2019-2020年高中物理 7.8《機(jī)械能守恒定律》課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 7.8機(jī)械能守恒定律課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1如圖所示的四個(gè)圖中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)，在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒的是()【解析】該題考查機(jī)械能守恒的判斷，對(duì)于A、B選項(xiàng)外力F對(duì)物體做功，機(jī)械能不守恒C選項(xiàng)中木塊只有重力做功，機(jī)械能守恒，D選項(xiàng)中有摩擦力做功，機(jī)械能也不守恒【答案】C2.如圖所示，某人以拉力F將物體沿斜面拉，拉力大小等于摩擦力，則下列說法正確的是()A物體做勻速運(yùn)動(dòng) B合力對(duì)物體做功等于零C物體的機(jī)械能保持不變 D物體機(jī)械能減小【解析】物體在沿斜面方向上除受拉力F和摩擦力f外，還有重力沿斜面方向的分力，拉力大小等于摩擦力，因此物體不可能做勻速運(yùn)動(dòng)，且合力對(duì)物體做功不為零物體在運(yùn)動(dòng)過程中，合力做的功只等于重力做的功，機(jī)械能守恒故選C.【答案】C3一個(gè)人站在陽臺(tái)上，以相同的速率v0分別把三個(gè)球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出不計(jì)空氣阻力，則三球落地時(shí)的速度()A上拋球最大 B下拋球最大C平拋球最大 D三球一樣大【解析】在物體做拋體運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，得mvmghmv，得v1，所以三球落地時(shí)的速度大小相同，D選項(xiàng)正確【答案】D4如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的物體a、b，在同一高度處，a自由下落，b沿光滑斜面由靜止下滑，則它們到達(dá)地面時(shí)(空氣阻力不計(jì))()A速率相同，動(dòng)能相同Ba物體速度大，動(dòng)能也大Ca、b兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒Db物體重力做功比a物體的重力做功大【解析】不論是自由落體還是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合機(jī)械能守恒定律，所以C正確；由機(jī)械能守恒得：mghmv2，所以落地時(shí)，速率相同動(dòng)能也相同，A正確【答案】AC5.如圖所示，在距地面h高處以初速度v0水平拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，物體在下落過程中，下列說法中正確的是()A物體在c點(diǎn)比在a點(diǎn)具有的機(jī)械能大B物體在b點(diǎn)比在c點(diǎn)具有的動(dòng)能大C物體在a、b、c三點(diǎn)具有的動(dòng)能一樣大D物體在a、b、c三點(diǎn)具有的機(jī)械能相等【解析】小球在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，機(jī)械能守恒，在任何一個(gè)位置小球的機(jī)械能都是一樣的【答案】D6將物體由地面豎直上拋，如果不計(jì)空氣阻力，物體能夠達(dá)到的最大高度為H.當(dāng)物體上升到過程中的某一位置，它的動(dòng)能是重力勢(shì)能的3倍，則這一位置的高度是()A2H/3 BH/2CH/3 DH/4【解析】物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)動(dòng)能是重力勢(shì)能的3倍時(shí)的高度為h，則有mgHEkmgh，即mgH4mgh，解得hH/4.【答案】D7.如圖所示，輕彈簧一端與墻相連處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為4 kg的木塊沿光滑的水平面以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)并開始擠壓彈簧，求：(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能；(2)木塊被彈回速度增大到3 m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能【解析】(1)由機(jī)械能守恒有Epmmv452J50 J(2)由機(jī)械能守恒有mvEp1mv452JEp1432 J得Ep132 J.【答案】(1)50 J(2)32 J8長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時(shí)的速度大小為多少？【解析】設(shè)整條鏈質(zhì)量為m，取桌面為零勢(shì)面，鏈條下落，由機(jī)械能守恒定律得gmgmv2，所以v.【答案】能力提升1.如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法不正確的是()A斜劈對(duì)小球的彈力不做功B小球的機(jī)械能守恒C斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D小球重力勢(shì)能的減少量等于斜劈動(dòng)能的增加量【解析】不計(jì)一切摩擦，小球下滑時(shí)，小球和斜劈組成的系統(tǒng)沒有機(jī)械能之外的其他形式能產(chǎn)生，系統(tǒng)機(jī)械能守恒因斜劈的機(jī)械能增加，故小球的機(jī)械能減少，小球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和斜劈的動(dòng)能【答案】ABD2.如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置的一部分，M為半徑為R1.0 m、固定于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m0.01 kg的小鋼珠假設(shè)某次發(fā)射的鋼球沿軌道內(nèi)側(cè)恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)水平飛出，取g10 m/s2，彈簧槍的長(zhǎng)度不計(jì)，則發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能為()A0.10 J B0.15 JC0.20 J D0.25 J【解析】小鋼珠恰好經(jīng)過M的上端點(diǎn)有mgm，所以vm/s.根據(jù)機(jī)械能守恒定律得EpmgRmv20.15 J.【答案】B3.如圖，把一根內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管彎成3/4圓周形狀，且豎直放置，管口A豎直向上，管口B水平向左，一小球從管口A的正上方h1高處自由落下，經(jīng)細(xì)管恰能到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處若小球從A管口正上方h2高處自由落下，進(jìn)入A管口運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后又從空中飛落進(jìn)A口，則h1：h2為()A1：2 B2：3C4：5 D5：6【解析】當(dāng)小球從管口A的正上方h1高處自由落下，到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處時(shí)的速度為零，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有(取管口A的位置重力勢(shì)能為零)，mgh1mgR，解得h1R；當(dāng)從A管口正上方h2高處自由落下時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有RvBt，Rgt2，解得vB ，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgh2mgRmv，解得h25R/4，故h1：h24：5.【答案】C4我國(guó)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行(即繞地球一圈需要24小時(shí))；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比()A衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能減小，機(jī)械能守恒B衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大C衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小D衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大【解析】由Gmr和Gm可知，周期變長(zhǎng)，表明軌道半徑變大，速度減小，動(dòng)能減小此過程中，萬有引力做負(fù)功，引力勢(shì)能增大每次變軌都需要點(diǎn)火加速，機(jī)械能增大，故選項(xiàng)D正確【答案】D5.豎直放置的輕彈簧下連接一個(gè)小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示則迅速放手后(不計(jì)空氣阻力)()A放手瞬間小球的加速度等于重力加速度B小球與彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C小球的機(jī)械能守恒D小球向下運(yùn)動(dòng)過程中，小球動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和不斷增大【解析】放手瞬間小球加速度大于重力加速度，A錯(cuò)；整個(gè)系統(tǒng)(包括地球)的機(jī)械能守恒，B對(duì)，C錯(cuò)；向下運(yùn)動(dòng)過程中，由于重力勢(shì)能減小，所以小球的動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和增大【答案】BD6.如圖所示，用細(xì)圓管組成的光滑軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑rR.有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管，問：(1)若要小球能從C端出來，初速度v0需多大？(2)在小球從C端出來的瞬間，管壁對(duì)小球的壓力為mg，那么小球的初速度v0應(yīng)為多少？【解析】(1)要使小球能運(yùn)動(dòng)到C處，且從C端出來，必須滿足mvmg2R，即：v02.(2)以AB所在平面為零勢(shì)面，則小球到達(dá)C處時(shí)的重力勢(shì)能為2mgR，從B到C列機(jī)械能守恒方程：mv2mgRmv， 小球在C處受重力mg和細(xì)管豎直方向的作用力FN，根據(jù)牛頓第二定律，得：mgFN，由解得FN5mg，討論式，即得解：a當(dāng)小球受到向下的壓力時(shí)，F(xiàn)Nmg，v0.b當(dāng)小球受到向上的壓力時(shí)，F(xiàn)Nmg，v0.【答案】見解析