－教科版必修2 4.5 机械能守恒定律 作业.doc

4.5 机械能守恒定律 作业1.如图所示，在水平面上的a点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达b点时，其动能为()amvmgh bmvmghcmghmgh dmvmg(hh)解析：选b物体运动过程中，机械能守恒，由mghekmv得，到达b点时动能ekmghmv，故选项b正确2如图所示，下列四个选项的图中，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：选c机械能守恒定律是指在只有重力和弹力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变在图c中，只有重力对木块做功，机械能守恒故c图是正确的在图a和图b中，除重力做功以外，还有外力f对木块做功，机械能不守恒在图d中，由于斜面是粗糙的，木块还要克服摩擦力做功，机械能将减小，也不守恒所以a、b、d都不正确3.如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，mn是通过椭圆中心o点的水平线已知一小球从m点出发，初速率为v0，沿管道mpn运动，到n点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由m点以初速率v0出发，而沿管道mqn运动，到n点的速率为v2，所需时间为t2，则()av1v2，t1t2 bv1v2，t1t2cv1v2，t1t2 dv1v2，t1t2解析：选a利用机械能守恒定律和速率变化特点解决问题根据机械能守恒定律可知v1v2，再根据速率变化特点知，小球由m到p再到n，速率先减小至最小，再增大到原速率小球由m到q再到n，速率先增大至最大，再减小到原速率由两球运动速率特点以及两条路径的路程相等可画出如图所示图象，由图象可知小球沿mqn路径运动的平均速率大，所以t1t2，故选项a正确4一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，假设t0 时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是()a物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为epmgrb物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为ekmv2mgrc物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为emv2d物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为emv2mgr解析：选d重力势能epmg(rrcos )，tt.则epmgr(1cost)，物体的动能ekmv2不变机械能epmv2mgr.故d项正确5关于机械能守恒的叙述，正确的是()a做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒b做变速直线运动的物体机械能不可能守恒c合外力为零时，机械能一定守恒d只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒答案：a6.北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵。假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的()a动能增加 b重力势能增加c机械能减少 d机械能不变答案：b解析：匀速上升过程中动能不变，重力势能增加，机械能增加，所以只有b项正确。7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，机械能增大答案：d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。8游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下，则()a下滑过程中支持力对小朋友不做功b下滑过程中小朋友的重力势能增加c整个运动过程中小朋友的机械能守恒d在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功答案：ad解析：下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直，所以支持力不做功，a正确；越往下滑动重力势能越小，b错误；摩擦力的方向与速度方向相反，所以摩擦力做负功，机械能减少，d正确，c错误。9一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图所示中，表示物体的动能随高度h变化的图象a，物体的重力势能ep随速度v变化的图象b，物体的机械能e随高度h变化的图象c，物体的动能ek 随速度v的变化图象d，可能正确的是()答案：abcd解析：以一定的速度竖直上抛的物体，不计空气阻力，机械能守恒，因此c选项正确。由机械能守恒定律可得：mghekmv，所以a选项正确。由公式epmv2mv，可知b选项正确。又因为ekmv2，所以d选项正确，故选a、b、c、d。10.如图所示，质量均为m的小球a、b、c，均用长为l的细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，lh，a球刚好在桌边，若a球、b球相继下落着地后不再反弹，则c球离开桌边时速度大小是多少？解析：先以地球和三个小球组成的系统作为研究对象，ep03mgh，ek00，ept2mgh，ekt3mv，其中v1为a球落地三球运动的共同速率，由系统机械能守恒得：3mgh2mgh3mv，再以b