粤教版必修2 第四章第四节机械能守恒定律 作业.doc

一、单项选择题1物体在平衡力作用下运动的过程中，下列说法正确的是()a机械能一定不变b物体的动能保持不变，而势能一定变化c若物体的势能变化，则机械能一定变化d若物体的势能变化，机械能不一定有变化解析：选c.由于物体在平衡力的作用下做匀速直线运动，所以物体的动能不变，而势能可能不变，也可能变化，当物体的势能变化时机械能一定变化，当物体的势能不变时机械能一定不变，故c正确，a、b、d错误2如图所示，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，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：选c.机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功在a、b图中木块受三个力作用，即重力、支持力和推力f，因有外力f做功，故不符合条件；d中因有摩擦力做功，故也不符合条件因此只有c图符合守恒条件3.如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中()a小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越大b小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越小c小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越大d小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越小解析：选a.在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中，只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，即动能、弹性势能和重力势能的总和不变，由于弹力一直做负功，弹性势能不断增大，故小球的动能和重力势能的总和越来越小，故c、d错；同理，由于重力一直做正功，重力势能不断减小，故小球的动能和弹性势能的总和越来越大，故a对、b错，故选a.4两物体质量之比为13，它们距离地面高度之比也为13，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为()a13 b31c19 d91解析：选c.只有重力做功，机械能守恒落地时动能ek等于自由下落时重力势能的减少量mgh，结合题目已知条件可知c正确5将物体从地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为h.当物体在上升过程中的某一位置，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：选d.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，取地面为零势能面，则有mghekmgh，即mgh4mgh，解得：hh/4，故d正确6某跳高运动员的身高为1.89 m，在一次训练中起跳后身体横着越过了2.14 m的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度接近(设人的重心在身高一半处，取g10 m/s2)()a2 m/s b5 m/sc6 m/s d8 m/s解析：选b.可认为跨杆时刻，该运动员速度为零由机械能守恒定律得：mghmv2/2，h为重心上升的高度，解得速度约为：v4.8 m/s，接近5 m/s，故选b.二、双项选择题7关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是()a只有重力和系统内弹力作用时，机械能守恒b除重力或系统内弹力外有其他力作用时，只要合外力为零，机械能守恒c除重力或系统内弹力外有其他力作用时，只要其他力的合力的功为零，机械能守恒d炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒解析：选ac.系统只有重力或系统内弹力作用时，没有其他力做功，机械能一定守恒，a对；合外力为零，则合外力做的功为零，动能不变，但势能不一定不变，故机械能可能变化，b错；除重力与系统内弹力外，其他力做的总功为零，相当于只有重力或系统内弹力做功，机械能一定守恒，c对；爆炸瞬间炸药的化学能转化为炮弹的动能，炮弹的动能增加，机械能增加，d错8如图所示，一轻弹簧固定于o点，另一端系一重物，将重物从与悬点o在同一水平面且弹簧保持原长的a点无初速度地释放，让它自由摆动，不计空气阻力，在重物从a点摆向最低点b的过程中，下列说法正确的是() a重物的重力势能减小b重物的重力势能增大c重物的动能增大d弹簧的弹性势能不变解析：选ac.由ab，重物的高度降低，所以重力势能减小，a对，b错，重物的重力势能转化为重物的动能和弹簧的弹性势能，重物的动能和弹簧的弹性势能增加，c对，d错9如图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()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：选bc.设滑块质量为m，在b点所受支持力为fn，圆弧半径为r，所需向心力为f.滑块从高度h处由静止下滑至b点过程中，由机械能守恒定律有mvmgh，在b点滑块所需向心力由合外力提供，得fnmgm.由牛顿第三定律知，传感器示数n等于fn，解得nmg，由此式知nmg且h越大，n越大选项b、c正确10一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()a运动员到达最低点前重力势能始终减小b蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力先做正功后做负功，弹性势能先减小后增加c蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒d蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：选ac.运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故a正确蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力向上，位移向下，弹力做负功，弹性势能增加，故b错误选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故c正确重力势能改变的表达式为epmgh，由于h是绝对的，与选取的重力势能参考零点无关，故d错三、非选择题11轻弹簧k一端与墙相连，质量为4 kg的木块沿光滑水平面以5 m/s的速度运动，并压缩弹簧，求弹簧在被压缩的过程中最大弹性势能及木块速度减为3 m/s时的弹性势能解析：木块压缩弹簧的过程中，只有弹力做功，木块的动能与弹簧的弹性势能之和守恒从开始压缩至木块速度为零，根据机械能守恒mvep可得：ep50 j从开始压缩至木块速度为3 m/s，根据机械能守恒mvmv2ep可得ep32 j.答案：50 j32 j12. 如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，把绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍