魯科版本物理必修二2.3（能量守恒定律）隨堂練習(xí)4

1、2.3能量守恒定律每課一練一、選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分.每小題至少一個選項(xiàng)正確）1.下列運(yùn)動過程滿足機(jī)械能守恒的是（ A.電梯勻速下降過程B.物體做自由落體運(yùn)動過程C.起重機(jī)吊起重物過程D.考慮阻力條件下滑雪者沿斜面下滑過程【解析】選B.在只有重力或彈簧彈力做功時，物體機(jī)械能守恒.據(jù)此判斷:電梯勻速下降過程,克服阻力做功;起重機(jī)吊起重物過程,起重機(jī)對重物做正功;滑雪者下滑過程克服阻力做功;物體做自由落體運(yùn)動過程,只有重力對物體做功.于是可知只有B項(xiàng)正確.2.利用傳感器和計算機(jī)可以研究快速變化的力的大小,實(shí)驗(yàn)時讓某消防隊(duì)員從一平臺上自由下落2 m后雙腳觸地,接著他用雙腿彎曲的方

2、法緩沖,使自身重心又下降了0.5 m,最后停止.用這種方法獲得消防隊(duì)員受到地面沖擊力隨時間變化圖象如圖1所示,由圖象可知（ ）A.t2時刻消防員的速度最大B.t3時刻消防員的動能最小C.t4時刻消防員的加速度最小D.消防員在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒【解析】選A、C.0t1,消防員做自由落體運(yùn)動,t1 t2,消防員做加速度減小的加速運(yùn)動,t2時,F=mg,a=0,此時速度最大,所以A正確;t2 t4,消防員做減速運(yùn)動,t4時,消防員停止運(yùn)動,v=0,F=mg,則a=0,所以B錯誤,C正確;t2 t4,消防員的勢能減小,動能也減小,所以機(jī)械能不守恒,故D錯誤.3.汽車沿一段坡面向下行駛，通過剎車使

3、速度逐漸減小，在剎車過程中（ ）A.重力勢能增加 B.動能增加C.重力做負(fù)功 D.機(jī)械能不守恒【解析】選D.汽車沿坡面向下運(yùn)動，重力做正功，重力勢能減小，故A、C錯；由于速度逐漸減小，由Ek= 1/2 mv2知，動能減小，B錯；由于動能、重力勢能都減小，故機(jī)械能是減小的，D項(xiàng)正確.還可以根據(jù)除重力外，還有阻力做負(fù)功，可知機(jī)械能減小.4.物體做自由落體運(yùn)動,Ek代表動能,Ep代表勢能,h代表下落的距離,以水平地面為零勢能面.下列所示圖象中,能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是（ ）5.如圖2所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞

4、，A、B始終沿同一直線運(yùn)動，則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是（ ）A.A開始運(yùn)動時 B.A的速度等于v時C.B的速度等于零時 D.A和B的速度相等時【解析】選D.因系統(tǒng)只有彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故AB組成系統(tǒng)動能損失最大時，彈簧彈性勢能最大.又因當(dāng)兩物體速度相同時，AB間彈簧形變量最大，彈性勢能最大，故D項(xiàng)正確二、非選擇題（本題共3小題，共30分.要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要說明單位）6.（10分）劍橋大學(xué)物理學(xué)家海倫·杰爾斯基研究了各種自行車特技的物理學(xué)原理，并通過計算機(jī)模擬技術(shù)探尋特技動作的極限，設(shè)計了一個令人驚嘆不己的高難度動作“愛因斯坦空翻”，并在倫

5、敦科學(xué)博物館由自行車特技運(yùn)動員（18歲的布萊士）成功完成.現(xiàn)將“愛因斯坦空翻”模型簡化，如圖3所示，質(zhì)量為m的自行車運(yùn)動員從B點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)BC圓弧，從C點(diǎn)豎直沖出，完成空翻.完成空翻的時間為t,由B到C的過程中，克服摩擦力做功為W，空氣阻力忽略不計，重力加速度為g.試求：自行車運(yùn)動員從B到C至少做功多少？7.(10分)光滑的長軌道形狀如圖4所示,底部為半圓形,半徑為R,固定在豎直平面內(nèi).AB兩質(zhì)量相同的小環(huán)用長為R的輕桿連接在一起,套在軌道上.將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放,A環(huán)離開底部2R.不考慮輕桿和軌道的接觸,即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失,求:(1)AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓形前,桿上的作用力;(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時,兩環(huán)速度大小.8.（10分）質(zhì)量為50 kg的男孩在距離河面40 m高的橋上做“蹦極跳”，未拉伸前，長度為15 m的彈性繩AB一端縛著他的雙腳，另一端則固定在橋上的A點(diǎn)，如圖5甲所示，男孩從橋面下墜，達(dá)到的最低點(diǎn)為水面上的一點(diǎn)D，假定繩在整個運(yùn)動中遵循胡克定律.不計空氣阻力、男孩的身高和繩的重力（g取10 m/s2）.男孩的速率v跟下墜的距離s的變化關(guān)系如圖乙所示