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doc 课时作业(十六) 第16讲 能量守恒定律 时间/40分钟 基础达标 1.某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出,小球上升的最大高度为H.若上升过程中空气阻力F大小恒定,重力加速度为g,则在上升过程中 (  ) A.小球的动能减小了mgH B.小球的机械能减小了FH C.小球的重力势能减小了mgH D.小球克服空气阻力做功为(F+mg)H 2.一物体从地面由静止开始运动,取地面的重力势能为零,运动过程中重力对物体做功为W1,阻力对物体做功为W2,其他力对物体做功为W3,则该过程终态时 (  ) A.物体的动能为W1+W2 B.物体的重力势能为W1 C.物体的机械能的改变量为W2+W3 D.物体的机械能的改变量为W1+W2+W3 图K16-1 3.一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用,沿竖直方向向上做减速运动,此过程中物体速度的二次方和上升高度的关系如图K16-1所示.若取h=0处为重力势能等于零的参考平面,则此过程中物体的机械能随高度变化的图像可能是图K16-2中的 (  ) 图K16-2 4.一小球从某一高度H下落到水平地面上,与水平地面碰撞后弹起.假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失,但由于受到大小不变的空气阻力的影响,每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的34.为使小球弹起后能上升到原来的高度H,在小球开始下落时,在极短的时间内应给小球补充的能量为(重力加速度为g) (  ) A.14mgH B.47mgH C.27mgH D.34mgH 5.在具有登高平台的消防车上,具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg)上升60m到达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3m3/min,水离开炮口时的速率为20m/s,则(g取10m/s2)(  ) A.用于水炮工作的发动机输出功率为1×104W B.用于水炮工作的发动机输出功率为4×104W C.用于水炮工作的发动机输出功率为2.4×106W D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800W 图K16-3 6.如图K16-3所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动,将质量为m的物体轻轻地放置在木板右端,物体和木板间的动摩擦因数为μ.为保持木板的速度不变,从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中,应对木板施一水平向右的作用力F,则力F对木板做的功为 (  ) A.mv24 B.mv22 C.mv2 D.2mv2 技能提升 7.(多选)[2019·武汉模拟]质量为m的跳伞运动员进行低空跳伞表演,在打开降落伞之前,他以恒定的加速度45g(g为重力加速度)竖直加速下落高度h,在此过程中 (  ) A.运动员的重力势能减少了mgh B.运动员的动能增加45mgh C.运动员克服阻力所做的功为45mgh D.运动员的机械能减少45mgh 8.(多选)“弹弓”是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造原理如图K16-4所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,在C处(位于AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手握住把手,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去,打击目标.现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD中点,则 (  ) 图K16-4 A.从D到C,弹丸的机械能一直在增大 B.从D到C,弹丸的动能一直在增大 C.从D到C,弹丸的机械能先增大后减小 D.从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能 9.(多选)如图K16-5甲所示,竖直光滑杆固定,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图像如图乙所示,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线,其余部分为曲线.以地面为零势能面,g取10m/s2.由图像可知 (  ) 图K16-5 A.小滑块的质量为0.2kg B.弹簧的最大弹性势能为0.32J C.弹簧的原长为0.2m D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小为0.18J 10.(多选)[2018·江西赣州中学模拟]如图K16-6所示,传送带与水平面的夹角为θ=30°,传送带两端A、B间的距离为L=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度沿顺时针方向匀速运动.现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上的A点,已知小物体与传送带间的动摩擦因数μ=32,在传送带将小物体从A点输送到B点的过程中,下列说法正确的是(g取10m/s2) (  ) 图K16-6 A.小物体在传送带上运动的时间为5s B.传送带对小物体做的功为255J C.电动机做的功为255J D.小物体与传送带间因摩擦产生的热量为15J 11.[2018·广州测试]吊锤打桩机如图K16-7甲所示,其工作过程可以简化为图乙:质量m=2.0×103kg的吊锤在绳子的恒定拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由落下,撞击钉子将钉子打入一定深度.吊锤上升过程中,机械能E与上升高度h的关系如图丙所示,不计摩擦及空气阻力,g取10m/s2. (1)求吊锤上升h1=1.6m时的速度大小; (2)吊锤上升h1=1.6m后,再经过多长时间撞击钉子? (3)吊锤上升h2=0.4m时,求拉力F的瞬时功率. 图K16-7 挑战自我 12.如图K16-8所示,静止的水平传送带右端B点与粗糙的水平面相连接,传送带长L1=0.36m,质量为1kg的滑块以v0=2m/s的水平速度从传送带左端A点冲上传送带,并从传送带右端滑上水平面,最后停在距B点L2=0.64m的C处.已知滑块与传送带、滑块与水平面间的动摩擦因数相等,重力加速度g取10m/s2. (1)求动摩擦因数μ的值; (2)若传送带始终以v=2m/s的速度逆时针转动,滑块在传送带上运动的过程中,求传送带对滑块的冲量大小和整个过程中电动机由于传送滑块多消耗的电能. 图K16-8

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