1、课时作业(十五)第15讲能量转化和守恒定律1如图K151所示,质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()图K151A都必须大于mghB都不一定大于mghC用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mghD用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh2110米跨栏运动员采用蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体的重心如图K152所示,假设质量为m的运动员,在起跑时前进的距离s内,重心升高量为h,获得的速度为v,阻力做功为W阻,则在此过程中,下列说法错误的是(
2、)图K152A运动员的动能增加了mv2B运动员的机械能增加了mv2mghC运动员的重力做功为mghD运动员自身做功为mv2mghW阻3如图K153所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点A时的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失,则小球在C点时弹簧的弹性势能为()图K153Amghmv2Bmv2mgh Cmghmv2 Dmgh4如图K154所示,一个质量为m的铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为()图K15
3、4AmgR BmgR CmgR DmgR5如图K155所示,质量为m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M点,水平面的右端与固定的斜面平滑连接,物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同物块与弹簧未连接,开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态现从M点由静止释放物块,物块运动到N点时恰好静止,弹簧原长小于MM.若物块从M点运动到N点的过程中,物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q,物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E,物块通过的路程为s.不计转折处的能量损失,下列图像所描述的关系中可能正确的是()图K155图K1566如图K157所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,
4、始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程中,下列说法正确的是()图K157A电动机做的功为mv2B摩擦力对物体做的功为mv2C传送带克服摩擦力做的功为mv2D电动机增加的功率为mgv7如图K158所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面的两个斜面上的相同高度处,且都处于静止状态,两斜面的倾角分别为和,且,若不计摩擦,剪断细绳后,下列关于两物体说法中正确的是()图K158A两物体着地时所受重力的功率相同B两物体着地时的动能相同C两物体着地时的速度相同D两物体着地时的机械能相同8当今流行一种“
5、蹦极”运动,如图K159所示,距河面45 m高的桥上A点系弹性绳,另一端B点系住重50 kg男孩的脚,弹性绳原长AB为15 m,设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C点,末速度为0.假定整个过程中,弹性绳遵循胡克定律,绳的质量、空气阻力忽略不计,男孩视为质点弹性势能可用公式Es(k为弹性绳的劲度系数,x为弹性绳的形变长度)计算(g取10 m/s2)则:(1)男孩在最低点时,弹性绳具有的弹性势能为多大?弹性绳的劲度系数又为多大?(2)在整个运动过程中,男孩的最大速度为多少?图K1599如图K1510所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v03 的初速度由A点开始向B点滑行,AB
6、5R,并滑上光滑的半径为R的圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方若滑块滑过C点后从P孔上升又恰能从Q孔落下,求:(1)滑块在B点时对轨道的压力大小;(2)平台转动的角速度应满足的条件图K1510课时作业(十五)1C解析 采用背越式跳高方式时,运动员的重心的高度可以低于横杆,而采用跨越式跳高方式时,运动员的重心的高度一定高于横杆,故用背越式时克服重力做的功不一定大于mgh,而采用跨越式时克服重力做的功一定大于mgh,选项C正确2C3.B4D解析 设铁块在半圆轨道底部的速度为v,则1.5mgmgm,由
7、能量守恒定律有mgREmv2,解得EmgR,选项D正确5C6.D7A解析 由剪断细绳前两物体平衡可得mAgsinmBgsin,由机械能守恒得mgHmv2,可知两物体着地时的速度v,故它们的速度大小相同,但方向不同,因物体质量不同,故两物体着地时的动能和机械能均不同,选项B、C、D错误;由PAmAgvsin,PBmBgvsin可知,两物体着地时,所受重力的功率相同,选项A正确8(1)2.25104 J50 N/m(2)20 m/s解析 男孩从桥面自由下落到紧靠水面的C点的过程中,重力势能的减少量对应弹性势能的增加量,男孩速度最大时,应位于加速度为零的位置(1)由功能转化关系可知Esmgh501045 J2.25104 J又Eskx2,其中x(45 15)m30 m所以k N/m50 N/m.(2)男孩加速度为零时,有mgkx解得x10 m由能量转化和守恒定律得mg(hABx)kx2mv解得vm20 m/s.9(1)9mg(2)(n0,1,2,) 4山东、北京、天津、云南、贵州、江西 六地区试卷投稿QQ 2355394694