5 课时作业(五) 机械能守恒定律-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【金版新学案】同步导学（鲁科版）

课时作业(五)　机械能守恒定律 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．以下说法正确的是(　　) A．一个物体所受的合力为零，它的机械能一定守恒 B．一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 C．一个物体所受的合力不为零，它的机械能可能守恒 D．除了重力以外其余力对物体做功为零，它的机械能不可能守恒 C　[一个物体所受合力为零时，物体机械能也可能变化，做匀速运动，机械能也可能变化，如匀速上升的物体，合力为零，机械能增加，故A、B错误；物体的合力不为零，机械能也可能守恒，如自由下落的物体，只受重力，机械能守恒，故C正确；机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，所以除了重力以外其余力(可能含弹力)对物体做功为零，机械能可能守恒，故D错误。] 2．在物体自由下落的过程中，下列说法正确的是(　　) A．动能增大，势能减小，机械能增大 B．动能减小，势能增大，机械能不变 C．动能增大，势能减小，机械能不变 D．动能不变，势能减小，机械能减小 C　[在自由下落过程中，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能不断减小，动能不断增大，故C正确。] 3.如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力。在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是(　　) A．重物的机械能守恒 B．重物的机械能增加 C．重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D．重物、弹簧与地球组成的系统机械能守恒 D　[重物由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重物做了负功，所以重物的机械能减少，故A、B错误；此过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以重物、弹簧与地球组成的系统机械能守恒，即重物减少的重力势能等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和，故C错误，D正确。] 4．(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，过山车关闭动力后通过不光滑的竖直轨道 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) ACD　[图乙中，过山车关闭动力后通过不光滑的竖直轨道过程中摩擦力做负功，机械能不守恒；图甲中的滑雪者、图丁中的石块运动过程中只有重力做功；图丙中的小球运动过程中动能和势能均不变，故机械能都守恒，故A、C、D正确，B错误。] 5.(多选)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 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 CD　[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到达底部时速率相等，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。] 6．质量为1 kg的物体从倾角为30°、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)(　　) A．0，－5 J　 B．0，－10 J　 C．10 J，5 J　 D．20 J，－10 J A　[物体下滑时机械能守恒，故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能，下滑到斜面中点时的重力势能Ep＝－mg·sin 30°＝－1×10××sin 30° J＝－5 J，故A正确。] 7.(多选)在高为H的桌面上以速度v水平抛出一质量为m的物体，物体经过距离地面高为h的A点落到地面，如图所示。不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，下列正确的说法是(　　) A．物体在A点的机械能为mgh＋mv2 B．物体在A点的机械能为mgH＋mv2 C．物体在A点的动能为mgh＋mv2 D．物体在A点的动能为mg(H－h)＋mv2 BD　[在刚抛出时，物体的动能为mv2，重力势能为mgH，机械能为 E＝mv2＋mgH，根据机械能守恒可知，物体在A点的机械能等于物体刚抛出时的机械能，为mv2＋mgH，故A错误，B正确；根据机械能守恒定律得mv2＋mgH＝mgh＋EkA，则EkA＝mg(H－h)＋mv2，故C错误，D正确。] 8.如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是(　　) A．2R　 B．　 C．　 D． C　[运用机械能守恒定律：当A下落到地面前，对A、B整体有：2