2019_2020学年新教材高中物理课时作业（十五）机械能守恒定律新人教版必修第二册.docx

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1、课时作业(十五)　机械能守恒定律A组：基础落实练1．(多选)关于这四幅图示的运动过程中物体机械能守恒的是(　　)A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道C．图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)答案：ACD2.如图，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以地面为零势能参考平面，则当苹果落到坑底时的机械能为(　　)A．－mgh　　　　　　　B．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H－h)解析：苹果下落过程机械能守恒，开始下落时其机械能为E＝mgH，落到坑

2、底时机械能仍为mgH.答案：B3．[2019·中山检测]如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是(　　)A．物体的重力势能增加，动能减小B．斜面体的机械能不变C．斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面组成的系统机械能守恒解析：物体沿斜面下滑，重力势能减少，动能增加，所以A项错误；斜面体除受重力外，还会在物体对它的压力的作用下向右运动，故其机械能不守恒，B项错误；由于只有系统内的动能和重力势能互相转化，无其他形式能量转化，故系统机械能守恒，D项正确；系统机械能守恒，而斜面体的机械能增加，所以物体的机械能减少

3、，即斜面体对物体做负功，C项错误．答案：D4．[2019·合肥检测]以水平面为零势能面，小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍，那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为(　　)A.:1B．1:1C．1:D.:1解析：开始抛出时：mgh＝2·mv，当动能和势能相等时：mgh1＝mv2，此时小球的竖直速度vy＝＝＝，解得＝，选项D正确．答案：D5．两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示．如果它们的初速度都为0，则下列说法正确的是(　　)A．下滑过程中重力所做的功相等B．它们到达底部时动能相等C．它们到达底部时速率相等

4、D．它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等解析：小铁块A和B在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由mgH＝mv2得v＝，所以A和B到达底部的速率相等，故C、D正确；由于A和B的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A、B错误．答案：CD6．(多选)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是(　　)A．物体落到海平面时的重力势能为mghB．重力对物体做的功为mghC．物体在海平面上的动能为mv＋mghD．物体在海平面上的机械能为mv解析

5、：若以地面为参考平面，物体落到海平面时的重力势能为－mgh，所以A选项错误；此过程重力做正功，做功的数值为mgh，B选项正确；不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能守恒，有mv＝－mgh＋Ek，在海平面上的动能为Ek＝mv＋mgh，C选项正确；在地面处的机械能为mv，因此在海平面上的机械能也为mv，D选项正确．答案：BCD7．如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10m/s2)(　　)A．10JB．15JC．20JD．

6、25J解析：由h＝gt2和vy＝gt得vy＝m/s，落地时，tan60°＝，可得v0＝＝m/s，由弹簧与小球组成的系统机械能守恒得Ep＝，可求得Ep＝10J，A正确．答案：A8.如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B、A两点的动能之比．(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．解析：(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒可得EkA＝mg设小球在B点的动能为EkB，同理有EkB＝mg由以上公式联立可得Ek

7、BEkA＝51(2)小球能通过最高点的条件N＋mg＝m，N≥0，设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心力公式有N＋mg＝m，联立可得m≥mg，根据机械能守恒得mg＝mv代入上式可得小球恰好可以沿轨道运动到C点．答案：(1)51　(2)见解析B组：能力提升练9.(多选)如图所示，竖直放置的弹簧，小球从弹簧正上方某一高度处落下，从小球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中，关于小球运动的下列说法中正确的是(