高效作业17 机械能守恒定律-【优化探究】2022高一物理暑假高效作业（新教材版）

高效作业１７ １．C　机械能守恒的条件是只有重力和系统内的弹力做功,如 果这里的弹力是外力,且 做 功 不 为 零,机 械 能 不 守 恒,A 错 误;当有其他外力作用且合外力为零时,机械能可以不守恒, 如拉一物体匀速上升,合外力为零但机械能不守恒,B错误; C选项中,“其他外力”不含重力,满足机械能守恒的条件;对 于 D选项,在炮弹爆炸过程中,爆炸时产生的化学能转化为 机械能,机械能不守恒. ２．B　图甲中滑雪者沿光滑斜面自由下滑时,斜面的支持力不 做功,只有重力做功,其机械能守恒.图乙中过山车关闭油 门后通过不光滑的竖直圆轨道,阻力做负功,其机械能减小, 机械能不守恒.图丙中小球在光滑水平面内做匀速圆周运 动,动能不变,重力势能也不变,两者之和不变,即机械能守 恒.图丁中石块从高处被斜向上抛出后在空中运动时,不计 空气阻力,只受重力,其机械能一定守恒.本题选机械能不 守恒的,故选B. ３．C　由机械能守恒定律,Ek＝mgh,动能Ek与位移h的关系 图线的斜率表示该物体的重力大小,选项 C正确. ４．D　平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在同一高度自 由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间,大于竖直下抛 运动的时间,故①错误;竖直上抛运动、竖直下抛运动、平抛 运动仅受重力,加速度都为g,故②正确;初动能相等,下落高 度相同,根据机械能守恒定律得mgh＝１２mv２ ２－１２mv１ ２,所 以末动能相等,末速度的大小相等,但方向不同,所以落地速 度不同,故③错误,④正确.故 D正确. ５．C　无人机匀速上升,所以动能保持不变,所以选项 A、B、D 均错;高度不断增加,所以重力势能不断增加,在上升过程中 升力对无人机做正功,所以无人机机械能不断增加,所以选 项 C正确. ６．C　小孩 由 最 高 点 运 动 到 最 低 点 的 过 程 中 机 械 能 守 恒,有 mgh＝１２mv ２,在最低点由牛顿第二定律F－mg＝mv ２ R ,解得 F＝６００N,由牛顿第三定律可知小孩对秋千板的压力为６００N, C正确. ７．A　由机械能守恒定律可知,球员对球做的功等于足球机械 能的增加量,故W＝mgh＋１２mv ２,A正确. ８．C　小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能 守恒定律可知,mgL＝１２mv ２,v＝ ２gL,绳长L 越大,小球 到最低点时的速度越大,A 项错误;由于 P球的质量大于 Q 球的质量,由Ek＝ １ ２mv ２可知,不能确定两球动能的大小关 系,B项错误;在最低点,根据牛顿第二定律可知,F－mg＝ mv ２ L ,求得F＝３mg,由于P球的质量大于 Q球的质量,因此 C项正确;由a＝v ２ L ＝２g 可知,两球在最低点的向心加速度 相等,D项错误. ９．D　竖直上抛和沿斜面运动的物体,上升到最高点时,速度均 为０,由机械能守恒得mgh＝１２mv０ ２,所以h＝v０ ２ ２g ,斜上抛运 动物体在最高点速度不为零,设为v１,则 mgh２＝ １ ２mv０ ２－ １ ２mv１ ２,所以h２＜h１＝h３,故 D正确. １０．B　设 A的动能与重力势能相等时 A 距地面高度为h,对 A、B组成的系统,由机械能守恒得: mAg(H－h)＝ １ ２mAv ２＋１２mBv ２ ① 又由题意得:mAgh＝ １ ２mAv ２ ② mA＝２mB ③ 由①②③式解得:h＝２５H ,故B正确. １１．AD　环形凹槽光滑,甲、乙组成的系统在运动过程中只有 重力做功,故系统机械能守恒,下滑过程中甲减少的机械能 总是等于乙增加的机械能,甲、乙系统减少的重力势能等于 系统增加的动能,A正确;甲减少的重力势能等于乙增加的 势能与甲、乙增加的动能之和,B错误;由于乙的质量较大, 系统的重心偏向乙一端,由机械能守恒可知甲不可能滑到 凹槽的最低点,杆从右向左滑回时乙一定会回到凹槽的最 低点,C错误,D正确. １２．ABC　从开始下滑到 A进入圆管整个过程,除重力做功外, 杆对系统做功为零,小球 A、B与地球三者组成的系统机械 能守恒,故 A 正确;在 B球未进入水平圆管前,只有重力对 A做功,小球 A 与地球组成系统机械能守恒,故 B正确;以 A、B组成的系统为研究对象,系统机械能守恒,由机械能守 恒定律得:mBgh＋mAg(h＋Lsinθ)＝ １ ２ (mA＋mB)v２,代入 数据解得:v＝ ７m/s,故 C正确;以 A 球为研究对象,由动 能定理得:mAg(h＋Lsinθ)＋W＝ １ ２mAv ２,代入数据解得: W＝－１J,则轻杆对B 做功,WB＝－W＝１J,故 D错误. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 �