江苏专版2023-2024学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律重难专题16动能定理和机械能守恒定律的综合应用分层作业新人教版必修第二册

重难专题16动能定理和机械能守恒定律的综合应用分层作业知识基础练1.如图所示，质量为的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力作用下，物体由静止开始运动到绳与水平方向的夹角时绳以速度竖直向下运动，此过程中，绳的拉力对物体做的功为()A. B. C. D.2.[2022江苏东台练习]如图所示，竖直面内光滑圆轨道半径，有一质量为的小球从最低点开始运动，初速度,方向水平向右，重力加速度取，下列说法正确的是()A.在点时，小球对轨道的压力为B.小球可能脱离圆轨道C.在点时，小球重力的瞬时功率为D.小球在点的速率为3.[2022江苏盐城期末]如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物,轻质定滑轮下方悬挂重物,悬挂滑轮的轻质细线均竖直。开始时,重物、处于静止状态,距地面高度均为。释放后、开始运动。已知、的质量相等、摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为。下列对重物的说法正确的是()A.重力做负功B.重力势能增加C.重力做的正功等于重物克服重力做的功D.机械能的减少量等于重物机械能的增加量4.[2022江苏南通期末]如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能、重力势能（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是()A. B. C. D.能力提升练5.[2022江苏南京期末]如图所示，、两个小球穿在一根与水平面成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止，绳与杆的夹角也为,绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动球,至与杆垂直后静止释放，则()A.球质量是球的2倍B.从释放至球返回到初始位置,球重力势能减小量小于球返回初位置时的动能C.从释放至球返回到初始位置,两球重力势能变化量D.球返回到初始位置时，其动能是球动能的倍6.一条长为的轻绳一端固定在点，另一端连接一质量的小球，悬点距离水平地面的高度，开始时小球处于点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示。让小球从静止释放，当小球运动到点时，轻绳碰到悬点正下方一个固定的光滑小钉子时立刻断裂，不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度，不计空气阻力。（1）求当小球运动到点时的速度大小；（2）绳断裂后小球从点抛出并落在水平地面的点，求小球落到点时的瞬时速度的大小。7.如图所示，斜面下端与圆轨道相切于点，整个装置竖直固定，是圆轨道的最低点，斜面的倾角，与圆心等高，圆轨道半径，斜面高。现有一个质量的小物块（视为质点）从斜面上端点由静止下滑，经竖直圆轨道回到最低点以后经直轨道冲上两个半径均为的圆管轨道,所有轨道均光滑,取,，取，忽略空气阻力。（1）求物块到达点时对轨道的压力大小。（2）若物块要在不脱离轨道的基础上能通过圆管轨道最高点，则物块释放的高度（距离斜面底端的高度）至少为多少？8.[2022江苏仪征调研]一劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为的光滑斜面底端,上端连接物块。一轻绳跨过定滑轮,一端与物块连接,另一端与套在光滑竖直杆上的物块连接,定滑轮到竖直杆的距离为。初始时在外力作用下,物块在点静止不动,轻绳与斜面平行,绳子张力大小为。已知物块质量为,物块质量为,不计滑轮大小及摩擦,取,,。现将物块由静止释放，求：（1）物块位于点时，弹簧的伸长量；（2）物块上升至与滑轮等高的点时的速度大小；（3）物块上升至点过程中，轻绳拉力对其所做的功。重难专题16动能定理和机械能守恒定律的综合应用分层作业知识基础练1.C2.D3.D4.D能力提升练5.D6.（1）[解析]设小球运动到点时的速度大小为，由机械能守恒定律得：，解得小球运动到点时的速度大小为。（2）[解析]小球从点做平抛运动，小球只受重力，全过程机械能守恒，由机械能守恒定律有，可得。7.（1）[解析]物块从到的过程，由动能定理得，物块到达点时，由牛顿第二定律有，联立解得，根据牛顿第三定律知，物块到达点时对轨道的压力大小为。（2）[解析]因点高于圆轨道半径，若物块要在不脱离轨道的基础上能通过点，则物块必须能通过点，则物块在点的速度必须满足。从开始到点的过程，由机械能守恒定律得，解得，所以物块释放的高度至少为。8.（1）[解析]物块位于点，假设弹簧伸长量为，对受力分析，有，解得。（2）[