课时作业18 机械能守恒定律及其应用-2022高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习课时作业本（新高考，广东版）

课时作业答案精析 ４．C　[小球从a运动到c,根据动能定理,得F􀅰３R－mgR＝ １２mv ２ １,又F ＝mg,故v１＝２ gR,小球离开c点在竖直方向做竖直上抛运动,水平 方向做初速度为零的匀加速直线运动.且水平方向与竖直方向的加速 度大小 相 等,都 为 g,故 小 球 从c点 到 最 高 点 所 用 的 时 间t＝ v１ g ＝ ２ Rg ,水平位移x＝ １２gt ２＝２R,根据功能关系,小球从a点到轨迹 最高点机 械 能 的 增 量 为 力F 做 的 功,即 ΔE＝F􀅰 (２R＋R＋x) ＝５mgR.] ５．A　[小车从A 到C 的过程,根据动能定理有,－０．２mg􀅰l－mgh＝０－ １ ２mv０ ２,得B、C两点的高度差h＝０．８m,根据几何知识,倾斜轨道的 长度s＝ h２＋[R２－(R－h)２]＝４m,得倾斜轨道的倾角满足sinθ＝ h s ＝０．２ .小车在水平轨道运动时的加速度大小a１＝ ０．２mg m ＝２m /s２, 小车沿倾斜轨道上滑时的加速度大小a２＝gsinθ＝２m/s２,在水平轨道 运动时,满足vB＝v０－a１t１,沿倾斜轨道上滑时,满足vB＝a２t２,故v０－ a１t１＝a２t２,解得t１＋t２＝ １０m/s ２m/s２ ＝５s,故 A正确.] 二、多项选择题 ６．ACD　[根据动能定理,对子弹,有－F(L＋s)＝ １２mv ２－ １２mv０ ２,故 D 正确;对木 块,有 FL＝ １２ Mv ２,故 A 正 确;由 以 上 二 式 可 得 Fs＝ １ ２mv０ ２－ １２ (M＋m)v２,故C正确,B错误.] ７．AD　[过A 点作BC 的垂线交CB 延长 线于O 点,如图所示,设A 距离水平面 BC 的高度为h,小铁块与该板材间的动 摩擦因数为μ,斜面AB 的倾角为a,AB 长度s１,BP 长度s２,对全过程运用动能定理有 mgh－μmgs１cosα－ μmgs２＝０,整理得mgh－μmg(s１cosα＋s２)＝０,而s１cosα＋s２ 等于OP 的长度,即h－μOP＝０,故小铁块能否从A 到P 与斜面的倾角无关, 且与铁块的质量无关,小铁块一定能够到达P 点,故 A、D正确.] 三、非选择题 ８．解析:　(１)设物块在B点时的速度为v,由牛顿第二定律得:FN－mg ＝mv ２ r ,因为FN＝２mg;所以v＝ gr,因为物块从A 点进入圆弧轨道 并做匀速圆周运动,所以物块到达A 点时速度大小为 gr;设PA 间的 高度差为h,从P 到A 的过程由动能定理得: mgh＝ １２mv ２,所以h＝r２ . (２)因为物块从A 点进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,所以物体从A 运动到B 匀速圆周运动,所以物块从A 运动到B 所用时间t＝πr２ v ＝ π ２ r g ;从A 运动到B 由动能定理得:mgr－W克f＝０,解得:W克f ＝mgr. 答案:　(１) gr　r２ 　 (２)π２ r g 　mgr ９．解析:　(１)设歼－２０战斗机到达倾斜跑道末端时的速度为v,由动能 定理有 mg(８L＋L)－０．１mg(８L＋L)－mg(０．１L)＝ １２mv ２ 解得v＝４ gL (２)设歼－２０战斗机发动机的推力为F,由动能定理有 F×８L－０．１mg×８L＝ １２mv ２ 解得F＝１．１mg 因此歼Ｇ２０战斗机发动机的推力应增大到重力的１．１倍. 答案:　(１)４ gL　(２)１．１倍 １０．解析:　(１)管第一次落地弹起的瞬间,小球仍然向下运动,设此时管 的加速度大小为a１,方向向下;球的加速度大小为a２,方向向上;球与 管之间的摩擦力大小为Ff,由牛顿运动定律有 Ma１＝Mg＋Ff ① ma２＝Ff－mg ② 联立①②式并代入题给数据,得 a１＝２g,a２＝３g ③ (２)管第一次碰地前与球的速度大小相同.由运动学公式,碰地前瞬 间它们的速度大小均为 v０＝ ２gH ④ 方向均向下.管弹起的瞬间,管的速度反向,球的速度方向依然向下. 设自弹起时经过时间t１,管与小球的速度刚好相同,取向上为正方向, 由运动学公式 v０－a１t１＝－v０＋a２t１ ⑤ 联立③④⑤式得 t１＝ ２ ５ ２H g ⑥ 设此时管下端的高度为h１,速度为v.由运动学公式可得 h１＝v０t１－ １ ２a１t１ ２ ⑦ v＝v０－a１t１ ⑧ 由③④⑥⑧式可判断此时v＞０.此后,管与小球将以加速度g减速 上升h２,到达最高点,由运动学公式有 h２＝ v２ ２g ⑨ 设管第一次落地弹起后上升的最大高度为 H１,则 H１＝h１＋h２ ⑩ 联立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得 H１＝ １３ ２５H 􀃊􀁉􀁓 (３)设第一次弹起过程中球相对管的位移为x１.在管开始下落到上 升 H１ 这一过程中,由动能定理有 Mg(H－H１)＋mg(H－