第1章 习题课 机械能守恒定律的应用（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

基础达标练 1．(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　　) A．图甲中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒 B．图乙中物体匀速运动，机械能守恒 C．图丙中小球做匀速圆周运动，机械能守恒 D．图丁中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒 解析：题图甲中无论火箭匀速上升还是加速上升，都有推力做功，机械能增加，因而机械能不守恒，故A错误；题图乙中拉力F做功，机械能不守恒，故B错误；题图丙中，小球重力势能和动能均不变，机械能守恒，故C正确；题图丁中，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为两小车的动能，两小车与弹簧组成的系统机械能守恒，故D正确。 答案：CD 2．(多选)如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置由静止释放，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．小球机械能的减少量等于斜劈动能的增加量 解析：小球有竖直方向的位移，所以斜劈对小球的弹力对小球做负功，故选项A错误；小球对斜劈的弹力对斜劈做正功，所以斜劈的机械能增加，故选项C错误；不计一切摩擦，小球下滑过程中，小球和斜劈组成的系统中只有动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒，故选项B、D正确。 答案：BD 3.如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲、乙两小球固定在轻杆的两端，甲、乙两球质量相同，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆，下列说法正确的是(　　) A．甲球下滑至底部的过程中，轻杆对甲、乙两小球和轻杆组成的系统不做功 B．甲球滑回时不一定能回到初始位置 C．甲球可沿轨道下滑到最低点且具有向右的瞬时速度 D．在甲球滑回过程中杆对甲球做的功大于乙球对杆做的功 解析：甲球下滑的过程中，甲、乙两小球和轻杆组成的系统，只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒，轻杆对系统不做功，选项A正确；两球滑动过程中，只有重力作用，故机械能守恒，所以甲球滑回时，一定能回到初始位置，选项B错误；两球滑动过程中，只有重力作用，机械能守恒，甲球的质量等于乙球的质量，甲球沿轨道下滑能滑到最低点且速度为0，选项C错误；在甲球滑回的过程中，杆对甲球的作用力大小等于杆对乙球的作用力大小，甲球速度沿杆方向的分量等于乙球速度沿杆方向的分量，杆对甲球做的功等于乙球对杆做的功，选项D错误。 答案：A 4.(多选)如图所示，小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端由静止开始下滑，用v、t和h分别表示小滑块沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度。如图所示的v­t图像和v2­h图像中可能正确的是(　　) 解析：小滑块下滑过程中，小滑块的重力沿斜槽轨道切向的分力逐渐变小，故小滑块的加速度逐渐变小，故A错误，B正确；由机械能守恒定律得mgh＝mv2，所以v2＝2gh，所以v2与h成正比，故C错误，D正确。 答案：BD 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换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为(　　) A. 　　　　　　　 B. C. D. 解析：根据系统机械能守恒得，对A下降h的过程有mgh＝Ep，对B下降h的过程有3mgh＝Ep＋×3mv2，解得v＝ ，选项A正确。 答案：A 6．(多选)如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则(　　) A．a落地时速度大小为 B．a落地时速度大小为 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 解析：由机械能守恒定律可得mgh＝mv2，解得v＝，A错误，B正确；因系统机械能守恒，则杆对滑块a先做负功，后做正功，做负功时，滑块a的加速度小于g，做正功时，滑块a的加速度大于g，C错误；杆对滑块a的弹力刚好为零时，a的机械能最小，此时对滑块b受力分析，可知地面对b的支持力刚好等于mg，根据牛顿第三定律，b对地面的压力大小为mg，D正确。 答案：BD 7.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m。开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法正确的是(　　) A．弹簧的劲度系数为 B．此时弹簧的弹性势能等于m