2018-2019学年粤教版必修2 第四章第四节机械能守恒定律 作业
2018-2019学年粤教版必修2 第四章第四节机械能守恒定律 作业第3页

  解得N=mg+,由此式知N>mg且h越大,N越大.选项B、C正确.

  10.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是(  )

  A.运动员到达最低点前重力势能始终减小

  B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力先做正功后做负功,弹性势能先减小后增加

  C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

  D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

  解析:选AC.运动员在下落过程中,重力做正功,重力势能减小,故A正确.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力向上,位移向下,弹力做负功,弹性势能增加,故B错误.选取运动员、地球和蹦极绳为一系统,在蹦极过程中,只有重力和系统内弹力做功,这个系统的机械能守恒,故C

  正确.重力势能改变的表达式为ΔEp=mgΔh,由于Δh是绝对的,与选取的重力势能参考零点无关,故D错.三、非选择题

  11.轻弹簧k一端与墙相连,质量为4 kg的木块沿光滑水平面以5 m/s的速度运动,并压缩弹簧,求弹簧在被压缩的过程中最大弹性势能及木块速度减为3 m/s时的弹性势能.

  

  解析:木块压缩弹簧的过程中,只有弹力做功,木块的动能与弹簧的弹性势能之和守恒.从开始压缩至木块速度为零,根据机械能守恒mv=Ep

  可得:Ep=50 J

  从开始压缩至木块速度为3 m/s,根据机械能守恒mv-mv2=E′p

  可得E′p=32 J.

  答案:50 J 32 J

  ☆12. 如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连,把绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地,木块仍在桌面上,求此时砝码的速度以及轻绳对砝码做的功.

  

  解析:砝码从静止开始下降h的过程中,两物体组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒定律,系统减少的重力势能等于系统增加的动能,则:

  2mgh=mv2+·2mv2

  解得:v=

  设轻绳对砝码做功为W,对砝码由动能定理得

  2mgh+W=·2mv2-0

  解得:W=-mgh.

  答案: -mgh