2020高考物理大一轮复习课时作业15机械能守恒定律及其应用（无答案）新人教版.docx

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1、1课时作业(十五) 第 15 讲 机械能守恒定律及其应用时间 /40 分钟基础达标图 K15-11.如图 K15-1 所示,将弹性绳上端固定,拉长后下端固定在运动员身上,并通过外力作用使运动员停留在地面上,当撤去外力后,运动员被“发射”出去冲向高空 .若运动员始终沿竖直方向运动并可视为质点,忽略弹性绳质量与空气阻力 .对于运动员的上升过程,下列说法正确的是 ( )A.运动员的动能先增大后保持不变B.运动员的重力势能和弹性绳的弹性势能之和在合力为 0 时最小C.弹性绳的弹性势能一直减小D.运动员的机械能先增大后减小图 K15-22.2018北京丰台测试某同学利用如图 K15-2 所示的实验装置研

2、究摆球的运动情况 .摆球从 A 点由静止释放,经过最低点 C 到达与 A 等高的 B 点, D、 E、 F 是 OC 连线上的点,OE=DE,DF=FC,OC 连线上各点均可钉钉子 .每次均将摆球从 A 点由静止释放,不计绳与钉子碰撞时机械能的损失 .下列说法正确的是 ( )A.若只在 E 点钉钉子,摆球最高可能摆到 A、 B 连线以上的某点B.若只在 D 点钉钉子,摆球最高可能摆到 A、 B 连线以下的某点C.若只在 F 点钉钉子,摆球最高可能摆到 D 点D.若只在 F 点以下某点钉钉子,摆球可能做完整的圆周运动2图 K15-33.在某次“蹦床”娱乐活动中,从小朋友下落到离地面高 h1处开始

3、计时,其动能 Ek与离地高度 h 的关系如图 K15-3 所示 .在 h1h2阶段图像为直线,其余部分为曲线, h3对应图像的最高点,小朋友的质量为 m,重力加速度为 g,不计空气阻力和一切摩擦 .下列有关说法正确的是( )A.整个过程中小朋友的机械能守恒B.从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中,其加速度先增大后减小C.小朋友处于 h=h4高度时,蹦床的弹性势能为 Ep=mg(h2-h4)D.小朋友从 h1下降到 h5过程中,蹦床的最大弹性势能为 Epm=mgh1图 K15-44.如图 K15-4 所示,一长为 L 的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上,由于某一微小的扰动使得链条向一

4、侧滑动,则铁链完全离开滑轮时的速度大小为(重力加速度为 g) ( )A. B.2gL gLC. D.gL2 12 gL5.(多选)有一系列斜面,倾角各不相同,它们的顶端都在 O 点,如图 K15-5 所示 .有一系列完全相同的滑块(可视为质点)从 O 点同时由静止释放,分别到达各斜面上的 A、 B、 C、 D各点,下列判断正确的是 ( )图 K15-53A.若各斜面光滑,且这些滑块到达 A、 B、 C、 D各点的速率相同,则 A、 B、 C、 D各点处在同一水平线上B.若各斜面光滑,且这些滑块到达 A、 B、 C、 D各点的速率相同,则 A、 B、 C、 D各点处在同一竖直线上C.若各斜面光滑

5、,且这些滑块到达 A、 B、 C、 D各点的时间相同,则 A、 B、 C、 D各点处在同一竖直面内的圆周上D.若各斜面与这些滑块间有相同的动摩擦因数,且到达 A、 B、 C、 D各点的过程中,各滑块损失的机械能相同,则 A、 B、 C、 D各点处在同一竖直线上6.同重力场作用下的物体具有重力势能一样,万有引力场作用下的物体同样具有引力势能 .若取无穷远处引力势能为零,质量为 m 的物体距质量为 m0的星球球心距离为 r 时的引力势能为 Ep=-G (G 为引力常量) .设宇宙中有一个半径为 R 的星球 ,宇航员在该星球上以初速度m0mrv0竖直向上抛出一个质量为 m 的物体,不计空气阻力,经时

6、间 t 后物体落回手中 .下列说法错误的是 ( )A.在该星球表面上以 的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面2v0RtB.在该星球表面上以 2 的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面v0RtC.在该星球表面上以 的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面2v0RtD.在该星球表面上以 2 的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面2v0Rt技能提升7.(多选)如图 K15-6 所示,半径为 R 的光滑圆环固定在竖直平面内, O 是圆心,虚线 OC 水平,D 是圆环最低点 .两个质量均为 m 的小球 A、 B 套在圆环上,两球之间用轻杆相连,从图示位置由静止释放

7、,则 ( )图 K15-6A.A、 B 系统在运动过程中机械能守恒B.当杆水平时, A、 B 球速度达到最大C.B 球运动至最低点 D 时, A、 B 系统重力势能最小4D.A 球从 C 点运动至 D 点过程中受到的合外力做正功图 K15-78.(多选)2018苏、锡、常、镇四市调研如图 K15-7 所示,用铰链将质量均为 m 的三个小球 A、 B、 C 与长均为 L 的两根轻杆相连, B、 C 置于水平地面上 .在轻杆竖直时,将 A 由静止释放, B、 C 在杆的作用下向两侧滑动,三小球始终在同一竖直平面内运动 .忽略一切摩擦,重力加速度为 g,则此过程中 ( )A.球 A 的机械能一直减小

8、B.球 A 落地的瞬时速度为 2gLC.球 B 对地面的压力始终等于 mg32D.球 B 对地面的压力可小于 mg9.2018太原二模如图 K15-8 所示为过山车的部分轨道,它由位于同一竖直面内的倾斜直轨道 ab、半径不同的两个紧靠在一起的光滑圆轨道 、 (间距可忽略)组成 .其中, ab 与圆轨道 相切于 b 点, ab=48.9m,= 37;R1=10m、 R2=5.12m.车厢与 ab 间的动摩擦因数为= 0.125.一次游戏中,质量 m=500kg 的车厢 A 被牵引到 a 点由静止释放,经切点 b 进入圆轨道 ;绕过圆轨道 后到达最低点 P 时,与停在 P 点的障碍物 B 相撞并连

9、在一起进入圆轨道. 将 A、 B 视为质点,不考虑空气阻力, g 取 10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.(1)求车厢 A 通过圆轨道 最高点时受到的弹力大小;(2)若车厢 A 能安全通过圆轨道 ,则 B 的质量不超过 A 的多少倍?图 K15-8挑战自我510.如图 K15-9 所示,一不可伸长的轻质细绳长为 L,一端固定于 O 点,另一端系一质量为 m的小球,小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动(重力加速度为 g,不计空气阻力) .(1)若小球通过最高点 A 时的速度为 v,求 v 的最小值和此时绳对小球的拉力 F 的大小;(2)若小球恰好通过最高点 A 且悬点距地面的高度 h=2L,小球经过 B 点或 D 点时绳突然断开,求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差 t;(3)若小球通过最高点 A 时的速度为 v,小球运动到最低点 C 或最高点 A 时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地的水平位移大小相等,试证明 O 点离地面的高度 h 与绳长 L 之间应满足 h L.32图 K15-9