2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時(shí)作業(yè)十五機(jī)械能守恒定律含解析新人教版必修2

PAGE7-課時(shí)作業(yè)(十五)機(jī)械能守恒定律素養(yǎng)落實(shí)練1．下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說(shuō)法中正確的是()A．物體只受重力時(shí)，機(jī)械能才守恒B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械能肯定守恒C．物體所受合力為零時(shí)，物體的機(jī)械能肯定守恒D．除重力外，其他力不做功，物體的機(jī)械能肯定守恒2．如圖所示，以下實(shí)例中均不考慮空氣阻力，系統(tǒng)機(jī)械能守恒的是()3．2024年中國(guó)女排在里約奧運(yùn)會(huì)上克服困難拿到冠軍，“女排精神”又一次鼓舞了全國(guó)人民．假設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()A．排球從靜止到發(fā)出的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．若接球后排球做上拋運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程中排球動(dòng)能不變C．若扣球后排球做平拋運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程中排球機(jī)械能守恒D．若攔網(wǎng)后排球平拋出界，則此過(guò)程中排球機(jī)械能增加4．木塊靜止掛在繩子下端，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起擺到肯定高度，如圖所示，從子彈起先射入到共同上擺到最大高度的過(guò)程中，下面說(shuō)法正確的是()A．子彈的機(jī)械能守恒B．木塊的機(jī)械能守恒C．子彈和木塊的總機(jī)械能守恒D．以上說(shuō)法都不對(duì)5.如圖所示，距離地面h處以初速度v0沿水平方向拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，物體在下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．物體在c點(diǎn)比在a點(diǎn)具有的重力勢(shì)能大B．物體在c點(diǎn)比在a點(diǎn)具有的動(dòng)能大C．物體在a點(diǎn)比在b點(diǎn)具有的動(dòng)能大D．物體在a、b、c三點(diǎn)具有的動(dòng)能一樣大6.一小球以肯定的初速度從圖示位置進(jìn)入光滑的軌道，小球先進(jìn)入圓軌道1，再進(jìn)入圓軌道2，圓軌道1的半徑為R，軌道2的半徑是軌道1的1.8倍，小球的質(zhì)量為m，若小球恰好能通過(guò)軌道2的最高點(diǎn)B，則小球在軌道1上經(jīng)過(guò)A處時(shí)對(duì)軌道的壓力為()A．2mgB．3mgC．4mgD．5mg7．如圖所示，質(zhì)量為m的足球靜止在地面上的位置1，被運(yùn)動(dòng)員踢出后落到地面上的位置3，足球在空中到達(dá)最高點(diǎn)位置2時(shí)離地面的高度為h速率為v，以地面為參考平面，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功等于eq\f(1,2)mv2B．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功小于mgh＋eq\f(1,2)mv2C．足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過(guò)程中重力做功為mghD．足球運(yùn)動(dòng)到位置3前瞬間的機(jī)械能小于mgh＋eq\f(1,2)mv2素養(yǎng)提升練8．(多選)如圖所示，一輕彈簧的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，將小球從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，讓它自由下擺，不計(jì)空氣阻力，則在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中()A．小球的機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢(shì)能增加C．彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．小球的機(jī)械能削減9．(多選)下列幾個(gè)實(shí)例中，滿意機(jī)械能守恒的是()A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體B．如圖(甲)，物體在固定光滑圓弧面上自由滑動(dòng)C．如圖(乙)，在光滑的水平面上壓縮彈簧的小球D．在光滑的水平面上被細(xì)線拉住做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球10．(多選)如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的推斷正確的是()A．甲圖中，物體將彈簧壓縮的過(guò)程中，物體機(jī)械能守恒B．乙圖中，物體在大小等于摩擦力的拉力F作用下沿斜面下滑時(shí)，物體機(jī)械能守恒C．丙圖中，斜面光滑，物體在推力F作用下沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體機(jī)械能守恒D．丁圖中，斜面光滑，物體在斜面上下滑的過(guò)程中，物體機(jī)械能守恒11．(多選)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)和2LA．兩球的速率一樣大B．兩球的動(dòng)能一樣大C．兩球的機(jī)械能一樣大D．兩球所受的拉力一樣大12．如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R＝0.5m，軌道在C處與水平地面相切，在C處放一小物塊(圖中未畫(huà)出)，給它一水平向左的初速度v0＝5m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)，最終落在水平地面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離x(重力加速度g取10m/s2)．課時(shí)作業(yè)(十五)機(jī)械能守恒定律1．解析：物體除受重力或彈力外，也受其他力，但其他力不做功或做功的代數(shù)和為零，機(jī)械能也守恒，A錯(cuò)誤．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的動(dòng)能不變，但勢(shì)能可能改變，B錯(cuò)誤．物體所受合力為零時(shí)，其機(jī)械能不肯定守恒，C錯(cuò)誤．由機(jī)械能守恒條件知，D正確．答案：D2．解析：A、B錯(cuò)：人上樓、跳繩都是人體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．C錯(cuò)：水滴石穿，水滴的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機(jī)械能不守恒．D對(duì)：箭射出時(shí)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能、彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．答案：D3．解析：排球從靜止到發(fā)出的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)排球做功，排球機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤．若接球后排球做上拋運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程中重力做負(fù)功，排球動(dòng)能削減，故B錯(cuò)誤．若扣球后排球做平拋運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程中只有重力做功，排球機(jī)械能守恒，故C正確．若攔網(wǎng)后排球平拋出界，則此過(guò)程中只有重力做功，排球機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤．答案：C4．解析：子彈射入木塊的過(guò)程中，子彈克服摩擦力做功產(chǎn)生內(nèi)能，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，子彈的機(jī)械能不守恒，木塊的機(jī)械能不守恒．故選D.答案：D5．解析：物體在下落過(guò)程中，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，所以物體在a點(diǎn)的重力勢(shì)能大于c點(diǎn)的重力勢(shì)能，在b、c點(diǎn)的動(dòng)能大于在a點(diǎn)的動(dòng)能，B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．答案：B6．解析：小球恰好能過(guò)軌道2的最高點(diǎn)B時(shí)，有mg＝eq\f(mv\o\al(2,B),1.8R)，小球在軌道1上經(jīng)過(guò)A處時(shí)，有F＋mg＝eq\f(mv\o\al(2,A),R)，依據(jù)機(jī)械能守恒定律，有1.6mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，解得F＝4mg，C項(xiàng)正確．答案：C7．解析：設(shè)運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做功為W，由動(dòng)能定理有：W－mgh－W阻＝eq\f(1,2)mv2，W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＋W阻，所以A、B錯(cuò)；空氣阻力對(duì)足球做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中足球的機(jī)械能減小，足球在空中到達(dá)最高點(diǎn)位置2時(shí)的機(jī)械能為eq\f(1,2)mv2＋mgh，所以足球在地面上位置1時(shí)的機(jī)械能大于eq\f(1,2)mv2＋mgh，足球運(yùn)動(dòng)到位置3前瞬間的機(jī)械能小于eq\f(1,2)mv2＋mgh，D正確；足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過(guò)程中重力做功為－mgh，故C錯(cuò)誤．答案：D8．解析：A錯(cuò)，D對(duì)：由于彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能削減．B對(duì)：由于彈簧被拉長(zhǎng)，所以彈簧的彈性勢(shì)能增大．C對(duì)：由A到B的過(guò)程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即彈簧與小球的總機(jī)械能守恒．答案：BCD9．解析：做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能保持不變，但假如高度發(fā)生改變，則機(jī)械能發(fā)生改變，如勻速下降的著陸傘，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體沿光滑圓弧自由滑動(dòng)，重力做功，弧面對(duì)物體的彈力不做功，故物體的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B正確；在小球壓縮彈簧的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能在增加，小球的機(jī)械能在削減，但小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，受到重力、水平面對(duì)小球的支持力，還有細(xì)線對(duì)小球的拉力，這些力皆與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，所以小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)能量轉(zhuǎn)化，保持原有的動(dòng)能不變，即機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確．答案：BD10．解析：物體壓縮彈簧的過(guò)程中，物體所受重力和彈簧的彈力都對(duì)其做功，所以物體機(jī)械能不守恒．選項(xiàng)A錯(cuò)誤．物體沿斜面下滑的過(guò)程中，除重力做功外，其他力做功的代數(shù)和始終為零，所以物體機(jī)械能守恒．選項(xiàng)B正確．物體下滑過(guò)程中，除重力外還有推力F對(duì)其做功，所以物體機(jī)械能不守恒．選項(xiàng)C錯(cuò)誤．物體沿斜面下滑過(guò)程中，只有重力對(duì)其做功，所以物體機(jī)械能守恒．選項(xiàng)D正確．答案：BD11．解析：兩球在下落過(guò)程中，機(jī)械能守恒，起先下落時(shí)，重力勢(shì)能相等，動(dòng)能都為零，所以機(jī)械能相等，下落到最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能也一樣大，選項(xiàng)C正確．選取小球A為探討對(duì)象，設(shè)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為vA，動(dòng)能為EkA，小球所受的拉力大小為FA，則mgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，F(xiàn)A－mg＝eq\f(mv\o\al(2,A),L)，可得vA＝eq\r(2gL)，EkA＝mgL，F(xiàn)A＝3mg；同理可得vB＝2eq\r(gL)，EkB＝2mgL，F(xiàn)B＝3mg.故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確．答案：CD12．解析：方法一應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解．物塊由C到A過(guò)程，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則：ΔEp＝－ΔEk，即2mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2①物塊從A到D過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng)，則豎直方向：2R＝eq\f(1,2)