魯科版必修2 能量守恒定律 第1課時(shí) 作業(yè).doc

2.3能量守恒定律1從地面豎直上拋兩個(gè)質(zhì)量不同的物體，設(shè)它們的初動(dòng)能相同，當(dāng)上升到同一高度時(shí)(不計(jì)空氣阻力，選拋出點(diǎn)所在的水平面為參考面)，則兩個(gè)物體()a所具有的重力勢(shì)能相等b所具有的動(dòng)能相等c所具有的機(jī)械能不相等d所具有的機(jī)械能相等解析：初態(tài)機(jī)械能相同，機(jī)械能守恒，d對(duì)，c錯(cuò)同一高度質(zhì)量不等，重力勢(shì)能不等，動(dòng)能不等，a、b錯(cuò)答案：d2.游樂場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來，則()a下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功b下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加c整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒d在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功解析：下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功，a錯(cuò)誤；越往下滑動(dòng)重力勢(shì)能越小，b錯(cuò)誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，d正確，c錯(cuò)誤答案：d3如圖所示，從h高處以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球若取拋出處物體的重力勢(shì)能為零，不計(jì)空氣阻力，則物體著地時(shí)的機(jī)械能為()amgh bmghmvc.mv d.mvmgh解析：物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不受阻力，僅有重力做功，物體的機(jī)械能守恒取拋出處的重力勢(shì)能為零，則拋出時(shí)的物體的機(jī)械能為mv，因此物體落地的瞬時(shí)機(jī)械能亦為mv，選項(xiàng)c正確答案：c4.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從a點(diǎn)沖上傾角為30的光滑斜面，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中()a物體的重力勢(shì)能增加了mghb機(jī)械能損失了mghc動(dòng)能損失了mghd機(jī)械能不守恒解析：物體在斜面上上升h，重力做負(fù)功mgh，故物體重力勢(shì)能增加了mgh，a選項(xiàng)正確在上升h高度的過程中，只有重力做功，重力勢(shì)能與動(dòng)能之間轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故b、d選項(xiàng)錯(cuò)誤由于只有重力做功，則合力做功即為mgh，由動(dòng)能定理，物體的動(dòng)能減少了mgh，c選項(xiàng)正確答案：ac5.如圖所示，一輛汽車從凸橋上的a點(diǎn)勻速率運(yùn)動(dòng)到等高的b點(diǎn)，以下說法正確的是()a由于車速不變，汽車從a到b過程中機(jī)械能不變b牽引力對(duì)汽車做的功等于汽車克服阻力做的功c汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受合外力為零d汽車所受的合外力做功為零解析：汽車的車速不變，其動(dòng)能不變，但高度變化，重力勢(shì)能變化，所以機(jī)械能不守恒，由動(dòng)能定理wfwf0，即合外力做功為零，由于速度方向變化，所以合外力不為零，故a、c錯(cuò)，b、d正確答案：bd6.一物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖所示，在a點(diǎn)物體開始與彈簧接觸，到b點(diǎn)時(shí)，物體速度為零，然后被彈回，下列說法中正確的是()a物體從a下降到b的過程中，動(dòng)能不斷變小b物體從a下降到b的過程中，重力勢(shì)能不斷變小c物體從a下降到b的過程中，彈性勢(shì)能不斷增大d物體從a下降到b的過程中，彈性勢(shì)能的增加量，等于重力勢(shì)能的減小量解析：物體在下降過程中，先加速后減速，因此動(dòng)能先增大后減小重力勢(shì)能一直減小，彈性勢(shì)能一直增大由于物體有初動(dòng)能，而末動(dòng)能為零，因此彈性勢(shì)能的增加量等于物體動(dòng)能和重力勢(shì)能的減少量答案：bc7質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度，下列說法中正確的是()a物體的重力勢(shì)能減少2mghb物體的機(jī)械能保持不變c物體的動(dòng)能增加2mghd物體的機(jī)械能增加mgh解析：因重力做了mgh的功，由重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系可知重力勢(shì)能減少mgh，合力做功為2mgh，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茉黾?mgh，除重力之外的力做功mgh，所以機(jī)械能增加mgh，a、b錯(cuò)，c、d對(duì)答案：cd8如圖所示，某人用平行于斜面的拉力將物體沿斜面拉下，已知拉力大小等于摩擦力大小，則下列說法正確的是()a物體是勻速下滑的b合外力對(duì)物體做的功等于零c物體的機(jī)械能減少d物體的機(jī)械能保持不變解析：因?yàn)橹亓Φ南禄至ξ幢黄胶?，合外力?shù)值上等于該分力，所以物體將加速下滑；因?yàn)槌亓ν猓渌ψ龉χ蜑榱?，所以物體的機(jī)械能將保持不變答案：d9如圖所示，傾角30的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m，粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物體與軟繩連接，物體由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過程中()a物塊的機(jī)械能逐漸增加b軟繩重力勢(shì)能共減少了mglc物塊重力勢(shì)能的減小等于軟繩克服摩擦力所做的功d軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和解析：物塊下落過程要克服繩的拉力做功，機(jī)械能逐漸減少，所以a錯(cuò)誤輕繩重心下落sin l，所以其重力勢(shì)能共減少了mgl，選項(xiàng)b正確根據(jù)動(dòng)能定理，物塊與輕繩的重力所做的功與摩擦力做功之和等于物塊與輕繩動(dòng)能的增加量，所以選項(xiàng)c錯(cuò)誤，d正確因此b、d正確答案：bd10.如圖所示是上海“明珠線”某輕軌站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小坡度，電車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡，如果坡高2 m，電車到a點(diǎn)時(shí)的速度是25.2 km/h，此后切斷電動(dòng)機(jī)電源，如果不考慮電車所受的摩擦力問：(1)電車到a點(diǎn)切斷電源后，能不能沖上站臺(tái)？(2)如果能沖上，它到b點(diǎn)時(shí)的速度為多大？(g取10 m/s2) 解析：(1)取a所在平面為參考面，v125.2 km/h7 m/s，設(shè)電車能沖上的最大高度為h，由機(jī)械能守恒定律得mghmv，h m2.45 m因hh，所以電車能沖上站臺(tái)(2)設(shè)電車到達(dá)b點(diǎn)的速度為v2.根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可得出mvmghmv，所以v2 m/s3 m/s.答案：(1)能沖上站臺(tái)(2)3 m/s11如圖所示，質(zhì)量為m2 kg的小球系在輕彈簧的一端，另一端固定在懸點(diǎn)o點(diǎn)，將彈簧拉至水平位置a處由靜止釋放，小球到達(dá)距o點(diǎn)下方h處的b點(diǎn)時(shí)速度為2 m/s.求小球從a運(yùn)動(dòng)b的過程中彈簧彈性勢(shì)能增加多少？(h0.5 m，g取10 m/s2)解析：以b點(diǎn)所在水平面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，a點(diǎn)為彈性勢(shì)能零勢(shì)能面，則在初狀態(tài)a有e1ek1ep1mgh.對(duì)末狀態(tài)b有e2ek2ep2mv2ep2.式中ep2為彈簧的彈性勢(shì)能由機(jī)械能守恒定律有e1e2，mghmv2ep2.所以ep2mghmv22100.5 j222 j6 j.答案：6 j12如圖所示，在大型露天游樂場(chǎng)中翻滾過山車的質(zhì)量為1 t，從軌道一側(cè)的頂點(diǎn)a處釋放，到達(dá)底部b處后又沖上環(huán)形軌道，使乘客頭朝下通過c點(diǎn)，再沿環(huán)軌道到達(dá)底部，最后沖上軌道另一側(cè)的頂端d處，已知d與a在同一水平面如果不考慮車與軌道間的摩擦和空氣阻力，a、b間的高度差為20 m，圓環(huán)半徑為5 m，g取10 m/s2，試求：(1)過山車通過b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；(2)過山車通過c點(diǎn)時(shí)的速度；(3)過山車通過d點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能解析：(1)過山車由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律ek增ep減可得過山車在b點(diǎn)的動(dòng)能mv0mghabekbmvmghab1031020 j21