内容正文:
作业 机械能守恒定律
1. 如图所示,无人机在空中加速上升时,不断增加的能量是( )
A.只有动能
B.只有动能、重力势能
C.只有重力势能、机械能
D.动能、重力势能、机械能
2. 一质量为m的雨滴在空中下落时受到阻力Ff的作用。下列说法正确的是( )
A.只有Ff=mg时,该雨滴的机械能才守恒
B.只有Ff<mg时,该雨滴的机械能才守恒
C.无论Ff与mg大小关系如何,该雨滴机械能都守恒
D.无论Ff与mg大小关系如何,该雨滴机械能都不守恒
3. 下列四个情景中均不计空气阻力,研究对象机械能守恒的是( )
A.图甲,火箭在点火升空的过程中
B.图乙,运动员在撑杆向上的过程中
C.图丙,掷出的铅球在飞行的过程中
D.图丁,游客在倾斜滑槽轨道上下滑过程中
4. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。右图是某小区宣传窗中的一则漫画。不计空气阻力,若画中被抛下的物体在下落过程中重力做功30 J,下列说法正确的是( )
A.物体重力势能保持不变
B.物体重力势能增加了30 J
C.物体机械能减少了30 J
D.物体动能增加了30 J
5. 如图所示,中国女子跳水奥运冠军全红婵从十米跳台起跳到全身入水过程中,下列说法中正确的是( )
A.她的机械能保持不变
B.下落过程中重力做正功
C.整个过程只有重力做功
D.手入水后她的动能开始减小
6. 运动员参加撑杆跳高比赛的示意图如图所示,对运动员在撑杆跳高过程中的能量变化描述正确的是( )
A.加速助跑过程中,运动员的机械能不断增大
B.运动员越过横杆正上方时,动能为0
C.起跳上升过程中,运动员的机械能守恒
D.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增大
7. 如图所示,设竖直圆轨道的最低点处重力势能为0,小球以某一初速度从最低点出发沿轨道内侧运动到最高点时,下列关于小球的机械能 E机、重力势能 Ep和动能 Ek的相对大小(用柱形高度表示)可能正确的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一斜面体静止在水平面上,一小滑块(视为质点)从高度为h的斜面顶端由静止释放后沿斜面下滑。重力加速度大小为g,不计一切摩擦。滑块滑到斜面底端时的速度大小可能为( )
A. B.
C. D.2
9. 质量为0.5 kg的石块从h=10 m高处以30°角斜向上方抛出(如图所示),初速度v0的大小为5 m/s。不计空气阻力,g取10m/s2,则下列选项正确的是( )
A.石块落地时的速度大小是15 m/s
B.石块抛出到落地的运动过程中机械能不断减小
C.石块落地时速度的大小与石块初速度的仰角有关
D.石块落地时速度的大小与石块抛出时的高度无关
10. 一位游客正在体验蹦极,绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中( )
A.弹性势能减小
B.重力势能减小
C.机械能保持不变
D.绳一绷紧动能就开始减小
11. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上,依次由足够长的倾斜直轨道ABC、圆心为O1的圆弧形轨道CDE、倾斜直轨道EF组成。O1C与BC垂直,BCD段与DEF段关于O1D对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的BCDEF段完全相同,C、E、I、K在同一水平线上,J是最低点,B、O1、F与H、O2、L在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移,HI和KL段粗糙,IJK段光滑。AC的倾角θ=37°,圆弧段半径R=1 m。游戏时,质量m=0.1 kg的滑块从AC上高为h的某处静止释放,调节F、H的间距x,使滑块从F滑出后恰能从H沿HI方向切入轨道Ⅱ,且不从L端滑出,则游戏成功。滑块(可视为质点)与HI和KL段的动摩擦因数μ=,空气阻力可不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。
(1)当h=1.5 m时:
①求滑块经过D的速度大小vD及所受支持力大小FD。
②求游戏成功时的x以及滑块经过J时的动能Ek。
(2)求游戏成功且滑块经过J时,滑块所受支持力大小FJ与h的关系式。
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机械能守恒定律
1.D 【解析】 无人机加速上升,所以动能增加;高度不断增加,所以重力势能不断增加;无人机的机械能不断增加,所以选项D正确,A、B、C错误。
2.D 【解析】 根据题意可知,雨滴在下落过程中受到空气阻力的作用,阻力做负功,雨滴的机械能将减小,所以无论Ff与mg大小关系如何,该雨滴机械能都不守恒,故选D。
3.C 【解析】 机械能守恒条件为只有重力或系统内的弹力做功。火箭在点火升空的过程中有升力做功,系统机械能不守恒,故A错误;运动员在撑杆向上的过程中,还受到杆对运动员的力,该力对运动员做功,机械能不守恒,故B错误;掷出的铅球在飞