粤教版高中物理必修第二册课后习题 第4章 机械能及其守恒定律 分层作业21 机械能守恒定律.docVIP

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分层作业21机械能守恒定律

A组必备知识基础练

题组一机械能守恒的条件

1.忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()

A.电梯匀速下降

B.抛出的铅球在空中飞行

C.“神舟十八号”的发射过程

D.汽车沿斜坡加速上行

2.橡皮擦从桌面边缘掉落,若要将其在空中运动的过程视为机械能守恒,则应忽略()

A.橡皮擦所受的空气阻力 B.橡皮擦的质量

C.橡皮擦下落的时间 D.橡皮擦的重力

题组二单个物体的机械能守恒

3.如图所示,将一质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出,初速度与水平方向的夹角为θ.若空气阻力可忽略,为减小石块落地时的速度,下列措施可行的是()

A.仅减小m B.仅减小v0

C.仅增大θ D.仅增大h

4.(广东佛山期中)地铁优化线路节能坡的设计如图所示,车站设在纵断面的坡顶上,若当列车行进到A处时发动机关闭,到达站台B处正好停下,列车行进过程中阻力不可忽略,则()

A.列车从A运动到B的过程中机械能守恒

B.列车进站上坡过程中重力做正功

C.列车进站上坡时部分动能转化为势能

D.列车出站下坡时势能完全转化为动能

题组三多个物体系统的机械能守恒

5.(多选)如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过杆中心O的水平轴无摩擦地转动.现让轻杆处于水平位置,然后无初速度释放,b向下,a向上,产生转动.在杆转至竖直的过程中()

A.b的重力势能增加,动能减少

B.a的机械能增加

C.a和b的总机械能守恒

D.a和b的总机械能不守恒

6.(多选)如图所示,不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮,两端分别连有质量为m的小球P与质量为2m的小球Q.初始时轻绳绷紧,P和Q由静止释放,不计摩擦及空气阻力,重力加速度为g.在Q下落高度h的过程中,下列说法正确的有()

A.Q下落的加速度大小为g

B.Q的末速度大小为2gh

C.P、Q所组成系统的机械能守恒

D.P、Q所组成系统的重力势能减少量为mgh

B组关键能力提升练

7.(广东佛山阶段练习)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示,卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()

A.卫星在轨道3上运行的速率大于在轨道1上的速率

B.卫星在轨道3上的机械能小于在轨道1上的机械能

C.卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度

D.卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中,机械能守恒

8.(陕西商洛期末)如图所示,一根轻弹簧竖直立在水平地面上,一小球从距弹簧上端h0处自由下落到将弹簧压缩至最短的过程中,弹簧始终处于弹性限度内,忽略空气阻力的影响.若以地面为参考平面,则小球下降过程中的机械能随下降的高度h变化的关系图像可能为()

9.某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上,如图甲所示,当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起,其上升过程中的Ek-h图像如图乙所示,则下列判断正确的是()

A.弹簧原长为h1

B.弹簧最大弹性势能大小为Ekm

C.O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小

D.h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小

10.(多选)轻杆AB长2L,A端连在固定轴上,B端固定一个质量为2m的小球,中点C固定一个质量为m的小球.AB杆可以绕A端在竖直平面内自由转动.现将杆置于水平位置,如图所示,然后由静止释放,不计各处摩擦力与空气阻力,则下列说法正确的是()

A.AB杆转到竖直位置时,角速度为10g

B.AB杆转到竖直位置的过程中,B端小球的机械能的增加量为49

C.AB杆转动过程中杆CB对B端小球做正功,对C端小球做负功

D.AB杆转动过程中,C端小球机械能守恒

11.如图所示,粗糙斜面AB的倾角α=37°,AB与光滑的水平面BC平滑连接,在C处利用挡板固定一个水平轻弹簧,一个质量m=2kg的物体(可视为质点)自斜面上的A点由静止释放,经1s到达斜面底端B点时的速度大小v=2.0m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)A点距水平面的高度h;

(2)物体与斜面之间的动摩擦因数μ;

(3)在物体与弹簧第一次作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能Ep.

C组核心素养拔高练

12.(广东广州期末)如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB,圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF及弹性板等组成,半圆轨道最高点D与水平直轨道右端点E处在同一竖直线上,且D点略高于E点.已知