鲁科版必修2 第2章第3节 能量守恒定律 作业.doc

一、选择题1(多选)在验证机械能守恒定律的实验中，需要测量的是重物的()a质量b下落高度c下落时间 d瞬时速度解析：选bd.在验证机械能守恒定律的实验中，只要计算出重力势能的减少量epmgh和动能的增加量ekmv2，由epek即可验证，实际上只要gh，就验证了机械能守恒，因此只要测出下落高度和瞬时速度，无需测量重物质量和下落时间，所以b、d正确2(多选)下图中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)()解析：选cd.物块沿固定斜面匀速下滑，在斜面上物块受力平衡，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，摩擦力做负功，机械能减少；物块在固定斜面上在力f作用下上滑时，力f做正功，机械能增加；小球沿光滑半圆形固定轨道下滑，只有重力做功，小球机械能守恒；用细线拴住的小球绕o点来回摆动，只有重力做功，小球机械能守恒选项c、d正确3(多选)如果只有重力对物体做功，则下列说法中正确的是()a重力对物体做正功，物体的机械能增加b重力对物体做负功，物体的机械能不变c重力对物体做正功，物体的动能增加d重力对物体做负功，物体的重力势能减少解析：选bc.物体只有重力做功，机械能守恒，故b正确，a错误；重力做正功，重力势能减少动能增加，重力做负功，动能减少，重力势能增加，故c正确，d错误4.如图所示，小球的质量为m，自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下，沿虚线轨迹落地，不计空气阻力，则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)()amg(hh)，mghbmg(hh)，mghcmgh,0dmgh，mgh解析：选a.选取斜槽末端切线所在平面为零势能参考平面，小球初始状态的重力势能为ep1mgh，落地时的重力势能为ep2mgh，小球下落过程机械能守恒，则有mghek(mgh)，即ekmg(hh)，选项a正确，其他选项均错5某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，采用如图所示的装置，进行了如下一些操作，该同学的以下做法正确的是()a用天平称出重物的质量b使用计时器打点时，先放开纸带，后接通电源c从打上点的纸带中挑出点迹清晰的纸带进行测量d用所选纸带求打某点对应的重物下落的速度v时，用vgt 计算，其中t为从打第1点到打该点的时间间隔，g为当地的重力加速度解析：选c.该实验是利用自由落体运动验证机械能守恒，即mghmv2，只需验证ghv2，不需要测量重物的质量，a错误；由打点计时器的使用方法可知应该先接通电源，再放开纸带，b错误；计算速度时应利用纸带，根据平均速度计算某点的瞬时速度，d错误6(多选)一物体从高h处自由下落，不考虑空气阻力，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等(取地面为参考平面)，则()a此时物体所处的高度为b此时物体的速度为c物体下落的时间为d此时机械能可能小于mgh解析：选abc.物体下落中机械能守恒，d错由mgh2mgh，知h，a对由mgh2mv2，知v，b对由t，知t，c对7一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不正确的是()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，弹力做负功，弹性势能增加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d.运动员到达最低点前，重力始终做正功，重力势能始终减小，选项a正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力沿绳往上，故弹力做负功，弹性势能增加，选项b正确；由机械能守恒的条件可知，选项c正确；重力势能大小与重力势能零点的选取有关，但重力势能的改变与势能零点的选取无关，选项d错误8.(多选)如图，游乐场中，从高处a到水面b处有两条长度相同的光滑轨道甲、乙两小孩沿不同轨道同时从a处自由滑向b处，下列说法正确的有()a甲的切向加速度始终比乙的大b甲、乙在同一高度的速度大小相等c甲、乙在同一时刻总能到达同一高度d甲比乙先到达b处解析：选bd.甲、乙两小孩沿不同轨道从a运动到b时，只有重力做功，根据机械能守恒定律和甲、乙两小孩运动的vt图象解决问题甲、乙两小孩沿光滑轨道从a运动到b，只有重力做功，根据机械能守恒定律，得mghmv2，即v，所以甲、乙两小孩在同一高度时，速度大小相等，选项b正确；甲、乙两小孩在运动过程的vt图象如图所示由vt图象可知，选项a、c错误，选项d正确二、非选择题9某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 hz，查得当地的重力加速度g9.8 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg.(1)下列叙述正确的是_a应该用天平称出重物的质量b可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处理数据c操作时应先松开纸带再通电d打点计时器应接在电压为46 v的交流电源上(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带，量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm、0.19 cm、0.25 cm，则可肯定_同学在操作上有错误，错误是_若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点a、b、c到第一个点o间的距离分别为15.55 cm、19.20 cm和23.23 cm.则当打点计时器打点b时重物的瞬时速度v_m/s；重物由o到b过程中，重力势能减少了_j，动能增加了_j(保留3位有效数字)，根据所测量的数据，还可以求出重物实际下落的加速度为_m/s2，则重物在下落的过程中所受的阻力为_n.解析：(1)本实验中只需验证gh与的关系，不需要测重物质量，操作时应先接通电源再松开纸带，可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处理数据，a、c错，b、d对(2)实验中理想的纸带应是点迹清晰，第一、二两点间的距离略小于2 mm的纸带，所以丙错误，错误在于操作中先松开了纸带，再接通了电源，致使纸带上第一、二两点间距增大利用公式vn可计算出打点b时重物的瞬时速度为1.92 m/s.重物由o到b过程中，重力势能减少了epmgh1.009.819.20102 j1.88 j；动能增加了ekmv21.84 j，由hat2可求出重物实际下落的加速度为a9.5 m/s2，由牛顿第二定律知重物在下落的过程中所受到的阻力满足mgf阻ma，所以f阻0.3 n.答案：(1)bd(2)丙先松开了纸带，再接通了电源1921.881.849.50.310.如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块a和b连接，a的质量为4m，b的质量为m.开始时将b按在地面上不动，然后放开手，让a沿斜面下滑而b上