高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第5節(jié) 機(jī)械能守恒定律 2 機(jī)械能守恒條件的判斷同步練習(xí) 教科版必修2.doc
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第5節(jié) 機(jī)械能守恒定律2 機(jī)械能守恒條件的判斷 (答題時(shí)間:30分鐘) 1. 把小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至A位置,如圖甲所示。迅速松手后,球升高至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正處于原長(zhǎng)(圖乙)。忽略彈簧的質(zhì)量和空氣阻力。則小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ) A. 經(jīng)過(guò)位置B時(shí)小球的加速度為0 B. 經(jīng)過(guò)位置B時(shí)小球的速度最大 C. 小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 D. 小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小 2. 如圖所示,斜面體置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ) A. 物體的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加 B. 斜面體的機(jī)械能不變 C. 斜面對(duì)物體的彈力垂直于接觸面,不對(duì)物體做功 D. 物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 3. 如圖所示,一顆隕星墜落在俄羅斯中西部地區(qū),造成數(shù)百人受傷。在影響最嚴(yán)重的車(chē)?yán)镅刨e斯克州,爆炸造成玻璃窗破碎和人員受傷。忽略隕星的質(zhì)量變化,在隕星靠近地球的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ) A. 隕星的重力勢(shì)能隨時(shí)間增加均勻減小 B. 隕星與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 C. 隕星減少的重力勢(shì)能等于隕星增加的內(nèi)能 D. 隕星的機(jī)械能不斷減小 4. 質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下堅(jiān)直向上運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是( ) A. 如果物體向上做減速運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能可能減小 B. 如果物體向上做勻速運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能一定不變 C. 如果物體向上做加速運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能才能增大 D. 不論物體向上做什么運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能一定增加 5. 如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接,另一端與物體A相連,物體A靜置于光滑水平桌面上,右端接一細(xì)線(xiàn),細(xì)線(xiàn)繞過(guò)光滑的定滑輪與物體B相連。開(kāi)始時(shí)用手托住B,讓細(xì)線(xiàn)恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過(guò)程的分析,正確的是( ) A. B物體的機(jī)械能一直減小 B. B物體的動(dòng)能增加量等于B物體重力勢(shì)能的減少量 C. B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢(shì)能的增加量 D. 細(xì)線(xiàn)拉力對(duì)A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量 6. 如圖,傾角為的光滑斜面體C固定于水平地面上,小物塊B置于斜面上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體A相連接,釋放后,A將向下運(yùn)動(dòng),則在A碰地前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( ) A. A的加速度大小為g B. A物體機(jī)械能不守恒 C. 由于斜面光滑,所以B物塊機(jī)械能守恒 D. A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 7. 如圖所示的裝置中,木塊通過(guò)一細(xì)線(xiàn)系在O點(diǎn),子彈沿水平方向射入木塊(子彈射入木塊過(guò)程時(shí)間極短,可認(rèn)為細(xì)線(xiàn)不發(fā)生擺動(dòng))后留在木塊內(nèi),接著細(xì)線(xiàn)擺過(guò)一角度θ。若不考慮空氣阻力,對(duì)子彈和木塊組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是( ) A. 在子彈射入木塊的過(guò)程中,機(jī)械能守恒 B. 在子彈射入木塊后,細(xì)線(xiàn)擺動(dòng)的過(guò)程,機(jī)械能守恒 C. 從子彈開(kāi)始射入木塊到細(xì)線(xiàn)擺過(guò)θ角的整個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒 D. 無(wú)論是子彈射入木塊的過(guò)程,還是子彈射入木塊后細(xì)線(xiàn)擺動(dòng)的過(guò)程,機(jī)械能都不守恒 8. 我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步。“嫦娥三號(hào)”的任務(wù)是“落”。2013年12月2日,“嫦娥三號(hào)”發(fā)射,經(jīng)過(guò)中途軌道修正和近月制動(dòng)之后,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入繞月的圓形軌道Ⅰ。12月12日,衛(wèi)星成功變軌,進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)P、近月點(diǎn)Q的橢圓形軌道Ⅱ。如圖所示。2013年12月14日,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)附近制動(dòng),由大功率發(fā)動(dòng)機(jī)減速,以?huà)佄锞€(xiàn)路徑下降到距月面100米高處進(jìn)行30s懸停避障,之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處,為避免激起更多月塵,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),做自由落體運(yùn)動(dòng),落到月球表面。 已知引力常量為G,月球的質(zhì)量為M,月球的半徑為R,“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量為m,P、Q點(diǎn)距月球表面的高度分別為h1、h2。 (1)求“嫦娥三號(hào)”在圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的速度大??; (2)已知“嫦娥三號(hào)”與月心的距離為r時(shí),引力勢(shì)能為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零),其中m為此時(shí)“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大小為v,請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小。 9. 如圖所示,光滑固定的豎直桿上套有一個(gè)質(zhì)量m=0.4 kg的小物塊A,不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D,連接小物塊A和小物塊B,虛線(xiàn)CD水平,且間距d=1.2 m,此時(shí)連接小物塊A的細(xì)繩與豎直桿的夾角為37,小物塊A恰能保持靜止?,F(xiàn)在在小物塊B的下端掛一個(gè)小物塊Q(未畫(huà)出),小物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達(dá)C處,不計(jì)摩擦和空氣阻力,cos37=0.8、sin37=0.6,重力加速度取l0m/s2。求: (1)小物塊A到達(dá)C處時(shí)的加速度大?。? (2)小物塊B的質(zhì)量; (3)小物塊Q的質(zhì)量。 1. C 解析:經(jīng)位置B時(shí),小球只受重力,加速度為重力加速度g,A錯(cuò)誤;在運(yùn)動(dòng)到B位置之前,彈簧的彈力等于重力時(shí),小球的加速度為零,那時(shí)速度最大,B錯(cuò)誤;由于在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力,彈簧的彈力做功,只有動(dòng)能,重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化,因此小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,C正確,D錯(cuò)誤。 2. AD 解析:物體沿斜面下滑重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,所以A項(xiàng)正確;物體與斜面間有因相互擠壓而產(chǎn)生的作用力,故斜面會(huì)向右運(yùn)動(dòng),具有動(dòng)能,機(jī)械能增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于系統(tǒng)不受外力,所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即D項(xiàng)正確,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,而斜面體的機(jī)械能增加,所以物體的機(jī)械能減小,即斜面體對(duì)物體做負(fù)功,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 3. BD 解析:隕星靠近地球的過(guò)程受到重力和阻力的作用,做加速運(yùn)動(dòng),故重力勢(shì)能隨時(shí)間增加不是均勻減小,故A錯(cuò)誤;由于克服空氣阻力做功,隕星與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故B正確;由于克服空氣阻力做功,隕星減小的重力勢(shì)能等于動(dòng)能增加量和內(nèi)能增加量之和,故C錯(cuò)誤;由于克服空氣阻力做功,隕星的機(jī)械能不斷減小,故D正確。故選BD。 4. D 解析:因?yàn)槌亓σ酝獾钠渌ψ龉Φ扔谖矬w機(jī)械能的增量,而F一定做正功,故物體的機(jī)械能一定是增加的,選項(xiàng)D正確。 5. AD 解析:從開(kāi)始到B物體速度達(dá)到最大的過(guò)程中,繩子的拉力對(duì)B物體一直做負(fù)功,所以B物體的機(jī)械能一直減小,故A正確;對(duì)于B物體,只有重力與細(xì)線(xiàn)拉力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可知,B物體動(dòng)能的增量等于它所受重力與拉力做功之和,故B錯(cuò)誤;整個(gè)系統(tǒng)中,根據(jù)功能關(guān)系可知,B物體減小的機(jī)械能能轉(zhuǎn)化為A物體的機(jī)械能以及彈簧的彈性勢(shì)能,故B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量,故C錯(cuò)誤;系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于系統(tǒng)除重力和彈簧彈力之外的力所做的功,A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線(xiàn)拉力對(duì)A做的功,故D正確。故選AD。 6. BD 解析:據(jù)題意,物體A受到重力和拉力,加速度應(yīng)小于g,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;除了重力對(duì)物體A做功還有拉力做功,物體A機(jī)械能不守恒,故選項(xiàng)B正確;除了重力對(duì)物塊B做功還有拉力做功,物塊B機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;A、B組成的系統(tǒng)只有重力對(duì)系統(tǒng)做功,則系統(tǒng)A、B機(jī)械能守恒,選項(xiàng)D正確。 7. B 解析:在子彈射入木塊的過(guò)程中,子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;在子彈射入木塊后,細(xì)線(xiàn)擺動(dòng)的過(guò)程中,細(xì)線(xiàn)的拉力不做功,對(duì)于子彈與木塊組成的系統(tǒng),只有重力做功,其機(jī)械能守恒,故B正確,C、D錯(cuò)誤。 8. 解:(1)“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 解得; (2)“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律有: 解得: 9. 解:(1)當(dāng)小物塊A到達(dá)C處時(shí),經(jīng)受力分析可知:水平方向受力平衡,豎直方向只受重力作用,所以小物塊A的加速度a=g=10 m/s2; (2)設(shè)小物塊B的質(zhì)量為mB,繩子拉力為FT;根據(jù)平衡條件: FTcos37=mg FT=mBg 聯(lián)立解得mB=0.5 kg; (3)設(shè)小物塊Q的質(zhì)量為m0,hAC為AC段的長(zhǎng)度,hB為B、Q兩物體下降的人高度,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得 mghAC=(mB+m0)ghB 由幾何知識(shí)hAC=dcot37=1.6 m hB=-d=0.8 m 解得:m0=0.3kg- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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