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課時作業(yè)(十六)　第16講　能量守恒定律 時間/40分鐘 基礎(chǔ)達標 1.某同學(xué)將一個質(zhì)量為m的小球豎直向上拋出,小球上升的最大高度為H.若上升過程中空氣阻力F大小恒定,重力加速度為g,則在上升過程中 (　　) A.小球的動能減小了mgH B.小球的機械能減小了FH C.小球的重力勢能減小了mgH D.小球克服空氣阻力做功為(F+mg)H 2.一物體從地面由靜止開始運動,取地面的重力勢能為零,運動過程中重力對物體做功為W1,阻力對物體做功為W2,其他力對物體做功為W3,則該過程終態(tài)時 (　　) A.物體的動能為W1+W2 B.物體的重力勢能為W1 C.物體的機械能的改變量為W2+W3 D.物體的機械能的改變量為W1+W2+W3 圖K16-1 3.一物體僅受重力和豎直向上的拉力作用,沿豎直方向向上做減速運動,此過程中物體速度的二次方和上升高度的關(guān)系如圖K16-1所示.若取h=0處為重力勢能等于零的參考平面,則此過程中物體的機械能隨高度變化的圖像可能是圖K16-2中的 (　　) 圖K16-2 4.一小球從某一高度H下落到水平地面上,與水平地面碰撞后彈起.假設(shè)小球與地面的碰撞過程中沒有能量損失,但由于受到大小不變的空氣阻力的影響,每次碰撞后彈起上升的高度是碰撞前下落高度的34.為使小球彈起后能上升到原來的高度H,在小球開始下落時,在極短的時間內(nèi)應(yīng)給小球補充的能量為(重力加速度為g) (　　) A.14mgH B.47mgH C.27mgH D.34mgH 5.在具有登高平臺的消防車上,具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在5min內(nèi)使承載4人的登高平臺(人連同平臺的總質(zhì)量為400kg)上升60m到達滅火位置,此后,在登高平臺上的消防員用水炮滅火,已知水炮的出水量為3m3/min,水離開炮口時的速率為20m/s,則(g取10m/s2)(　　) A.用于水炮工作的發(fā)動機輸出功率為1104W B.用于水炮工作的發(fā)動機輸出功率為4104W C.用于水炮工作的發(fā)動機輸出功率為2.4106W D.伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機輸出功率約為800W 圖K16-3 6.如圖K16-3所示,一足夠長的木板在光滑的水平面上以速度v向右勻速運動,將質(zhì)量為m的物體輕輕地放置在木板右端,物體和木板間的動摩擦因數(shù)為μ.為保持木板的速度不變,從物體放到木板上到它相對木板靜止的過程中,應(yīng)對木板施一水平向右的作用力F,則力F對木板做的功為 (　　) A.mv24 B.mv22 C.mv2 D.2mv2 技能提升 7.(多選)[2019武漢模擬]質(zhì)量為m的跳傘運動員進行低空跳傘表演,在打開降落傘之前,他以恒定的加速度45g(g為重力加速度)豎直加速下落高度h,在此過程中 (　　) A.運動員的重力勢能減少了mgh B.運動員的動能增加45mgh C.運動員克服阻力所做的功為45mgh D.運動員的機械能減少45mgh 8.(多選)“彈弓”是孩子們喜愛的彈射類玩具,其構(gòu)造原理如圖K16-4所示,橡皮筋兩端點A、B固定在把手上,橡皮筋處于ACB時恰好為原長狀態(tài),在C處(位于AB連線的中垂線上)放一固體彈丸,一手握住把手,另一手將彈丸拉至D點放手,彈丸就會在橡皮筋的作用下發(fā)射出去,打擊目標.現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射,已知E是CD中點,則 (　　) 圖K16-4 A.從D到C,彈丸的機械能一直在增大 B.從D到C,彈丸的動能一直在增大 C.從D到C,彈丸的機械能先增大后減小 D.從D到E彈丸增加的機械能大于從E到C彈丸增加的機械能 9.(多選)如圖K16-5甲所示,豎直光滑桿固定,套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek-h圖像如圖乙所示,其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖像為直線,其余部分為曲線.以地面為零勢能面,g取10m/s2.由圖像可知 (　　) 圖K16-5 A.小滑塊的質(zhì)量為0.2kg B.彈簧的最大彈性勢能為0.32J C.彈簧的原長為0.2m D.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和最小為0.18J 10.(多選)[2018江西贛州中學(xué)模擬]如圖K16-6所示,傳送帶與水平面的夾角為θ=30,傳送帶兩端A、B間的距離為L=5m,傳送帶在電動機的帶動下以v=1m/s的速度沿順時針方向勻速運動.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10kg的小物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶上的A點,已知小物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=32,在傳送帶將小物體從A點輸送到B點的過程中,下列說法正確的是(g取10m/s2) (　　) 圖K16-6 A.小物體在傳送帶上運動的時間為5s B.傳送帶對小物體做的功為255J C.電動機做的功為255J D.小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為15J 11.[2018廣州測試]吊錘打樁機如圖K16-7甲所示,其工作過程可以簡化為圖乙:質(zhì)量m=2.0103kg的吊錘在繩子的恒定拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動,上升一段高度后撤去F,到最高點后自由落下,撞擊釘子將釘子打入一定深度.吊錘上升過程中,機械能E與上升高度h的關(guān)系如圖丙所示,不計摩擦及空氣阻力,g取10m/s2. (1)求吊錘上升h1=1.6m時的速度大小; (2)吊錘上升h1=1.6m后,再經(jīng)過多長時間撞擊釘子? (3)吊錘上升h2=0.4m時,求拉力F的瞬時功率. 圖K16-7 挑戰(zhàn)自我 12.如圖K16-8所示,靜止的水平傳送帶右端B點與粗糙的水平面相連接,傳送帶長L1=0.36m,質(zhì)量為1kg的滑塊以v0=2m/s的水平速度從傳送帶左端A點沖上傳送帶,并從傳送帶右端滑上水平面,最后停在距B點L2=0.64m的C處.已知滑塊與傳送帶、滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相等,重力加速度g取10m/s2. (1)求動摩擦因數(shù)μ的值; (2)若傳送帶始終以v=2m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,滑塊在傳送帶上運動的過程中,求傳送帶對滑塊的沖量大小和整個過程中電動機由于傳送滑塊多消耗的電能. 圖K16-8