高中物理人教版必修二课时作业17

1物体在平衡力作用下运动的过程中，下列说法正确的是()A机械能一定不变B物体的动能保持不变，而势能一定变化C若物体的势能变化，则机械能一定变化D若物体的势能变化，则机械能不一定有变化【解析】由于物体在平衡力的作用下做匀速直线运动，所以物体的动能不变，而势能可能不变，也可能变化，当物体的势能变化时，机械能一定变化，当物体的势能不变时，机械能一定不变，故C正确，A、B、D错误【答案】C2游乐场中的一种滑梯如图7811所示小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则()图7811A下滑过程中支持力对小朋友做功B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功【解析】小朋友在运动过程中受阻力作用，机械能不守恒，因此C错误；在整个运动中支持力与运动方向垂直，因此对小朋友不做功，A错误；下滑中小朋友的重力势能减小，因此B错误；而运动过程中小朋友的机械能减少了，因此摩擦力做负功，所以D正确【答案】D3如图7812所示，一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧，地面上质量为m的物块(可视为质点)向右滑行并冲上斜面设物块在斜面最低点A的速率为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则物块运动到C点时弹簧的弹性势能为()图7812AmghBmghmv2Cmghmv2 D.mv2mgh【解析】由机械能守恒定律可得物块的动能转化为其重力势能和弹簧的弹性势能，有mv2mghEp，故Epmv2mgh.【答案】D4如图7813所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()图7813A物体的重力势能减少，动能增加B斜面的机械能不变C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D物体和斜面组成的系统机械能守恒【解析】物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少，动能增加，A正确；物体在下滑过程中，斜面做加速运动，其机械能增加，B错误；物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90，所以斜面对物体的作用力对物体做负功，C错误；对物体与斜面组成的系统，只有物体的重力和物体与斜面间的弹力做功，机械能守恒，D正确【答案】AD5将物体从地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的3倍，则这一位置的高度是()A2H/3BH/2CH/3DH/4【解析】物体在运动过程中机械能守恒，设动能是重力势能的3倍时的高度为h，取地面为零势能面，则有mgHEkmgh，即mgH4mgh，解得：hH/4，故D正确【答案】D6. 如图7814是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M为半径为R1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m0.01 kg的小钢珠假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，取g10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为()图7814A0.10 JB0.15 JC0.20 JD0.25 J【解析】小钢珠恰好经过M的上端点有mgm，所以v m/s.根据机械能守恒定律得EpmgRmv20.15 J.【答案】B7如图7815所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员(可视为质点)，甲站于地面上，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为()图7815A11B21C31D41【解析】设定滑轮到乙演员的距离为L，那么当乙摆至最低点时下降的高度为，根据机械能守恒定律可知m乙gm乙v2；又因当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，说明绳子上的张力和甲演员的重力相等，所以m甲gm乙gm乙，联立上面两式可得演员甲的质量与演员乙的质量之比为21.B对【答案】B8(2013东城区高一期末)如图7816所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球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换成质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)()图7816A.B.C.D0【解析】设小球A下降高度h时，弹簧的弹性势能为Ep，由机械能守恒可知Epmgh.当小球A换为质量为2m的小球B时，设小球B下降h时速度为v，根据机械能守恒有2mgh2mv2Ep，解得v，B项正确【答案】B9如图7817，把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A口，则h1h2为()图7817A11B23C45 D56【解析】当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零)，mgh1mgR，解得h1R；当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有RvBt，Rgt2，解得vB ，根据机械能守恒定律有mgh2mgRmv，解得h25R/4，故h1h245.【答案】C10(2013九江高一期末)如图7818所示，轻弹簧k一端与墙相连质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并压缩弹簧k，求弹簧在被压缩过程中的最大弹性势能及木块速度减为 3 m/s时的弹性势能图7818【解析】在木块压缩弹簧及弹簧把木块弹开的过程中，弹簧弹力做功，木块的动能和弹簧的弹性势能相互转化由于不存在其他力做功，故木块和弹簧构成的系统机械能守恒当木块速度减为零时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，设弹簧的最大弹性势能为Epm，则Epmmv452 J50 J.当木块速度v13 m/s时，弹簧的弹性势能为Ep1则mvEp1mv所以Ep1mvmv32 J.【答案】50 J32 J11从地面以10 m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出，若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中，哪一位置处重力势能和动能相等？【解析】物体在空气中时只有重力做功，故机械能守恒(1)以地面为参考点，则E1mv，在最高点动能为零，故E2mgh.由E1E2得 mvmgh，所以h m5 m.(2)如图所示，以地面为参考平面，则E1mv.终态设在h1高处，故E2mgh1mv2mgh1.因机械能守恒，E1E2，所以mv2mgh1，所以h1 m2.5 m.【答案】(1)5 m(2)2.5 m12如图7819所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，把绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度以及轻绳对砝码做的功图7819【解析】砝码从静止开始下降h的过程中，两物体组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，则：2mghmv22mv2，解得：v，设轻绳对砝码做功为W，对砝码由动能定理得：2mghW2mv20，解得：Wmgh.【答案】mgh