守恒db物体重力做功比a物体的重力做功大【解析】不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合机械能守恒定律，所以c正确；由机械能守恒得：mghmv2，所以落地时，速率相同动能也相同，a正确【答案】ac5.如图所示，在距地面h高处以初速度v0水平抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法中正确的是()a物体在c点比在a点具有的机械能大b物体在b点比在c点具有的动能大c物体在a、b、c三点具有的动能一样大d物体在a、b、c三点具有的机械能相等【解析】小球在运动过程中，只受到重力作用，机械能守恒，在任何一个位置小球的机械能都是一样的【答案】d6将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为h.当物体上升到过程中的某一位置，它的动能是重力势能的3倍，则这一位置的高度是()a2h/3 bh/2ch/3 dh/4【解析】物体在运动过程中机械能守恒，设动能是重力势能的3倍时的高度为h，则有mghekmgh，即mgh4mgh，解得hh/4.【答案】d7.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【解析】(1)由机械能守恒有epmmv452j50 j(2)由机械能守恒有mvep1mv452jep1432 j得ep132 j.【答案】(1)50 j(2)32 j8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？【解析】设整条链质量为m，取桌面为零势面，链条下落，由机械能守恒定律得gmgmv2，所以v.【答案】能力提升1.如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法不正确的是()a斜劈对小球的弹力不做功b小球的机械能守恒c斜劈与小球组成的系统机械能守恒d小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量【解析】不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统没有机械能之外的其他形式能产生，系统机械能守恒因斜劈的机械能增加，故小球的机械能减少，小球减少的重力势能转化为小球的动能和斜劈的动能【答案】abd2.如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，m为半径为r1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，m的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m0.01 kg的小钢珠假设某次发射的钢球沿轨道内侧恰好能经过m的上端点水平飞出，取g10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为()a0.10 j b0.15 jc0.20 j d0.25 j【解析】小钢珠恰好经过m的上端点有mgm，所以vm/s.根据机械能守恒定律得epmgrmv20.15 j.【答案】b3.如图，把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口a竖直向上，管口b水平向左，一小球从管口a的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点b处若小球从a管口正上方h2高处自由落下，进入a管口运动到b点后又从空中飞落进a口，则h1：h2为()a1：2 b2：3c4：5 d5：6【解析】当小球从管口a的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点b处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口a的位置重力势能为零)，mgh1mgr，解得h1r；当从a管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有rvbt，rgt2，解得vb ，根据机械能守恒定律有mgh2mgrmv，解得h25r/4，故h1：h24：5.【答案】c4我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比()a卫星动能增大，引力势能减小，机械能守恒b卫星动能增大，引力势能增大，机械能增大c卫星动能减小，引力势能减小，机械能减小d卫星动能减小，引力势能增大，机械能增大【解析】由gmr和gm可知，周期变长，表明轨道半径变大，速度减小，动能减小此过程中，万有引力做负功，引力势能增大每次变轨都需要点火加速，机械能增大，故选项d正确【答案】d5.竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示则迅速放手后(不计空气阻力)()a放手瞬间小球的加速度等于重力加速度b小球与弹簧与地球组成的系统机械能守恒c小球的机械能守恒d小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大【解析】放手瞬间小球加速度大于重力加速度，a错；整个系统(包括地球)的机械能守恒，b对，c错；向下运动过程中，由于重力势能减小，所以小球的动能与弹簧弹性势能之和增大【答案】bd6.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rr.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，问：(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？【解析】(1)要使小球能运动到c处，且从c端出来，必须满足mvmg2r，即：v02.(2)以ab所在平面