8.4 机械能守恒定律 同步课时作业（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4 机械能守恒定律 同步课时作业（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 601.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-26 07:24:09 | ||
图片预览
文档简介
8.4 机械能守恒定律 同步课时作业
一、单选题
1．（2021·江苏盐城·高一阶段练习）如图所示，滑块在倾角为的斜面上，从点由静止下滑，到点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到点后被弹回，向上运动到点时速度刚好为零。已知、在整个过程中重力对物体做功，那么（ ）
A．滑块从点下滑，至点有最大动能
B．从到滑块机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C．弹簧弹性势能的最大值
D．滑块从开始压缩弹簧到返回点的过程中机械能减少
2．（2022·江苏·模拟预测）如图甲所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图乙所示的模型：半径为的磁性圆轨道竖直固定，质量为的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，、分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则（ ）
A．铁球绕轨道可能做匀速圆周运动
B．由于磁力的作用，铁球绕轨道运动过程中机械能不守恒
C．铁球在点的速度必须大于
D．轨道对铁球的磁性引力至少为，才能使铁球不脱轨
二、多选题
3．（2022·安徽·模拟预测）如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计，两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放（轻杆与L2杆夹角为45°），不计一切摩擦，已知重力加速度为g，在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．a球和b球所组成的系统机械能守恒
B．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g
C．b球的最大速度为
D．a球的最大速度大于
4．（2021·陕西汉中·高一阶段练习）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块、用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，、 处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后下落，沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．落地时的速度相同 B．重力势能的变化量相同
C．机械能变化量相同 D．重力做功的平均功率相同
5．（2021·陕西汉中·高一阶段练习）如图所示，两小滑块、的质量分别为、，、用长为的轻杆通过铰链连接，套在固定的竖直光滑杆上，放在光滑水平地面上，原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆点上，轻杆与竖直方向夹角，由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，、始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为．则下降过程中（ ）
A．、组成的系统机械能不守恒
B．下降过程中的速度始终比的速度大
C．弹簧弹性势能最大值为
D．达到最大动能时，受到地面的支持力大小为
6．（2022·河北·模拟预测）小明坐在半球形轨道顶端玩耍，突然被小伙伴推了一下，沿球面向下滑动。半球形轨道横截面示意图如图所示。假设球面是光滑的，球半径为R，从最高点A滑动时的水平速度为v0，至B点时脱离轨道，最终落在水平地面上的C点，OA和OB间的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，小明水平方向的加速度先减小后增大
B．在B点时，小明的速度为
C．cosθ
D．从A到C的过程中，小明运动的时间大于
7．（2022·福建·高三阶段练习）如图甲所示，可视为质点的物体A、B通过轻绳连接在光滑轻质定滑轮两侧，并在外力的作用下保持静止两物块距离地面高度相同且细绳处于绷紧状态。T=0时刻撤去外力后，0-t1时间内物体A的动能Ek、重力势能Ep，（取地面为重力势能的零势能面）随时间t的变化关系如图乙所示。已知物体B的质量mB=3kg且始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．物体A的质量为5kg
B．0-t1时间内，物体B的机械能增加了21J
C．当物体A的重力势能与动能相等时，物体A距地面的高度约为0.57m
D．物体B离地的最大高度为2.8m
8．（2022·贵州贵阳·高三期末）一物块从倾角为30°的斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑到顶端，其机械能Eo和动能Ek随上滑距离s的变化如图所示，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．物块的质量为1.2kg
B．物块上滑的加速度大小为10m/s2
C．物块从斜面底端上滑到顶端的时间为2s
D．物块与斜面的动摩擦因数为
9．（2022·江西省余干中学高一阶段练习）如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（物块与弹簧不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。t=0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，在物块上升阶段，下列说法正确的是（ ）
A．外力F为恒力，且大小为mg B．物块的最大加速度大小为2g
C．外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为 D．弹簧最大弹性势能为
10．（2022·山东·日照青山学校高三期末）倾角为的粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，细绳一端与斜面上静止的物块a相连，另一端与竖直轻弹簧相连，如图甲所示。现将质量为m的钩码b轻轻挂于弹簧下端，并将b由静止释放，如图乙所示，当b下降到最低点时（未着地），物块a受到的摩擦力大小恰好为0；轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，和a相连的细绳与斜面平行，物块a始终处于静止状态，重力加速度为g。下列判断正确的是（ ）
A．a的质量为
B．b的动能最大时，a所受的摩擦力大小为
C．在b从释放位置运动到最低点的过程中，b的加速度先减小后增大
D．在b从释放位置运动到最低点的过程中，b的机械能先减小后增大
11．（2022·广东·高三专题练习）如图所示，轻弹簧放在倾角37 的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐，质量为m的物块在斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后返回b点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为，重力加速度为g，sin37 =0.6，cos37 =0.8。则（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
B．物块接触弹簧后，速度先减小后增大
C．弹簧具有的最大弹性势能为0.5mgL
D．物块在上述过程因摩擦产生的热量为0.6mgL
三、填空题
12．（2020·甘肃·民勤县第一中学高一阶段练习）如图所示，长L=0.8m的细绳，其下端拴一个质量为m＝100g的小球，上端固定在A点，将小球拉至水平位置B且拉直绳子，然后由静止释放，小球到达最低点C时的速度大小为______，此时小球对细绳的拉力大小为______. 。
13．（2018·陕西·高一期末）在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_____ ，落地时的动能为______；在空中运动的时间为_______。
14．（2019·上海·高一课时练习）如图所示，轨道均光滑，小球自高为3R的斜轨顶端无初速地滑下并进入半径为R的圆轨道，到达轨道最低点时速度大小为__________，对轨道压力的大小为__________，到达圆周最高点时速度的大小为__________，对轨道压力的大小为__________．为使小球能通过圆周最高点，小球至少从斜轨上__________高处静止起滑下．
四、解答题
15．（2021·黑龙江·哈师大附中高三期中）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如图，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；
（3）不计BC段的阻力，求运动员经过C点时所受支持力FN的大小。
16．（2021·山东泰安·高三期中）如图所示，细圆管由半圆和直线构成，固定在倾角为的倾斜桌面上。半圆的半径，直线段水平，二者相切于C点。一质量的小球（可视为质点）以的水平速度从A点进入，从D点再开随即水平抛。已知段的离地高度，圆管内壁光滑，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
（1）小球落地点与D点的水平距离；
（2）小球经过半圆段末端C时对网管的压力大小（结果用根号表示）。
17．（2021·四川·宁南中学高二开学考试）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道 OAB 和光滑半圆轨道 CD，他们的最低点B、C，分别与粗糙水平面BC相切，现将一小滑块（可视为质点）在 A 点由静止放，小滑块沿轨道 AB 滑至最低点B 后，在水平地面 BC 上向右做匀减速直线运动，到达C 点后进入半圆轨道 CD，小滑块沿半圆轨道内壁滑至最高点 D 时，恰好对轨道 D 点无压力作用，已知 R=0.5 m，r=0.1 m，小滑块质量 m=0.1 kg，滑块与地面间的动摩擦因数 =0.5，g 取10 m/s2 。 试求：
（1）小滑块到达圆弧轨道最低点 B 时对轨道的压力大小；
（2）小滑块在 C 点时的速度大小；
（3）水平地面 BC 间的距离 S 为多少。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．ACD
4．CD
5．ACD
6．BCD
7．BC
8．BD
9．AC
10．BC
11．AD
12． 4 m/s 3 N
13． 250 250 2
14． 2.5R
15．（1）100 m；（2）1800 N·s；（3）3900 N
16．（1）2.5m；（2）
17．（1）3N；（2）m/s ；（3）0.5m
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2021·江苏盐城·高一阶段练习）如图所示，滑块在倾角为的斜面上，从点由静止下滑，到点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到点后被弹回，向上运动到点时速度刚好为零。已知、在整个过程中重力对物体做功，那么（ ）
A．滑块从点下滑，至点有最大动能
B．从到滑块机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C．弹簧弹性势能的最大值
D．滑块从开始压缩弹簧到返回点的过程中机械能减少
2．（2022·江苏·模拟预测）如图甲所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图乙所示的模型：半径为的磁性圆轨道竖直固定，质量为的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，、分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则（ ）
A．铁球绕轨道可能做匀速圆周运动
B．由于磁力的作用，铁球绕轨道运动过程中机械能不守恒
C．铁球在点的速度必须大于
D．轨道对铁球的磁性引力至少为，才能使铁球不脱轨
二、多选题
3．（2022·安徽·模拟预测）如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计，两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放（轻杆与L2杆夹角为45°），不计一切摩擦，已知重力加速度为g，在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．a球和b球所组成的系统机械能守恒
B．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g
C．b球的最大速度为
D．a球的最大速度大于
4．（2021·陕西汉中·高一阶段练习）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块、用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，、 处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后下落，沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．落地时的速度相同 B．重力势能的变化量相同
C．机械能变化量相同 D．重力做功的平均功率相同
5．（2021·陕西汉中·高一阶段练习）如图所示，两小滑块、的质量分别为、，、用长为的轻杆通过铰链连接，套在固定的竖直光滑杆上，放在光滑水平地面上，原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆点上，轻杆与竖直方向夹角，由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，、始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为．则下降过程中（ ）
A．、组成的系统机械能不守恒
B．下降过程中的速度始终比的速度大
C．弹簧弹性势能最大值为
D．达到最大动能时，受到地面的支持力大小为
6．（2022·河北·模拟预测）小明坐在半球形轨道顶端玩耍，突然被小伙伴推了一下，沿球面向下滑动。半球形轨道横截面示意图如图所示。假设球面是光滑的，球半径为R，从最高点A滑动时的水平速度为v0，至B点时脱离轨道，最终落在水平地面上的C点，OA和OB间的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，小明水平方向的加速度先减小后增大
B．在B点时，小明的速度为
C．cosθ
D．从A到C的过程中，小明运动的时间大于
7．（2022·福建·高三阶段练习）如图甲所示，可视为质点的物体A、B通过轻绳连接在光滑轻质定滑轮两侧，并在外力的作用下保持静止两物块距离地面高度相同且细绳处于绷紧状态。T=0时刻撤去外力后，0-t1时间内物体A的动能Ek、重力势能Ep，（取地面为重力势能的零势能面）随时间t的变化关系如图乙所示。已知物体B的质量mB=3kg且始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．物体A的质量为5kg
B．0-t1时间内，物体B的机械能增加了21J
C．当物体A的重力势能与动能相等时，物体A距地面的高度约为0.57m
D．物体B离地的最大高度为2.8m
8．（2022·贵州贵阳·高三期末）一物块从倾角为30°的斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑到顶端，其机械能Eo和动能Ek随上滑距离s的变化如图所示，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．物块的质量为1.2kg
B．物块上滑的加速度大小为10m/s2
C．物块从斜面底端上滑到顶端的时间为2s
D．物块与斜面的动摩擦因数为
9．（2022·江西省余干中学高一阶段练习）如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（物块与弹簧不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。t=0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，在物块上升阶段，下列说法正确的是（ ）
A．外力F为恒力，且大小为mg B．物块的最大加速度大小为2g
C．外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为 D．弹簧最大弹性势能为
10．（2022·山东·日照青山学校高三期末）倾角为的粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，细绳一端与斜面上静止的物块a相连，另一端与竖直轻弹簧相连，如图甲所示。现将质量为m的钩码b轻轻挂于弹簧下端，并将b由静止释放，如图乙所示，当b下降到最低点时（未着地），物块a受到的摩擦力大小恰好为0；轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，和a相连的细绳与斜面平行，物块a始终处于静止状态，重力加速度为g。下列判断正确的是（ ）
A．a的质量为
B．b的动能最大时，a所受的摩擦力大小为
C．在b从释放位置运动到最低点的过程中，b的加速度先减小后增大
D．在b从释放位置运动到最低点的过程中，b的机械能先减小后增大
11．（2022·广东·高三专题练习）如图所示，轻弹簧放在倾角37 的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐，质量为m的物块在斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后返回b点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为，重力加速度为g，sin37 =0.6，cos37 =0.8。则（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
B．物块接触弹簧后，速度先减小后增大
C．弹簧具有的最大弹性势能为0.5mgL
D．物块在上述过程因摩擦产生的热量为0.6mgL
三、填空题
12．（2020·甘肃·民勤县第一中学高一阶段练习）如图所示，长L=0.8m的细绳，其下端拴一个质量为m＝100g的小球，上端固定在A点，将小球拉至水平位置B且拉直绳子，然后由静止释放，小球到达最低点C时的速度大小为______，此时小球对细绳的拉力大小为______. 。
13．（2018·陕西·高一期末）在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_____ ，落地时的动能为______；在空中运动的时间为_______。
14．（2019·上海·高一课时练习）如图所示，轨道均光滑，小球自高为3R的斜轨顶端无初速地滑下并进入半径为R的圆轨道，到达轨道最低点时速度大小为__________，对轨道压力的大小为__________，到达圆周最高点时速度的大小为__________，对轨道压力的大小为__________．为使小球能通过圆周最高点，小球至少从斜轨上__________高处静止起滑下．
四、解答题
15．（2021·黑龙江·哈师大附中高三期中）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如图，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；
（3）不计BC段的阻力，求运动员经过C点时所受支持力FN的大小。
16．（2021·山东泰安·高三期中）如图所示，细圆管由半圆和直线构成，固定在倾角为的倾斜桌面上。半圆的半径，直线段水平，二者相切于C点。一质量的小球（可视为质点）以的水平速度从A点进入，从D点再开随即水平抛。已知段的离地高度，圆管内壁光滑，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
（1）小球落地点与D点的水平距离；
（2）小球经过半圆段末端C时对网管的压力大小（结果用根号表示）。
17．（2021·四川·宁南中学高二开学考试）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道 OAB 和光滑半圆轨道 CD，他们的最低点B、C，分别与粗糙水平面BC相切，现将一小滑块（可视为质点）在 A 点由静止放，小滑块沿轨道 AB 滑至最低点B 后，在水平地面 BC 上向右做匀减速直线运动，到达C 点后进入半圆轨道 CD，小滑块沿半圆轨道内壁滑至最高点 D 时，恰好对轨道 D 点无压力作用，已知 R=0.5 m，r=0.1 m，小滑块质量 m=0.1 kg，滑块与地面间的动摩擦因数 =0.5，g 取10 m/s2 。 试求：
（1）小滑块到达圆弧轨道最低点 B 时对轨道的压力大小；
（2）小滑块在 C 点时的速度大小；
（3）水平地面 BC 间的距离 S 为多少。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．ACD
4．CD
5．ACD
6．BCD
7．BC
8．BD
9．AC
10．BC
11．AD
12． 4 m/s 3 N
13． 250 250 2
14． 2.5R
15．（1）100 m；（2）1800 N·s；（3）3900 N
16．（1）2.5m；（2）
17．（1）3N；（2）m/s ；（3）0.5m
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页