中职物理高教版(2021)机械建筑类主题三 功和能第三节 机械能守恒定律及其应用优秀精练
展开1.在下面列举的各个实例中,哪些情况机械能是守恒的( )
A.跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B.小球做自由落体运动
C.拉着一个物体沿着光滑固定的斜面匀速上升
D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块,子弹机械能守恒
2.下列说法正确的是( )
A.一对相互作用的力,作用力做正功,反作用力一定做负功
B.合外力对物体做正功,物体的机械能一定增加
C.做曲线运动的物体,其加速度方向可能是变化的
D.滑动摩擦力只能对物体做负功
3.下列实例中的运动物体,哪些的机械能守恒
A.跳伞运动员在空中匀速下降
B.滑雪运动员自高坡顶上自由下滑(不计空阻和摩擦)
C.汽车在水平路面上匀加速行驶
D.集装箱被吊车匀速地吊起
4.重为2N的小球,在空中沿竖直方向下落了2m的高度后到达地面,下落过程中受到空气的阻力为0.1N,下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能增加了4JB.小球的动能增加了4J
C.小球的机械能减少了0.2JD.空气阻力对小球做功为0.2J
5.如图所示,质量为m的小物块,从离桌面高H处由静止下落,忽略空气阻力,桌面离地面高为h。以桌面为参考平面,小物块落地时的机械能是( )
A.mgHB.mghC.mg(H+h)D.mg(H-h)
6.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10。则( )
A.物块下滑过程中机械能守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.2
C.物块的质量为1kgD.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
7.在离地H高处,一人水平抛出一个质量为m的物体,当落到离地h高处,物体的速度变为v,则物体被抛出时动能是( )
A.mv2+mghB.mv2+mgh-mgHC.mgH-mv2D.mv2-mgh+gH
二、多选题
8.下面实例中,研究对象的运动过程机械能不守恒的是( )
A.沿滑梯匀速下滑的小孩B.做自由落体运动的小球
C.被起重机加速吊起的重物D.打开降落伞后下降的跳伞运动员
9.下列所述运动过程中,满足机械能守恒的是( )
A.物体做平抛运动B.物块沿粗糙斜面匀速下滑
C.物体做自由落体运动D.火箭加速上升
10.“新冠”疫情期间,有人利用无人机空投药品。假设无人机在离地面高度为8m处悬停后将药品自由释放,药品竖直下落。取地面为重力势能零点,重力加速度g=10m/s2,药品下落过程中其机械能E与下落高度h满足:E=40-h,则( )
A.药品质量为0.2kg
B.药品所受阻力为1N
C.药品落地时速度为8m/s
D.药品下落4m时重力势能与动能相等
三、填空题
11.2022年12月18日阿根廷在卡塔尔世界杯决赛中胜出,时隔36年第三次捧得“大力神杯”,梅西获得世界杯“金球奖”。如图所示,质量为m的足球被梅西从地面上的位置1踢出后落到地面上的位置3,足球在空中达到最高点位置2的高度为h,重力加速度为g,空气阻力不能忽略。
(1)足球从位置1运动到位置2的过程,重力做 (选填“正功”或“负功”),足球的重力势能增加了 (用题中所给字母表示);
(2)足球从位置2运动到位置3的过程,机械能 (选填“不守恒”或“守恒”)。
12.机械能守恒定律是自然界重要的定律之一。一个质量为1kg物体从距地面80m高处自由落下,不计空气阻力,以地面为零势能面。物体在自由下落3s时,具有的重力势能为 J,机械能为 J,重力做功的即时功率为 W,。
四、解答题
13.民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊滑道会自动充气,形成一条连接出口与地面的斜面,旅客从滑道顶端由静止开始滑下,经斜面后在水平滑道滑行一段距离停在滑道上。如图甲所示,图乙是其简化模型。若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m,气囊所构成的斜面长度L=5.0m,某旅客质量m=60kg。旅客与滑道摩擦因数μ=0.3不计空气阻力和滑道的形变,滑道斜面与水平连接处无速度损失。旅客下滑过程中可视为质点,取重力加速度g=10m/s2求:旅客滑行的路程。
14.如图为跳台滑雪比赛的雪道示意图,AO为助滑道,OB为着陆坡道,着陆坡道倾角为θ。某运动员从助滑道上的A点由静止自由下滑,然后从O点沿水平方向飞出,最后落在着陆坡道上某点(图中未画出)。已知A点与O点的高度差为h,运动员的质量为m,重力加速度为g。运动员和滑雪板整体可看作一个质点,不计一切摩擦和空气阻力,滑雪板质量不计。求运动员:
(1)经过O点时速度大小v0;
(2)从O点飞出到落在着陆坡道上的时间t;
(3)落在着陆坡道某点时的动能Ek。
15.如图所示,质量m=0.2kg的皮球(视为质点),从A点被踢出后沿曲线ABC运动,A、C在同一水平地面上,最高点B距地面的高度h=20m,皮球在B点时的速度v=30m/s,重力加速度g=10m/s2,取皮球在地面的重力势能为0。不计空气阻力,求:
(1)皮球由B运动到C的过程中重力对皮球所做的功W;
(2)皮球在B点的机械能E;
(3)皮球在A点被踢出时速度v0的大小。
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