2024-2025学年新教材高中物理课时作业十五机械能守恒定律含解析新人教版必修2

PAGE7-课时作业(十五)机械能守恒定律素养落实练1．下列关于机械能守恒的说法中正确的是()A．物体只受重力时，机械能才守恒B．做匀速圆周运动的物体，其机械能肯定守恒C．物体所受合力为零时，物体的机械能肯定守恒D．除重力外，其他力不做功，物体的机械能肯定守恒2．如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()3．2024年中国女排在里约奥运会上克服困难拿到冠军，“女排精神”又一次鼓舞了全国人民．假设排球在运动过程中所受的阻力不计，下列说法正确的是()A．排球从静止到发出的过程中机械能守恒B．若接球后排球做上抛运动，则此过程中排球动能不变C．若扣球后排球做平抛运动，则此过程中排球机械能守恒D．若拦网后排球平抛出界，则此过程中排球机械能增加4．木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起摆到肯定高度，如图所示，从子弹起先射入到共同上摆到最大高度的过程中，下面说法正确的是()A．子弹的机械能守恒B．木块的机械能守恒C．子弹和木块的总机械能守恒D．以上说法都不对5.如图所示，距离地面h处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是()A．物体在c点比在a点具有的重力势能大B．物体在c点比在a点具有的动能大C．物体在a点比在b点具有的动能大D．物体在a、b、c三点具有的动能一样大6.一小球以肯定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过A处时对轨道的压力为()A．2mgB．3mgC．4mgD．5mg7．如图所示，质量为m的足球静止在地面上的位置1，被运动员踢出后落到地面上的位置3，足球在空中到达最高点位置2时离地面的高度为h速率为v，以地面为参考平面，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．运动员对足球做的功等于eq\f(1,2)mv2B．运动员对足球做的功小于mgh＋eq\f(1,2)mv2C．足球由位置1运动到位置2的过程中重力做功为mghD．足球运动到位置3前瞬间的机械能小于mgh＋eq\f(1,2)mv2素养提升练8．(多选)如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在小球由A点摆向最低点B的过程中()A．小球的机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．弹簧和小球组成的系统机械能守恒D．小球的机械能削减9．(多选)下列几个实例中，满意机械能守恒的是()A．做匀速直线运动的物体B．如图(甲)，物体在固定光滑圆弧面上自由滑动C．如图(乙)，在光滑的水平面上压缩弹簧的小球D．在光滑的水平面上被细线拉住做匀速圆周运动的小球10．(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的推断正确的是()A．甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，物体机械能守恒B．乙图中，物体在大小等于摩擦力的拉力F作用下沿斜面下滑时，物体机械能守恒C．丙图中，斜面光滑，物体在推力F作用下沿斜面对下运动的过程中，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11．(多选)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2LA．两球的速率一样大B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力一样大12．如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R＝0.5m，轨道在C处与水平地面相切，在C处放一小物块(图中未画出)，给它一水平向左的初速度v0＝5m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最终落在水平地面上的D点，求C、D间的距离x(重力加速度g取10m/s2)．课时作业(十五)机械能守恒定律1．解析：物体除受重力或弹力外，也受其他力，但其他力不做功或做功的代数和为零，机械能也守恒，A错误．做匀速圆周运动的物体的动能不变，但势能可能改变，B错误．物体所受合力为零时，其机械能不肯定守恒，C错误．由机械能守恒条件知，D正确．答案：D2．解析：A、B错：人上楼、跳绳都是人体的化学能转化为机械能，故系统机械能不守恒．C错：水滴石穿，水滴的机械能转化为内能，故机械能不守恒．D对：箭射出时，实现动能、弹性势能与重力势能的相互转化，系统机械能守恒．答案：D3．解析：排球从静止到发出的过程中，运动员对排球做功，排球机械能不守恒，故A错误．若接球后排球做上抛运动，则此过程中重力做负功，排球动能削减，故B错误．若扣球后排球做平抛运动，则此过程中只有重力做功，排球机械能守恒，故C正确．若拦网后排球平抛出界，则此过程中只有重力做功，排球机械能守恒，故D错误．答案：C4．解析：子弹射入木块的过程中，子弹克服摩擦力做功产生内能，故系统机械能不守恒，子弹的机械能不守恒，木块的机械能不守恒．故选D.答案：D5．解析：物体在下落过程中，重力势能减小，动能增大，所以物体在a点的重力势能大于c点的重力势能，在b、c点的动能大于在a点的动能，B对，A、C、D错．答案：B6．解析：小球恰好能过轨道2的最高点B时，有mg＝eq\f(mv\o\al(2,B),1.8R)，小球在轨道1上经过A处时，有F＋mg＝eq\f(mv\o\al(2,A),R)，依据机械能守恒定律，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项正确．答案：C7．解析：设运动员对足球做功为W，由动能定理有：W－mgh－W阻＝eq\f(1,2)mv2，W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＋W阻，所以A、B错；空气阻力对足球做负功，运动过程中足球的机械能减小，足球在空中到达最高点位置2时的机械能为eq\f(1,2)mv2＋mgh，所以足球在地面上位置1时的机械能大于eq\f(1,2)mv2＋mgh，足球运动到位置3前瞬间的机械能小于eq\f(1,2)mv2＋mgh，D正确；足球由位置1运动到位置2的过程中重力做功为－mgh，故C错误．答案：D8．解析：A错，D对：由于弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能削减．B对：由于弹簧被拉长，所以弹簧的弹性势能增大．C对：由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与小球的总机械能守恒．答案：BCD9．解析：做匀速直线运动的物体，动能保持不变，但假如高度发生改变，则机械能发生改变，如匀速下降的着陆伞，选项A错误；物体沿光滑圆弧自由滑动，重力做功，弧面对物体的弹力不做功，故物体的机械能守恒，选项B正确；在小球压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能在增加，小球的机械能在削减，但小球和弹簧组成的系统机械能守恒，选项C错误；小球在光滑的水平面上运动，受到重力、水平面对小球的支持力，还有细线对小球的拉力，这些力皆与小球的运动方向垂直，不做功，所以小球在运动过程中无能量转化，保持原有的动能不变，即机械能守恒，选项D正确．答案：BD10．解析：物体压缩弹簧的过程中，物体所受重力和弹簧的弹力都对其做功，所以物体机械能不守恒．选项A错误．物体沿斜面下滑的过程中，除重力做功外，其他力做功的代数和始终为零，所以物体机械能守恒．选项B正确．物体下滑过程中，除重力外还有推力F对其做功，所以物体机械能不守恒．选项C错误．物体沿斜面下滑过程中，只有重力对其做功，所以物体机械能守恒．选项D正确．答案：BD11．解析：两球在下落过程中，机械能守恒，起先下落时，重力势能相等，动能都为零，所以机械能相等，下落到最低点时的机械能也一样大，选项C正确．选取小球A为探讨对象，设小球到达最低点时的速度大小为vA，动能为EkA，小球所受的拉力大小为FA，则mgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，FA－mg＝eq\f(mv\o\al(2,A),L)，可得vA＝eq\r(2gL)，EkA＝mgL，FA＝3mg；同理可得vB＝2eq\r(gL)，EkB＝2mgL，FB＝3mg.故选项A、B错误，D正确．答案：CD12．解析：方法一应用机械能守恒定律求解．物块由C到A过程，只有重力做功，机械能守恒，则：ΔEp＝－ΔEk，即2mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2①物块从A到D过程做平抛运动，则竖直方向：2R＝eq\f(1,2)