课时冲关十六 机械能守恒定律及其应用-2023高考物理艺考生文化课百日冲关课时作业（新教材）

解得xBC≥１１m 综上可得,xBC≤５m或者xBC≥１１m时小车不脱离轨道． 答案:(１)１０m/s　(２)１０m (３)xBC≤５m或者xBC≥１１m 课时冲关十六 １．BD　２．C　３．C　４．C　５．B　６．BD　７．D　 ８．解析:(１)设经过C点的速度为v１,由机械能守恒定律得: mg(H＋R)＝１２mv ２ １ 由牛顿第二定律得:FN－mg＝m v２１ R 解得小球经过C点时轨道对它的支持力 FN＝６．８N． (２)设小球经过P点时速度为vP,由P到Q做平抛运动, h＝１２gt ２,x ２＝vPt , 代入数据解得vP＝３．０m/s． (３)由机械能守恒定律可得: mg(H＋hOD)＝ １ ２mv ２ P＋mgh 可解得hOD＝０．３０m． 答案:(１)６．８N　(２)３．０m/s　(３)０．３０m ９．解析:(１)设A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小为 v,B球的质量为m, 则根据机械能守恒定律有２mgR－ ２mgR＝ １２ ×２mv ２＋ １ ２mv ２ B 由图甲可知,A球的速度v与B球速度vB 的关系为vB＝v１ ＝vcos４５° 联立解得v＝２ ２－ ２５ gR． (２)当A球的速度为零时,A球沿圆柱内表面运动的位移最 大,设为x,如图乙所示,由几何关系可知A球下降的高度 h＝x２R ４R ２－x２ 根据机械能守恒定律, 有２mgh－mgx＝０ 解得x＝ ３R． 答案(１)v＝２ ２－ ２５ gR　 (２)３R 课时冲关十七 １．B　 ２．C　[A．足球在最高点时具有水平速度,且受重力作用,不 是处于平衡态,A错误;B．整个过程中,重力先做负功再做 正功,则足球的重力势能先增大后减小,B错误;C．整个过程 中,合力(即重力)先做负功再做正功,则足球的动能先减小 后增大,C正确;D．整个过程中只有重力做功,则足球的机械 能保持不变,D错误．] ３．A　[A．火箭从发射仓发射出来,受竖直向下的重力、竖直向 下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用,且推力 大小不断减小,刚开始向上的时候高压气体的推力大于向 下的重力和空气阻力之和,故火箭向上做加速度减小的加 速运动,当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气 阻力之和时,火箭的加速度为零,速度最大,接着当向上的高 压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时,火箭向 上做加速度增大的减速运动,直至速度为零,故当火箭的加 速度为零时,速度最大,动能最大,故 A正确;B．根据能量守 恒定律,可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭 的重力势能和内能,故B错误;C．根据动量定理,可知合力 冲量等于火箭动量的增加量,故C错误;D．根据功能关系, 可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭 机械能的增加量,故D错误．故选 A．] ４．C　[设体验者从地面上升到与立柱顶端等高处的过程中, 弹性绳释放的弹性势能为 ΔE,由能量守恒定律可得,甲上 升过程有ΔE＝MgH,乙上升过程有ΔE＝mgH＋１２mv ２,联 立得v＝ ２ (M－m)gH m ,选项C正确．] ５．AC　６．CD　７．BD　８．BCD　９．CD　１０．BC 课时冲关十八 １．C　２．AC　３．A　４．D　５．B　６．C　７．B　 ８．D　[兔子经过１．２s,速度由零均匀增加到９m/s,根据匀变 速直线运动的速度公式可得,兔子的加速度大小为a＝vt ＝ ７．５m/s２,A错误;加速过程中,设地面对兔子水平方向的平 均作用力大小为F０,根据动量定理可得F０t＝mv－０,代入 数据解得F０＝１５N,B错误;撞树过程中,以撞树前兔子的 速度方向为正方向,则兔子撞树前的动量为p＝mv＝２×９ kg􀅰m/s＝１８kg􀅰m/s,撞树后的动量为p′＝mv′＝２×(－ １)kg􀅰m/s＝－２kg􀅰m/s,动量变化量为 Δp＝p′－p＝－２ kg􀅰m/s－１８kg􀅰m/s＝－２０kg􀅰m/s,由动量定理得Ft′＝ Δp＝－２０kg􀅰m/s＝－２０N􀅰s,解得兔子受到树对它的平 均作用力为F＝－４００N,大小为４００N,C错误,D正确．] ９．C　 １０．解析:(１)设铁锤击打石板前瞬间的速度大小为v１,由机械 能守恒定律可得mgh１＝ １ ２mv ２ １,代入数据解得v１＝６m/s, 铁锤反弹的速度大小为v２＝ ２gh２＝１m/s． 对铁锤,以反弹的方向为正方向,由动量定理可得I＝mv２ －(－mv１),解得I＝３５N􀅰s． (２)设大石板对铁锤的平均作用力大小为F１,则有I＝(F１ －mg)t１,解得F１＝３５５０N． (３)设“气功师”对大石板的平均作用力大小为F２,对石板, 由动量定理得(F２－Mg)t２－F１t１＝０,解得F２＝８７１N,由 牛顿第三定律可知,大石板对“气功师”的