作业17 机械能守恒定律-【赢在暑假】2021年高一物理暑期培优练（人教版2019必修第二册）

作业17 机械能守恒定律 单选题 1．弹跳跷是一种主要由弹簧操控的变形曲形弹跳器，所以它运动的形式是地面垂直运动。如图所示，某运动员在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将运动员向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面，忽略空气阻力从运动员被弹簧起到弹簧恢复原长的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹性势能全部转化为人的动能 B．运动员一直向上加速运动 C．运动员的加速度先减小后增大 D．运动员一直处于超重状态 2．对于自由落体运动，下列物理量中不发生变化的是（　　） A．速度 B．动能 C．重力势能 D．机械能 3．关于机械能守恒的描述，下列说法正确的是（　　） A．如果一个系统的合外力做功为零，则系统的机械能一定守恒 B．如果一个物体在光滑水平面做圆锥摆运动，则该物体的机械能一定守恒 C．如果一个系统的合外力为零，则系统的机械能一定守恒 D．如果一个物体做变速运动，则该物体的机械能一定不守恒 4．如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管内装有同种液体，管中液柱总长度为4h，开始时使两边液面高度差为h，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，倾角 的斜面固定放置，质量 的物块以 的初动能从斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了 ，则物块返回到斜面底端时的动能和重力的功率分别为（　　） A． B． C． D． 6．有一款名叫“跳一跳”的微信小游戏，游戏要求操作者通过控制棋子（质量为m）脱离平台时的速度，使其能从一个平台跳到旁边的平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A．棋子从起跳至运动到最高点的过程中，机械能增加mgh B．棋子离开平台时的动能为mgh C．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加mgh D．棋子落到平台上的速度大小为 7．如图所示，一个轻质弹簧固定在水平地面上，O为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，则下列说法中正确的是（　　） A．物体落到O点后，立即做减速运动 B．物体从O点运动到B点，动能一直减小 C．物体在B点时加速度为零 D．若不计空气阻力，在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒 8．如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上。现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．斜劈对小球的弹力不做功 B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C．斜劈的机械能守恒 D．小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量 计算题 9．如图甲所示，轻质弹簧原长为0.2m，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将质量 的物体由静止释放，当弹簧压缩至最短时，弹簧长度为0.1m。现将该轻质弹簧水平放置，一端固定在 点，另一端在A点与一质量为 的物块接触但不连接， 是长度为1m的水平光滑轨道， 端与半径为 的光滑竖直半圆轨道 相切，如图乙所示。现用力缓慢推物块 ，将弹簧长度压缩至0.1m，然后由静止释放。重力加速度g=10m/s2。求： （1）弹簧的劲度系数 和弹簧压缩至0.1m时的弹性势能 ； （2）物块 经过 点时对轨道的压力； （3）若在 段铺设某种材料，物块与这种材料之间的动摩擦因数为 ，使物块在 上不脱离轨道，求 的取值范围。 10．如图所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB与圆弧轨道BCD平滑连接，C为圆弧轨道的最低点，D为最高点，O为圆心。质量 的小球从轨道AB上离C点高H=0.45m处，由静止开始下滑，经B点进入圆弧轨道， 取10m/s2，求： （1）小球到达C点时的速度； （2）若圆弧轨道半径R=0.1m，则小球到达C点时，轨道对小球的支持力大小； （3）若要小球恰能通过D点，则圆弧轨道的半径应是多少。 11．如图所示，水平粗糙平台BC右端连接倾角为θ=37°的斜面CD，左端平滑连接竖直半圆细管轨道，轨道内壁光滑，AB连线为竖直直径。可视为质点的小物块a、b紧靠在一起静置于平台左端与半圆轨道最低点连接处B点，a、b间压缩一轻弹簧（弹簧长度计），但与弹簧不拴接，开始时弹簧被锁定。某时刻解除锁定，两物块被瞬间弹开，a从A位置抛出落在斜面底端D点，b从C位置抛出落在斜面底端D点。已知半圆轨道半径R=1.6m，平台BC长s=3.6m，斜面CD长L=3m，物块与BC间的动摩擦因数 ，物块a略小于细管内径，物块a质量为3kg，物块b的质量为5kg，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求物块a刚离开弹簧瞬间的速率 ； （2）求