高中物理 2.3 能量守恒定律 9每课一练 鲁科版必修2.doc

2.3能量守恒定律每课一练1将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，那么()a不论选什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增量相同b不论选什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等c选不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等d选不同的参考平面，两种情况中，重力做功相等解析：参考平面的选取不同，高度不同，重力势能不同，但不会影响高度变化的数值和重力势能的变化，所以选a、d.答案：ad2滑板是现在非常流行的一种运动，如图1所示， 一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的a点下滑，运动到b 点时速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由a点下滑，则 他运动到b点时的速度 ()a大于6 m/sb等于6 m/sc小于6 m/s d条件不足，无法计算解析：当初速度为7 m/s时，由功能关系，运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能运动员做的曲线运动可看成圆周运动，当初速度变为6 m/s时，所需的向心力变小，因而运动员对轨道的压力变小，由fffn知运动员所受的摩擦力减小，故从a到b过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变，故运动员在b点的动能大于他在a点的动能a项正确答案：a3如图2所示，一很长的、不可伸长的柔软轻 绳跨过光滑定滑轮，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，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 ()ah b1.5hc2h d2.5h解析：释放b后，b下落到地面，a上升高度h瞬间，a、b两者的速度相等，设为v，由机械能守恒得3mghmghmv23mv2，则v，之后a竖直上抛，设继续上升的高度为h，由h得hh，所以a上升的最大高度为hhh，则b正确答案：b4一个质量为m的物体，从倾角为高为h的斜面上端a点，由静止开始下滑，到底端b点时的速度为v，然后又在水平面上滑行s位移后停止在c点，物体从a点开始下滑到b点的过程中克服摩擦力所做的功及物体与水平面间的动摩擦因数分别为()amgh， bmgh，cmgh， dmgh，解析：设物体由a点到b点克服摩擦力所做的功为w.由动能定理得：mghwmv20，得出wmghmv2，水平滑行过程中由功和能的关系可得：mgs0mv2，则，故a正确答案：a5. 如图3所示，小球以初速 v0从a点沿不光滑的轨道运动到高为h的b点后 自动返回，其返回途中仍经过a点，则经过a点的 速度大小为()a. b.c. d. 解析：设小球在由a到b的过程中克服阻力做功为w，由a到b的过程中由动能定理得：mv02mghw.当小球由b返回到a的过程中，由动能定理得：mghwmva2，以上两式联立可得：va，故b正确答案：b6如图4所示，重10 n的滑块在倾角为30的斜面上，从a 点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧 到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已 知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整个过程中 ()a滑块动能的最大值是6 jb弹簧弹性势能的最大值是6 jc从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 jd滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析：滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，d正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 j，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 j，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量，故为6 j，所以b、c正确由ac时，因重力势能不能全部转变为动能，故a错答案：bcd7以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球，小球运动过程中所受阻力f阻大小不变，上升最大高度为h，则抛出过程中，人的手对小球做的功是()a.mv02 bmghc.mv02mgh dmghf阻h解析：抛出过程中，通过人的手对小球做功，由功能关系有wmv02.小球在上升过程中要克服重力做功，重力势能增加，克服阻力做功产生内能，故由能量守恒定律得mv02mghf阻h综上可知，选项a、d正确答案：ad8. 如图5所示，水平面上的轻弹簧一 端与物体相连，另一端固定在墙上p点，已知物体的质量 为m2.0 kg，物体与水平面的动摩擦因数0.4，弹簧的 劲度系数k200 n/m.现用力f拉物体，使弹簧从处于自然 状态的o点由静止开始向左移动10 cm，这时弹簧具有弹性势能ep1.0 j，物体处 于静止状态，若取g10 m/s2，则撤去外力f后 ()a物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmb物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmc物体回到o点时速度最大d物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0解析：物体向右滑动到o点摩擦力做功wfmgs0.42100.1 j0.8 jep，故物体回到o点后速度不等零 ，还要继续向右压缩弹簧，此时有epmgxep且ep0，故x12.5 cm，a错误，b正确；物体到达最右端时动能为零，但弹性势能不为零，故系统机械能不为零，d正确；由kxmgma，可知当a0，物体速度最大时，弹簧的伸长量x0，故c错误答案：bd9. 如图6所示，一水平传送带以速度 v1向右匀速传动，某时刻有一物块以水平速度v2从 右端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为 ，则()a如果物块能从左端离开传送带，它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时 运动的时间长b如果物块还从右端离开传送带，则整个过程中，传送带对物块所做的总功一定不 会为正值c如果物块还从右端离开传送带，则物块的速度为零时，传送带上产生的滑痕长度 达到最长d物块在离开传送带之前，一定不会做匀速直线运动解析：如果物块能从左端离开传送带，物块均以初速度v2、加速度g向左匀减速运动，与传送带顺时针转动的速度大小无关，a错误；如果物块从传送带右侧离开，若传送带的速度v1v2，物块向左减速为零后，再向右匀加速到最右端时，速度恰好为v2，此过程传送带对物块不做功，若v1v2，物块向左匀减速到零后，再向右匀加速到v1，然后匀速运动到最右端，此过程中传送带对物块做负功，故b正确，d错误；当物块向左的速度为零后再向右加速阶段，物块相对于传送带仍然向后滑，滑痕继续加长，故c错误答案：b10在获得女子个人3米板跳水冠军，其跳水的过程可简化如下：运动员将跳板向下压到最低点c，跳板反弹将运动员上抛到最高点a，然后做自由落体运动，竖直落入水中如果将运动员视为质点，且已知运动员的质量为m，重力加速度为g，ab间、bc间和b与水面间的竖直距离分别为h1、h2、h3，如图7所示试求：图7(1)运动员从a点下落到水面的时间和入水时的速度大小；(2)跳板反弹过程中对运动员所做的功解析：(1)运动员从最高点a下落到水面的时间由h1h3gt2得t 从a点下落到水面，机械能守恒，有mg(h1h3)mv2(由运动学公式v22g(h1h2)求解同样对)解得入水速度大小为v(2)从c到a对运动员运用动能定理，有wmg(h1h2)00解得wmg(h1h2)答案：(1) (2)mg(h1h2)11如图8所示，光滑水平面ab与竖直面内的半圆形导轨 在b点相接，导轨半径为r.一个质量为m的物体将弹簧 压缩至a点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一 向右速度后脱离弹簧，当它经过b点进入导轨瞬间对导 轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个 圆周运动到达c点试求：(1)弹簧开始时的弹性势能(2)物体从b点运动至c点克服阻力做的功(3)物体离开c点后落回水平面时的动能解析：(1)物体在b点时，由牛顿第二定律得：fnmgm，又fn7mg，可得ekbmvb23mgr在物体从a点至b点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能epekb3mgr.(2)物体到达c点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有mgmekcmvc2mgr物体从b点到c点只有重力和阻力做功，根据动能定理有：w阻mg2rekcekb解得w阻mgr所以物体从b点运动至c点克服阻力做的功为wmgr.(3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有：ekekcmg2rmgr.答案：(1)3mgr(2)mgr(3)mgr12如图9所示，质量为m的滑块放在光滑的水平平台上，平台右端b与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为l.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端c时，恰好与传送带速度相同滑块与传送带间的动摩擦因数为.图9(1)试分析滑块在传送带上的运动情况；(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时弹簧具有的弹性势能；(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量解析：(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑块冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动(2)设滑块冲上传送带时的速度为v，由机械能