2019-2020年高中物理 機械能守恒定律 第八節(jié) 機械能守恒定律課時作業(yè) 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 機械能守恒定律 第八節(jié) 機械能守恒定律課時作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1.如下圖所示,下列四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖A、B、C中的斜面是光滑的,圖D的斜面是粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的力,方向如圖中箭頭所示.圖A、B、D的木塊向下運動,圖C中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是( ) [解析] 根據(jù)機械能守恒條件,除重力做功外,選項A、B、D中均有外力做功,故機械能不守恒. [答案] C 2.水平飛行的子彈打中放在光滑水平面上的木塊,并留在木塊中,下列關(guān)于機械能敘述正確的是( ) A.子彈的機械能不守恒 B.木塊的機械能不守恒 C.子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒 D.子彈動能的減少量大于木塊動能的增加量 [解析] 由于子彈與木塊之間存在摩擦力,因而有內(nèi)能產(chǎn)生,對于子彈本身、木塊本身及系統(tǒng)來說機械能都不守恒,子彈動能減少量大于木塊動能增加量,因而選項A、B、D正確,選項C錯誤. [答案] ABD 3.關(guān)于機械能守恒,下列說法中正確的是( ) A.物體做勻速運動,其機械能一定守恒 B.物體所受合外力不為零,其機械能一定不守恒 C.物體所受合外力做功不為零,其機械能一定不守恒 D.物體沿豎直方向向下做加速度為5 m/s2的勻加速運動,其機械能減少 [解析] 物體做勻速運動其動能不變,但機械能可能變,如物體勻速上升或下降,機械能會相應(yīng)的增加或減少,選項A錯誤;物體僅受重力作用,只有重力做功時,物體機械能守恒,選項B、C錯誤;物體沿豎直方向向下做加速度為5 m/s2的勻加速運動時,物體一定受到一個與運動方向相反的力作用,此力對物體做負(fù)功,物體機械能減少,故選項D正確. [答案] D 4.關(guān)于機械能守恒的條件,下列說法正確的是( ) A.只有物體所受的合外力為零,物體的機械能才守恒 B.若物體所受合外力做功為零,物體的機械能守恒 C.做勻速圓周運動的物體,其機械能一定守恒 D.做勻加速直線運動的物體,其機械能可能守恒 [解析] 當(dāng)物體勻速上升時,所受合外力為零,合外力做功也為零,但向上的力做了功,機械能增加了,故A、B不對.若物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動,動能不變,但勢能改變,所以機械能不守恒,C錯.自由落體運動是勻加速直線運動,并且機械能守恒,所以D對,故應(yīng)選D. [答案] D 5.如右圖所示,一斜面放在光滑的水平面上,一個小物體從斜面頂端無摩擦地自由滑下,則在下滑的過程中( ) A.斜面對小物體的彈力做的功為零 B.小物體的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為小物體的動能 C.小物體的機械能守恒 D.小物體、斜面和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒 [解析] 小物體、斜面和地球三者機械能守恒,選項D正確.而小物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為它和斜面的動能;斜面的重力勢能不變,動能增加,則其機械能增加,斜面對小物體做負(fù)功,故選項A、B、C錯誤. [答案] D 6.如右圖所示,一滑塊從半圓形光滑軌道上端由靜止開始滑下,當(dāng)滑到最低點時,關(guān)于滑塊的動能大小和對軌道的壓力,下列說法正確的是( ) A.軌道半徑越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力越大 B.軌道半徑越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力與半徑無關(guān) C.軌道半徑越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力越小 D.軌道半徑變化時,滑塊動能和對軌道的壓力都不變 [解析] 軌道半徑越大,滑塊轉(zhuǎn)化為動能的重力勢能就越大,故動能越大.由機械能守恒定律得mgR=mv2,而滑塊對軌道的壓力N=mg+=3mg,與半徑的大小無關(guān). 選項B正確. [答案] B 7.如右圖所示,傾斜軌道AC與有缺口的圓軌道BCD相切于C,圓軌道半徑為R,兩軌道在同一豎直平面內(nèi),D是圓軌道的最高點,缺口DB所對的圓心角為90,把一個小球從斜軌道上某處由靜止釋放,它下滑到C點后便進(jìn)入圓軌道,要想使它上升到D點后再落到B點,不計摩擦,則下列說法正確的是( ) A.釋放點須與D點等高 B.釋放點須比D點高 C.釋放點須比D點高 D.使小球經(jīng)D點后再落到B點是不可能的 [解析] 要使小球在D點平拋出去后落回B點,則平拋時的速度v===,由圓周運動知識可知小球若要到達(dá)D點,到達(dá)D點時的速度應(yīng)不小于.故選項D正確. [答案] D 8.如右圖所示,在跨過一光滑輕滑輪的繩子兩端分別掛著質(zhì)量為m1、m2的兩個物體,已知m2>m1.若m1向上運動,m2以加速度a向下運動時,阻力不計,則( ) A.m1、m2的總機械能不守恒 B.m2的機械能守恒 C.m1、m2的總機械能守恒 D.m1的機械能守恒 [解析] 繩子對m1和m2的彈力大小相等,兩個物體在彈力的方向上發(fā)生的位移大小相等.由于m2>m1,所以m2向下運動,而m1向上運動.m2克服彈力做的功為W1,彈力對m1所做的功為W2,可以看出兩個物體的機械能都不守恒.但W1=W2,以m1和m2整體為研究對象,只有重力對整體做功,所以總的機械能守恒. [答案] C 二、非選擇題 9.物體以Ek=100 J的初動能從斜面底端沿斜面向上運動,當(dāng)該物體經(jīng)過斜面上某一點時,動能減少了80 J,機械能減少了32 J,則物體重返斜面底端時的動能為________. [解析] 根據(jù)題意,當(dāng)物體滑到斜面某一點時,機械能減少32 J,動能減少80 J,即重力勢能增加ΔEP1=80 J-32 J=48 J.當(dāng)物體滑到斜面的最高點時,機械能有減少,設(shè)摩擦力做的功為Ff,動能減少100 J,即重力勢能增加ΔEP=100-WFf.由于物體在斜面上做勻變速運動,因此=,即=,解得WFf=40 J,即物體從斜面底端滑到斜面頂端時克服摩擦力做功40 J.當(dāng)物體再次滑到斜面底端時的動能為Ek2=Ek1-2WFf=100 J-240 J=20 J. [答案] 20 J 10.把一塊質(zhì)量是3.0 kg的石頭,從10 m高的山崖上,以30角、5.0 m/s的速度朝斜上方拋出(空氣阻力不計),石頭落地時速度的大小為__________m/s.石頭落地時速度的大小與__________有關(guān)系;與__________沒有關(guān)系.(填后面的序號)①石塊的質(zhì)量.②石塊拋出時的速度大?。凼瘔K拋出時的速度方向(拋射角).④石塊拋出時的高度. [解析] 石頭在空中飛行的過程中,根據(jù)動能定理列出方程為mgh=mv-mv,解得石頭落地時的速度為v2==15 m/s.從v2的表達(dá)式可以看出,石頭落地時的速度大小跟石頭的質(zhì)量沒有關(guān)系,跟石頭被拋出時的速度方向沒有關(guān)系,只跟拋出時的高度和拋出時的速度大小有關(guān). [答案] 15?、冖堋、佗? 11.如右圖所示,輕彈簧k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的速度運動并開始擠壓彈簧,求彈簧的最大彈性勢能及木塊被彈回速度增大到3 m/s時彈簧的彈性勢能. [解析] 物體和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒,當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物體的動能為零,由機械能守恒定律得,彈簧的最大彈性勢能為 Epm=mv=452 J=50 J. 當(dāng)物體的速度為v=3 m/s時,彈簧的彈性勢能為Ep,由機械能守恒定律得 Ep+mv2=mv,Ep=mv-mv2=50 J-432 J=32 J. [答案] 50 J 32 J 12.如圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角θ=30,另一邊與水平地面垂直,頂上有一個定滑輪,跨過定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊A和B連接,A的質(zhì)量為4m,B的質(zhì)量為m.開始時,將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不計.當(dāng)A沿斜面下滑距離s后,細(xì)線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)B不會與定滑輪相碰) [解析] 設(shè)細(xì)線斷裂前一瞬間A和B的速度大小為v,A沿斜面下滑s的過程中,A的高度降低了ssinθ,B的高度升 高了s.對A和B以及地球組成的系統(tǒng)的機械能守恒,物塊A機械能的減少量等于物塊B機械能的增加量,即4mgssinθ-4mv2=mgs+mv2.細(xì)線斷后,物塊B做豎直上拋運動,物塊B與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒,設(shè)物塊B繼續(xù)上升的高度為h,有mgh=mv2.由以上兩式聯(lián)立解得h=,故物塊B上升的最大高度為H=s+h=s+=s. [答案] s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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