课时作业20 机械能守恒定律 (Word练习)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理必修第二册(人教版)

课时作业(20(　机械能守恒定律 1．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(　　( A．一样大　　　　　 B．水平抛的最大 C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大 A　[三个小球初始状态的机械能相同，抛出后只受重力，机械能守恒，根据机械能守恒定律，落地时三个小球的机械能相同，速度大小相同．] 2．如图所示，某人用平行于斜面的拉力将物体沿斜面拉下，已知拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法正确的是(　　( A．物体是匀速下滑的 B．合外力对物体做的功等于零 C．物体的机械能减少 D．物体的机械能保持不变 D　[对物体进行受力分析可知，物体所受合外力等于物体的重力沿斜面向下的分力，则物体一定加速下滑，故选项A、B错误；在下滑过程中拉力和摩擦力做功代数和为零，故物体机械能保持不变，选项C错误，选项D正确．] 3．如图所示，一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧，地面上质量为m的物块(可视为质点(向右滑行并冲上斜面．设物块在斜面最低点A的速率为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则物块运动到C点时弹簧的弹性势能为(　　 ( A．mgh B．mgh＋mv2 C．mgh－mv2－mghmv2 D． D　[由机械能守恒定律可得物块的动能转化为其重力势能和弹簧的弹性势能，有mv2－mgh．]mv2＝mgh＋Ep，故Ep＝ 4．右图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M为半径R＝1．0 m，固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0．01 kg 的小钢珠．假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，g取10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为(　　( A．0.10 J B．0.15 J C．0.20 J D．0.25 J B　[小钢珠恰好经过M的上端点有mg＝mmv2＝0．15 J．] m/s．根据机械能守恒定律得Ep＝mgR＋＝ ，所以v＝ 5．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换成质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力((　　( A． B． C． D．0 B　[设小球A下降高度h时，弹簧的弹性势能为Ep，由机械能守恒可知Ep＝mgh．当小球A换为质量为2m的小球B时，设小球B下降h时速度为v，根据机械能守恒有2mgh＝，B正确．]·2mv2＋Ep，解得v＝ 6．(多选(如图所示，两质量相同的小球A、B用细线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时(以悬点为零势能点，空气阻力不计((　　( A．B球的动能大于A球的动能 B．A球的动能大于B球的动能 C．A球的机械能大于B球的机械能 D．A球的机械能等于B球的机械能 BD　[空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能守恒，选项C错误，选项D正确；到最低点时A球减少的重力势能较多，增加的动能较多，选项A错误，选项B正确．] 7．如图所示，把一根内壁光滑的细圆管弯成圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处．若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A口，则h1∶h2为(　　 ( A．1∶1 B．2∶3 C．4∶5 D．5∶6 C　[当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零(，mgh1＝mgR，解得h1＝R；当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有R＝vBt，R＝R，故h1∶h2＝4∶5．]，解得h2＝mv，根据机械能守恒定律有mgh2＝mgR＋gt2，解得vB＝ 8．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑到底端的过程中(　　 ( A．圆环机械能守恒 B．弹簧的弹性势能先减小后增大 C．弹簧的弹性势能变化了mgh D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大 C　[圆环与弹簧构成的系统机械能守恒，圆环机械能不守恒，A错误；弹簧形变量先增大后减小，所以弹性势能先增大后减小，B错误；由于圆环与弹簧构成的系统机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，所以弹簧的弹性势能增加mgh，C正确；弹簧与光滑杆垂直