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第五章 第3讲 机械能守恒定律及其应用 Word版含解析


[课时作业] [基础题组] 一、单项选择题 单独成册 方便使用 1.在如图所示的物理过程示意图中,甲图一端固定有小球的轻杆,从右偏上 30° 角释放后绕光滑支点摆动; 乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过 直角顶点的固定轴 O 无摩擦转动;丙图为轻绳一端连着一小球,从右偏上 30° 角处自由释放; 丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂 的小球从图示位置释放,小球开始摆动.则关于这几个物理过程(空气阻力忽略 不计),下列判断中正确的是( ) A.甲图中小球机械能守恒 B.乙图中小球 A 机械能守恒 C.丙图中小球机械能守恒 D.丁图中小球机械能守恒 解析:甲图过程中轻杆对小球不做功,小球的机械能守恒,A 正确;乙图过程中 轻杆对 A 的弹力不沿杆的方向,会对小球做功,所以小球 A 的机械能不守恒, 但两个小球组成的系统机械能守恒,B 错误;丙图中小球在绳子绷紧的瞬间有动 能损失,机械能不守恒,C 错误;丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒,但 小球的机械能不守恒, 这是因为摆动过程中小球的轨迹不是圆弧,细绳会对小球 做功,D 错误. 答案:A 2.如图所示,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 换为质量为 2m 的小球 B,仍从弹簧原长位置由静止释放, 已知重力加速度为 g.不计空气阻力, 则小球 B 下降 h 时的速度为( A. 2gh C. gh 2 B. gh D.0 ) 解析:对弹簧和小球 A,根据机械能守恒定律得弹性势能 Ep=mgh;对弹簧和小 1 球 B,根据机械能守恒定律有 Ep+2×2mv2=2mgh,得小球 B 下降 h 时的速度 v = gh,选项 B 正确. 答案:B 3.(2018· 江南十校联考)如图所示, 竖立在水平面上的轻质弹 簧下端固定,将一个金属球放在弹簧顶端 ( 球与弹簧不连 接),用力向下压球,使弹簧被压缩,并用细线把球和水平 面拴牢(如图甲).烧断细线后,发现球被弹起且脱离弹簧后 还能继续向上运动(如图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱 离弹簧的运动过程中,下列说法正确的是( A.弹簧的弹性势能先减小后增大 B.球刚脱离弹簧时动能最大 C.球在最低点所受的弹力等于重力 D.在某一阶段内,球的动能减小而球的机械能增大 解析: 从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中,弹簧的弹性势能转化为球的 机械能,弹簧的弹性势能逐渐减小,选项 A 错误;当弹簧对球的弹力与球的重 力大小相等时,球的动能最大,此后弹簧继续对球做正功,但球的动能减小,而 球的机械能却增大,选项 D 正确,B 错误;球离开弹簧后能继续上升,说明在 细线被烧断瞬间球在最低点时受到的弹力大于球的重力,选项 C 错误. 答案:D 4.一物体沿斜面向上运动,运动过程中物体的机械能 E 与竖 直高度 h 的关系图像如图所示, 其中 0~h1 过程的图线为平行 ) 于横轴的直线,h1~h2 过程的图线为倾斜直线.根据该图像,下列判断正确的是 ( ) A.物体在 0~h1 过程中除重力外不受其他力的作用 B.物体在 0~h1 过程中重力和其他力都做功 C.物体在 h1~h2 过程中合力与速度的方向一定相反 D.物体在 0~h2 过程中动能可能一直保持不变 解析:0~h1 过程的图线为平行于横轴的直线,说明物体的机械能不变,即除重 力以外没有其他力做功,但并非不受其他力的作用,选项 A、B 错误;在 h1~h2 过程

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