人教版高中物理必修第2册 机械能守恒定律习题课课后作业.docVIP

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机械能守恒定律习题课课后作业

1．关于机械能守恒，以下说法正确的是（）．

A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

B．外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒

C．只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒

D．物体在运动过程中除重力以外还有其他力做功，则物体的机械能一定不守恒

2．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()

A．一样大 B．水平抛的最大

C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大

3．如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径m，最低点处有一小球（半径比小很多）。现给小球一水平向右的初速度，则要使小球不脱离圆轨道运动，应当满足g=10m/s2（）

A． B．m/s C．m/s D．m/s

4．2015年亚洲杯小组赛中，中国队战胜朝鲜队，以小组第一身份出线．比赛中守门员将静止在地面上的足球用大脚踢出，足球飞行最高高度为10m，在最高点速度为20m/s，已知足球质量为450g，以地面为零势能面，，不计空气阻力，求：

（1）在最高点足球的重力势能为多少？

（2）在最高点足球的动能为多少？

（3）足球被守门员刚踢出的瞬间速度大小为多少？

5．如图所示，一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球静置于地面，并用手托住b球，使轻绳刚好绷紧，此时b球距地面高度由静止释放b球，在b球着地前的瞬间，a球立即与轻绳脱离已知，，g取，不计空气阻力。求：

球着地时的速度大小；

球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间；

若以地面为零势能面，求a球再次回到地面前的机械能。

参考答案

1．【答案】C

【解析】

A.做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，如匀速下降的降落伞，机械能是减少的，选项A错误；

B.外力对物体做功为零时，物体的机械能不一定守恒，如在空中匀速下落的物体，合力为零，外力对物体做功为零，但物体的机械能减少，选项B错误；

C.只有重力对物体做功，符合机械能守恒的条件，物体的机械能一定守恒，选项C正确；

D.物体在运动过程中除重力以外还有其他力作用，若这个其他力是弹簧的弹力，物体的机械能守恒。

2．【答案】A

【解析】由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．

故选A．

3．【答案】CD

【解析】小球不脱离圆轨道时，最高点的临界情况为

解得

m/s

根据机械能守恒定律得

解得

m/s

故要使小球做完整的圆周运动，必须满足m/s；

若不通过四分之一圆周小球也不会脱离圆轨道，根据机械能守恒定律有

解得

m/s

故小球不越过四分之一圆周，必须满足m/s，所以要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足m/s或m/s，故CD正确，AB错误。故选CD。

4．【答案】（1）45J（2）90J（3）24.5m/s

【解析】（1）最高点的重力势能为：

；

（2）最高点的动能为：

；

（3）对球飞出至最高点过程由机械能守恒定律可知：

解得：

；

5．【答案】球着地时的速度大小是；

球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间是；

球再次回到地面前的机械能是8J。

【解析】

下落的过程，对小球a和b，由系统的机械能守恒得：

代入数据得：

球脱离轻绳后做竖直上抛运动，可以看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，小球a落地时通过的位移为，由运动学规律得：

解得：，舍去

脱离绳子之后，a球机械能守恒