課時分層作業(yè)17 機械能守恒定律

1、.課時分層作業(yè)十七根底達標練1多項選擇神舟號載人飛船從發(fā)射至返回的過程中，以下哪些階段返回艙的機械能是守恒的A飛船升空的階段B只在地球引力作用下，返回艙沿橢圓軌道繞地球運行的階段C只在地球引力作用下，返回艙飛向地球的階段D臨近地面時返回艙減速下降的階段BC飛船升空的階段，推力做正功，機械能增加，故A錯誤；飛船在橢圓軌道上繞地球運行的階段，只受重力作用，重力勢能和動能之和保持不變，故B正確；返回艙在大氣層外向著地球做無動力飛行階段，只有重力做功，重力勢能減小，動能增加，機械能總量守恒，故C正確；降落傘張開后，返回艙下降的階段，抑制空氣阻力做功，故機械能減小，故D錯誤2. 多項選擇豎直放置的輕彈簧

2、下連接一個小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖7811所示那么迅速放手后不計空氣阻力圖7811A放手瞬間小球的加速度等于重力加速度B小球與彈簧與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒C小球的機械能守恒D小球向下運動過程中，小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷增大BD放手瞬間小球加速度大于重力加速度，A錯；整個系統(tǒng)包括地球的機械能守恒，B對，C錯；向下運動過程中，由于重力勢能減小，所以小球的動能與彈簧彈性勢能之和增大，D對3如圖7812所示，光滑的曲面與光滑的程度面平滑相連，一輕彈簧右端固定，質(zhì)量為m的小球從高度h處由靜止下滑，那么圖7812A小球與彈簧剛接觸時，速度大小為B小球與彈簧接觸的過程中，小球機械

3、能守恒C小球壓縮彈簧至最短時，彈簧的彈性勢能為mghD小球在壓縮彈簧的過程中，小球的加速度保持不變A小球在曲面上下滑過程中，根據(jù)機械能守恒定律得mghmv2，得v，即小球與彈簧剛接觸時，速度大小為，故A正確小球與彈簧接觸的過程中，彈簧的彈力對小球做負功，那么小球機械能不守恒，故B錯誤對整個過程，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒可知，小球壓縮彈簧至最短時，彈簧的彈性勢能為mgh，故C錯誤小球在壓縮彈簧的過程中，彈力增大，那么小球的加速度增大，故D錯誤4一根輕彈簧下端固定，豎立在程度面上，其正上方A位置有一只小球小球從靜止開場下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小

4、到零小球下落階段以下說法中正確的選項是圖7813A在B位置小球動能最大B從AD位置的過程中小球機械能守恒C從AD位置小球重力勢能的減少大于彈簧彈性勢能的增加D從AC位置小球重力勢能的減少大于彈簧彈性勢能的增加D球從B至C過程，重力大于彈簧的彈力，合力向下，小球加速運動；C到D過程，重力小于彈力，合力向上，小球減速運動，故在C點動能最大，A錯誤下落過程中小球受到的彈力做功，所以機械能不守恒，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，即小球的重力勢能、動能和彈簧的彈性勢能總和保持不變，從AD位置，動能變化量為零，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒知，小球重力勢能的減小等于彈性勢能的增加，從AC位置小球減小的重力勢能一部分

5、轉(zhuǎn)化為動能，一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故從AC位置小球重力勢能的減少大于彈簧彈性勢能的增加，D正確，B、C錯誤5.如圖7814所示，半圓形光滑軌道固定在程度地面上，半圓的直徑與地面垂直一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端程度飛出，小物塊落地點到軌道下端的間隔 與軌道半徑有關(guān)，此間隔 最大時對應(yīng)的軌道半徑為重力加速度大小為g 【導(dǎo)學(xué)號：75612141】圖7814ABC DB設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，滑到軌道上端時的速度為v1.小物塊上滑過程中，機械能守恒，有mv2mv2mgR小物塊從軌道上端程度飛出，做平拋運動，設(shè)程度位移為x，下落時間為t，有2Rgt2xv1t聯(lián)立式整理得x2可得x有

6、最大值，對應(yīng)的軌道半徑R.應(yīng)選B6圖7815為一跳臺的示意圖假設(shè)運發(fā)動從雪道的最高點A由靜止開場滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到達跳臺的B點時速度多大？當他落到離B點豎直高度為10 m的雪地C點時，速度又是多大？設(shè)這一過程中運發(fā)動沒有做其他動作，忽略摩擦和空氣阻力，g取10 m/s2圖7815解析運發(fā)動在滑雪過程中只有重力做功，故運發(fā)動在滑雪過程中機械能守恒取B點所在程度面為參考平面由題意知A點到B點的高度差h14 m，B點到C點的高度差h210 m，從A點到B點的過程由機械能守恒定律得mvmgh1故vB4 m/s8.9 m/s.從B點到C點的過程由機械能守恒定律得mvmgh2mv故vC2

7、m/s16.7 m/s.答案8.9 m/s16.7 m/s7如圖7816所示，AB為光滑的程度面，BC是傾角為的足夠長的光滑斜面，斜面體固定不動，AB、BC間用一小段光滑圓弧軌道相連，一條長為L的均勻柔軟鏈條開場是靜止地放在ABC面上，其一端D至B的間隔 為La，其中a未知，現(xiàn)自由釋放鏈條，當鏈條的D端滑到B點時鏈條的速率為v，求a.圖7816解析設(shè)鏈條質(zhì)量為m，可以認為始末狀態(tài)的重力勢能變化是由La段下降引起的高度減少量hsin sin 該部分的質(zhì)量為mLa由機械能守恒定律可得Laghmv2，解得a.答案a 才能提升練8多項選擇如圖7817所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物

8、體落到比地面低h的海平面上假設(shè)以地面為參考平面，且不計空氣阻力，那么以下選項正確的選項是圖7817A物體落到海平面時的勢能為mghB重力對物體做的功為mghC物體在海平面上的動能為mvmghD物體在海平面上的機械能為mvBCD假設(shè)以地面為參考平面，物體落到海平面時的勢能為mgh，所以A選項錯誤；此過程重力做正功，做功的數(shù)值為mgh，因此B選項正確；不計空氣阻力，只有重力做功，所以機械能守恒，有mvmghEk，在海平面上的動能為Ekmvmgh，C選項正確；在地面處的機械能為mv，因此在海平面上的機械能也為mv，D選項正確9如圖7818所示，輕繩連接A、B兩物體，A物體懸在空中距地面H高處，B物體

9、放在程度面上假設(shè)A物體質(zhì)量是B物體質(zhì)量的2倍，不計一切摩擦由靜止釋放A物體，以地面為零勢能參考面當A的動能與其重力勢能相等時，A距地面的高度是圖7818AH BHCH DHB設(shè)A的動能與重力勢能相等時A距地面高度為h，對A、B組成的系統(tǒng)，由機械能守恒得：mAgHhmAv2mBv2又由題意得：mAghmAv2mA2mB由式解得：hH，故B正確10多項選擇如圖7819所示，在傾角30的光滑固定斜面上，放有質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的小球A和B，且兩球之間用一根長L0.3 m的輕桿相連，小球B距程度面的高度h0.3 m現(xiàn)讓兩球從靜止開場自由下滑，最后都進入到上方開有細槽的光滑圓管中，不計球與圓管內(nèi)

10、壁碰撞時的機械能損失，g取10 m/s2.那么以下說法中正確的選項是 【導(dǎo)學(xué)號：75612142】圖7819A從開場下滑到A進入圓管整個過程，小球A、B與地球三者組成的系統(tǒng)機械能守恒B在B球未進入程度圓管前，小球A與地球組成系統(tǒng)機械能守恒C兩球最后在光滑圓管中運動的速度大小為 m/sD從開場下滑到A進入圓管整個過程，輕桿對B球做功1 JABC從開場下滑到A進入圓管整個過程，除重力做功外，桿對系統(tǒng)做功為零，小球A、B與地球三者組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；在B球未進入程度圓管前，只有重力對A做功，小球A與地球組成系統(tǒng)機械能守恒，故B正確；以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)機械能守恒，由機械能守

11、恒定律得：mBghmAghLsin mAmBv2，代入數(shù)據(jù)解得：v m/s，故C正確；以A球為研究對象，由動能定理得：mAghLsin WmAv2，代入數(shù)據(jù)解得：W1 J，那么輕桿對B做功，WBW1 J，故D錯誤11多項選擇如圖7820所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)底部靜止著一個光滑的小球，現(xiàn)給小球一個沖擊使其在瞬間得到一個程度初速度v0，假設(shè)v0大小不同，那么小球可以上升到的最大高度間隔 底部也不同，以下說法正確的選項是圖7820A假如v0，那么小球可以上升的最大高度為B假如v0，那么小球可以上升的最大高度為RC假如v0，那么小球可以上升的最大高度為D假如v0，那么小球可以上升的最大高度

12、為2RABD當v0時，根據(jù)機械能守恒定律有：mvmgh，解得h，即小球上升到高度為時速度為零，所以小球可以上升的最大高度為，故A正確；設(shè)小球恰好能運動到與圓心等高處時在最低點的速度為v，那么根據(jù)機械能守恒定律得：mgRmv2，解得v，故假如v0，那么小球可以上升的最大高度為R，故B正確；設(shè)小球恰好運動到圓軌道最高點時在最低點的速度為v1，在最高點的速度為v2，那么在最高點，有mgm，從最低點到最高點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律得：2mgRmvmv，解得v1，所以v0時，小球不能上升到圓軌道的最高點，會脫離軌道，在最高點的速度不為零；根據(jù)mvmghmv2，知最大高度h，當v0時，上升的最大高度為

13、2R，故C錯誤，D正確12如圖7821所示，質(zhì)量m2 kg的小球用長L1.05 m的輕質(zhì)細繩懸掛在距程度地面高H6.05 m的O點現(xiàn)將細繩拉直至程度狀態(tài)，自A點無初速度釋放小球，運動至懸點O的正下方B點時細繩恰好斷裂，接著小球做平拋運動，落至程度地面上C點不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：圖78211細繩能承受的最大拉力；2細繩斷裂后小球在空中運動所用的時間；3小球落地瞬間速度的大小解析1A到B的過程，根據(jù)機械能守恒mgLmv在B處由牛頓第二定律得Fmgm故最大拉力F3mg60 N.2細繩斷裂后，小球做平拋運動，且HLgt2故t s1 s.3整個過程，小球的機械能不變，故：mgH

14、mv所以vC m/s11 m/s.答案160 N21 s311 m/s13.如圖7822所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑程度面上，小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，BC段是長為L的粗糙程度軌道，兩段軌道相切于B點一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點由靜止開場沿軌道滑下，重力加速度為g.圖78221假設(shè)固定小車，求滑塊運動過程中對小車的最大壓力；2假設(shè)不固定小車，滑塊仍從A點由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點滑出小車滑塊質(zhì)量m，在任一時刻滑塊相對地面速度的程度分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為，求：滑塊運動過程中，小車的最大速度大小vm；滑塊從B到C運動過程中，小車的位移大小x. 【導(dǎo)