（江苏专版）2019年高考物理总复习 课时作业二十 机械能守恒定律及其应用.doc

课时作业课时作业 二十二十 机械能守恒定律及其应用机械能守恒定律及其应用(限时：45 分钟) (班级_ 姓名_)1关于机械能守恒，下列说法中正确的是( )A物体做匀速运动，其机械能一定守恒B物体所受合力不为零，其机械能一定不守恒C物体所受合力做功不为零，其机械能一定不守恒D物体沿竖直方向向下做加速度为 5 m/s2的匀加速运动，其机械能减少 2(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )第 2 题图A甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B乙图中，物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，B机械能守恒C丙图中，斜面光滑，物体在推力F作用下沿斜面向下运动的过程中，物体机械能 守恒D丁图中，斜面光滑，物体在斜面上下滑的过程中，物体机械能守恒 3(多选)如图所示，一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为m的两个小球A 和B，支架的两直角边的长度分别为 2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转 动开始时OB边处于水平位置，由静止释放，则下列正确的是( )第 3 题图AB球转到最低点时，B球的速度到达最大BA球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为 45°CA、B两球的最大速度之比vAvB12DA球速度最大时，两小球的总重力势能最小 4倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，如图，则( )第 4 题图A当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功B当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功C当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功D不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 5如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，静止斜靠在光滑斜面上，另 一自由端恰好与水平线AB齐平，一长为L的轻质细线一端固定在O点，另一端系一质量为 m的小球，O点到AB的距离为 2L.现将细线拉至水平，小球从位置C由静止释放，到达O 点正下方时，细线刚好被拉断当小球运动到A点时恰好能沿斜面方向压缩弹簧，不计碰撞时的机械能损失，弹簧的最大压缩量为L(在弹性限度内)，求：22(1)细线所能承受的最大拉力F； (2)斜面的倾角； (3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep.第 5 题图 6质量分别为m和 2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球 处有一个光滑固定轴O，如图所示现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针L 3摆动到最低位置时，求： (1)小球P的速度大小； (2)在此过程中小球P机械能的变化量第 6 题图 7.如图所示，在竖直平面内固定一个四分之三圆管轨道质量为 1 kg 的小球从轨道顶 端A点无初速释放，然后从轨道底端B点水平飞出落在某一坡面上，坡面呈抛物线形状， 且坡面的抛物线方程为yx2.已知圆管轨道的半径为R，B点离地面 O点的高度也为 R(R0.4 m)，小球运动到B点时速度水平，大小为 m/s.(重力加速度为g10 m/s2 )5求： (1)小球到达B点时对轨道的作用力是多少？及从A运动到B的过程中克服阻力所做的 功； (2)小球从B点水平飞出到落至坡面经历的时间第 7 题图 8如图所示，质量为 3 kg 小球A和质量为 5 kg 的B通过一压缩弹簧锁定在一起，静 止于光滑平台上，解除锁定，两小球在弹力作用下分离，A球分离后向左运动恰好通过半 径R0.5 m 的光滑半圆轨道的最高点，B球分离后从平台上以速度vB3 m/s 水平抛出， 恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端 与平台的高度差h0.8 m，g10 m/s2，求： (1)A、B两球刚分离时A的速度大小； (2)弹簧锁定时的弹性势能； (3)斜面的倾角.第 8 题图 课时作业(二十) 机械能守 恒定律及其应用 1.D 【解析】 物体做匀速运动其动能不变，但机械能可能变，如 物体匀速上升或下降，机械能会相应的增加或减少，选项 A 错误；物体仅受重力作用，只 有重力做功，或受其他力但其他力不做功或做功的代数和为零时，物体的机械能守恒，选 项 B、C 错误；物体沿竖直方向向下做加速度为 5 m/s2 的匀加速运动时，物体一定受到一 个与运动方向相反的力的作用，此力对物体做负功，物体的机械能减少，故选项 D 正确 2BD 3CD 【解析】 AB两个球质量相等，其整体的重心在连线的中点处，当重心到达 最低点时，两个球的速度最大，故 A 错误；AB两个球质量相等，其整体的重心在连线的中 点处，当重心到达最低点时，两个球的速度最大，故两直角边与竖直方向的夹角为不是 45 度，故 B 错误；同轴转动角速度相等，根据公式vr，两个球的线速度之比为 12，故 C 正确；两个球的线速度之比为 12，A球速度最大时，B球速度也最大，故整体动能最大， 重力势能一定最小，故 D 正确；故选 CD. 4C 【解析】 A当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上， 则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A 错误；B.当传送带向下匀速运行时，根据平 衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B 错误；C. 当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上，则摩擦力一定是沿 斜面向上的，摩擦力做正功，C 正确；D.由前面分析知摩擦力可以做正功，故 D 错误；故 选 C.5(1)3mg (2)45° (3)5mgL 2【解析】 (1)小球由C运动到O点正下方时，设速度为v1，由动能定理得，mgLmv，解得v1，小球在O点正下方时，有Fmgm，解得F3mg，所以1 22 12gLF3mg.(2)细线被拉断后，小球做平抛运动，当运动到A点时，速度v2恰好沿斜面向下，由动能定理得mg(2LL)mvmv，解得v22.如图所示，1 22 21 22 1gL第 5 题图有 cos，解得45°；(3)由能量守恒定律得v1 v222mgLsinmvEp，解得Ep.221 22 25mgL 26(1) (2)增加了mgL2gL34 9【解析】 (1)两球和杆组成的系统机械能守恒，设小球Q摆到最低位置时P球的速度 为v，由于P、Q两球的角速度相等，Q球运动半径是P球运动半径的两倍，故Q球的速度 为 2v.由机械能守恒定律得2mg·mg· mv2 ·2m·(2v)2，2L 3L 31 21 2解得v.2gL3(2)小球P机械能增加量Emg· mv2mgLL 31 24 97(1)22.5 N 9.5 J (2)0.2 s【解析】 (1)在B点由牛顿第二定律：Nmgm得N22.5 N牛顿第三定律知N22.5 N 方向竖直向下从A到B由动能定理可得：3mgR Wfmv01 22B解得：Wf9.5 J (2)根据平抛规律应有：水平方向xvBt竖直方向Rygt21 2yx2 联立得出t0.2 s. 8(1)5 m/s (2)60 J (3)53° 【解析】 (1)小球A恰好通过半径R0.5 m 的光滑半圆轨道的最高点，设在最高点速度为v0，在最高点有mAgmA，物体沿光滑半圆轨道上滑到最高点的过程中机械能守恒，mAg·2RmAvmAv，联立解得vA5 m/s.1 22 01 22A(2)根据机械能守恒定律，弹簧锁定时的弹性势能EpmAvmBv60 J.1 22A1 22B(3)B球分离后做平抛运动，根据平抛运动规律有hgt2，解得t0.4 s，vygt4 m/s，1 2小球刚好沿斜面下滑，tan ，解得53°.vyvB43