机械能守恒定律应用练习题及答案
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机械能守恒定律及其应用一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~6题为单选,7~10题为多选)1. 如图所示,光滑细杆AB、AC在A点连接,AB竖直放置,AC水平放置,两个相同的中心有小孔的小球M、N,分别套在AB和AC上,并用一细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、N,在运动过程中,下列说法中正确的是()A.M球的机械能守恒B.M球的机械能增大C.M和N组成的系统机械能守恒D.绳的拉力对N做负功答案 C解析细杆光滑,故M、N组成的系统机械能守恒,N的机械能增加,绳的拉力对N做正功、对M做负功,M的机械能减少,故C正确,A、B、D错误。
2.从地面竖直上抛两个质量不同、初动能相同的小球,不计空气阻力,以地面为零势能面,当两小球上升到同一高度时,则()A.它们具有的重力势能相等B.质量小的小球动能一定小C.它们具有的机械能相等D.质量大的小球机械能一定大答案 C解析两小球在上升过程中,只有重力做功,机械能守恒,由于初动能相同,则它们具有的机械能相等,故C正确,D错误;当两小球上升到同一高度时,由于两小球质量不同,由重力势能E p=mgh可知它们具有的重力势能不同,质量小的小球重力势能小,动能一定大,故A 、B 错误。
3. 如图所示,粗细均匀,两端开口的U 形管内装有同种液体,管中液柱总长度为4h ,开始时使两边液面高度差为h ,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为( )A. 18ghB. 16ghC. 14gh D. 12gh答案 A解析 液柱移动时,除了重力做功以外,没有其他力做功,故机械能守恒。
此题等效为原右侧h 2高的液柱移到左侧(如图所示),其重心高度下降了h 2,减少的重力势能转化为液柱整体的动能,设液体的总质量为4m ,则有12mg ·h 2=12(4m )v 2,得v = gh8,A 正确。
4. 一轻绳系住一质量为m 的小球悬挂在O 点,在最低点先给小球一水平初速度,小球恰能在竖直平面内绕O 点做圆周运动,若在水平半径OP 的中点A 处钉一枚光滑的钉子,仍在最低点给小球同样的初速度,则小球向上通过P 点后将绕A 点做圆周运动,当小球到达最高点N 时绳子的拉力大小为( )A.0 B.2mgC.3mgD.4mg答案 C解析小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,则在最高点有mg=m v2R,解得v =gR,从最低点到最高点,由机械能守恒定律可知12m v 2=2mgR+12m v2,解得初速度v0=5gR;若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子,设小球到最高点N时速度为v′,根据机械能守恒定律,有12m v 2=32mgR+12m v′2,根据向心力公式有T+mg=m v′2R2,联立解得T=3mg,故C正确。
一、选择题1.有一质量m=2kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v 0=2m/s 在x 0=7m 处开始向x 轴负方向运动。
电势能E P 随位置x 的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为( )A. 运动范围x≥0B. 运动范围x≥1mC. 最大速度v m =2m/sD. 最大速度v m =3m/s 【答案】BC 【解析】试题分析:根据动能定理可得W 电=0−12mv 02=−4J ,故电势能增大4J ,因在开始时电势能为零,故电势能最大增大4J ,故运动范围在x≥1m ,故A 错误,B 正确;由图可知,电势能最大减小4J ,故动能最大增大4J ,根据动能定理可得W =12mv 2−12mv 02;解得v=2√2m/s ,故C 正确,D 错误;故选:BC 考点:动能定理;电势能.2.如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R ,等边三角形ABC 的边长为L ,顶点C 恰好位于圆周最低点,CD 是AB 边的中垂线.在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放,到最低点C 时速度为v 0.不计+Q 对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为k ,则( )A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B. C 点电势比D 点电势高C. M 点电势为(mv 02﹣2mgR )D. 小球对轨道最低点C 处的压力大小为mg+m +2k【答案】C 【解析】试题分析:此题属于电场力与重力场的复合场,根据机械能守恒和功能关系即可进行判断.解:A、小球在圆弧轨道上运动重力做功,电场力也做功,不满足机械能守恒适用条件,故A错误;B、CD处于AB两电荷的等势能面上,且两点的电势都为零,故B错误;C、M点的电势等于==,故C正确;D、小球对轨道最低点C处时,电场力为k,故对轨道的压力为mg+m+k,故D错误;故选:C【点评】此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小,难度不大.3.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
机械能守恒定律专题练习姓名:分数:专项练习题第一类问题:双物体系统的机械能守恒问题例1. (2007·江苏南京)如图所示,A 物体用板托着,位于离地面处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A 物体质量,B 物体质量,现将板抽走,A将拉动B上升,设A与地面碰后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,问:B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大?(取)(例1)(例2)例2. 如图所示,质量分别为2m、m的两个物体A、B可视为质点,用轻质细线连接跨过光滑圆柱体,B着地A恰好与圆心等高,若无初速度地释放,则B上升的最大高度为多少?第二类问题:单一物体的机械能守恒问题例3. (2005年北京卷)是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道,在下端B点与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径,不计各处摩擦,求:为R,小球的质量为m(1)小球运动到B点时的动能;(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向;(3)小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力各是多大。
例4. (2007·南昌调考)如图所示,O点离地面高度为H,以O点为圆心,制作点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出,试求:四分之一光滑圆弧轨道,小球从与O(1)小球落地点到O点的水平距离;(2)要使这一距离最大,R应满足何条件?最大距离为多少?第三类问题:机械能守恒与圆周运动的综合问题例5. 把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆(如图所示),摆长为l ,最大偏角为,小球运动到最低位置时的速度是多大?(例5)(例6)例6. (2005·沙市)如图所示,用一根长为L 的细绳,一端固定在天花板上的O点,另一端系一小球A ,在O 点的正下方钉一钉子B ,当质量为m 的小球由水平位置静止释放后,小球运动到最低点时,细线遇到钉子B ,小球开始以B 为圆心做圆周运动,恰能过B 点正上方C ,求OB 的距离。
机械能守恒定律及其应用练习题基础达标1.质量为m的物体从距地面h高处的某点自由落下,在这过程中不计空气阻力,下列说法正确的是:()A.重力对物体做功为mgh B.重力势能减少mghC.动能增加mgh D.机械能增加mgh2.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是:()A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.作匀速直线运动的物体机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒3.在不计空气阻力的条件下,下列几种运动中机械能不守恒的是:()A.氢气球匀速上升B.从高处向任意方向抛出的小球C.物体沿光滑曲面下滑D.一小球用一细绳拴着在摆动的过程中4.汽车上坡时,如果牵引力的大小等于摩擦力,不计空气阻力,那么,下列说法中哪一个是正确的:()A.汽车匀速上坡B.汽车在上坡过程中机械能减小C.汽车在上坡过程中机械能增大D.汽车在上坡过程中,动能减小,势能增大,总的机械能不变5.物体静止在某一高处时具有60J的势能。
当它从该处自由下落至另一位置时所具的势能为动能的一半,那么,物体所减少的势能是下列中的哪一个:()A.20J B.30J C.40J D.60J6.质量为m的物体从距地面高为H的平台边缘以初速度v0竖直向下抛出。
若不计空气阻力,则物体下落到距地面高为h时的动能为下列中的哪一种:()A.mgh+B.mgH-mgh C.mgH+-mgh D.mgH++ mgh7.如图所示,m1>m2,滑轮光滑且质量不计,在m1下降一段距离d的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是:()A.m1的机械能增加B.m2的机械能增加C.m1和m2的总机械能减少D.m1和m2的总机械能不变8.某同学身高1.8m,在运动会上参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为:()(g取10m/s2)A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s9.如图所示,一匀质直杆AB长为,从图示位置由静止沿光滑面ABD滑动,AB是半径为r的四分之一圆弧,BD为水平面,求直杆全部滑到BD时的速度大小。
机械能守恒定律精选练习一夯实基础1.如图所示实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是()【答案】D【解析】:人上楼、跳绳过程中机械能不守恒,从能量转化角度看都是消耗人体的化学能;水滴石穿,水滴的机械能减少的部分转变为内能;弓箭射出过程中是弹性势能与动能、重力势能的相互转化,只有重力和弹力做功,机械能守恒。
2.(2019·浙江省温州市诸暨中学高一下学期期中)关于以下四幅图,下列说法中正确的是()A.图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒B.图2中火车在匀速转弯时动能不变,故所受合外力为零C.图3中握力器在手的压力作用下弹性势能增加了D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒【答案】C【解析】:图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程,钢绳对它做负功,所以机械能不守恒,故A错误;图2中火车在匀速转弯时做匀速圆周运动,所受的合外力指向圆心且不为零,故B错误;图3中握力器在手的压力下形变增大,所以弹性势能增大,C正确;图4中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能,所以运动员的机械能不守恒,故D错误。
3.(2019·山东省济南外国语学校高一下学期月考)如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,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 ,则物体运动到C 点时,弹簧的弹性势能是( )A .mgh -12mv 2 B .12mv 2-mgh C .mghD .mgh +12mv 2 【答案】B【解析】:由A 到C 的过程运用机械能守恒定律得:mgh +E p =12mv 2所以E p =12mv 2-mgh ,故选B 。
4.如图,质量为m 的苹果,从离地面H 高的树上由静止开始落下,树下有一深度为h 的坑。
若以地面为零势能参考平面,则当苹果落到坑底时的机械能为( )A .-mghB .mgHC .mg (H +h )D .mg (H -h )【答案】B【解析】:苹果下落过程机械能守恒,开始下落时其机械能为E =mgH ,落到坑底时机械能仍为mgH 。
高二物理机械能守恒综合应用试题答案及解析1. 如图所示,物体A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹簧,与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞,A 、B 始终沿同一直线运动,则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是( )A .开始运动时B .A 的速度等于v 时C .弹簧压缩至最短时D .B 的速度最小时 【答案】C【解析】A 、B 和弹簧看作糸统只有弹簧弹力做功,所有糸统机械能守恒。
,所以当最达时,A 、B 组成的糸统动能最小。
【考点】机械能守恒定律2. 在光滑的水平面上有a 、b 两球,其质量分别为m a 、m b ,两球在某时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图象如图所示.则下列关系正确的是( )A .m a >m bB .m a <m bC .m a =m bD .无法判断【答案】B【解析】由图可知b 球碰前静止,设a 球碰后速度为v 1,b 球速度为v 2,物体碰撞过程中动量守恒,机械能守恒所以有:m a v 0=m a (-v 1)+m b v 2 ① m a v 02=m a v 12+m b v 22 ② 联立①②得:v 1=,v 2=由图可知,a 球碰后速度反向,故m a <m b ,故ACD 错误,B 正确. 【考点】本题考查碰撞中的动量守恒和机械能守恒。
3. 如图所示,质量为m 1、带有正电荷q 的金属小球和质量为m 2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连,置于竖直向上、场强为E 、范围足够大的匀强电场中,两球恰能以速度v 匀速竖直上升.当小木球运动到A 点时细线突然断开,小木球运动到B 点时速度为零,重力加速度为g ,则( )A .小木球的速度为零时,金属小球的速度大小为B .小木球从点A 到点B 的过程中,A 、B 组成的系统,机械能在增加C .A 、B 两点之间的电势差为D .小木球从点A 到点B 的过程中,小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量,而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能增加量 【答案】BC【解析】取向上为正方向,将AB看成一系统,由于系统匀速上升,所以系统在竖直方向合外力为零,系统的动量守恒,有:,解得:,故选项A错误;此系统受重力之外,还有电场力做正功,所以系统的机械能增加,故选项B正确;剪断细线后,小木球向上做匀减速直线运动,由可知:,由可知,故选项C正确;从A到B运动过程中,对小木球仅受重力,故机械能守恒,即减少的动能转为重力势能,故选项D错误.【考点】本题综合考查了动量守恒定律、机械能守恒定律和运动学规律的应用.4.一根用绝缘材料制成劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上,当施加一个场强为E水平向右的匀强电场后,小球开始做往复运动。
高中物理机械能守恒定律典型题及答案1.忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )A.电梯匀速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C.物体沿着斜面匀速下滑D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升2.(2017河北保定模拟)如图所示,倾角为θ的光滑斜面体C固定于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,释放后,A将向下运动,则在A碰地前的运动过程中( )A.A的加速度大小为gB.物体A的机械能守恒C.由于斜面光滑,所以物块B的机械能守恒D.A、B组成的系统机械能守恒3.(多选)如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连).现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是( )A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球的机械能守恒C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中,机械能守恒4. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,弹簧一直保持竖直,空气阻力不计,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,下列说法中正确的是( )A.小球的动能一直减小B.小球的机械能守恒C.克服弹力做功大于重力做功D.最大弹性势能等于小球减少的动能5.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。
不计空气阻力,在整个过程中,物体的机械能随时间变化的关系正确的是( )6.如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。
重力加速度大小为g。
当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A.Mg-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg7.取水平地面为重力势能参考平面,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。
机机械械能能守守恒恒定定律律练练习习一、选择题1、以下说法正确的是A .只有物体所受合外力为零时动能才守恒B .若合外力对物体做功为零则物体机械能守恒C .物体所受合外力为零时动能必守恒D .物体除受重力,弹力外不受其它力,机械能才守恒2、下列哪些过程机械能守恒A .物体在竖直平面内做匀速圆周运动B .在倾角为θ的斜面上匀速下滑的物体C .铁球在水中下落D .用细线拴着小球在竖直平面内做圆周运动3、球m 用轻弹簧连接,由水平位置释放,在球摆至最低点的过程中A .m 的机械能守恒B.m的动能增加C.m的机械能减少D.m、弹簧、和地球构成的系统的机械能守恒4、重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上,某人将它一端缓慢竖起,需做功55J,将它另一端竖起,需做功A.45J B.55J C.60J D.65J5、下列说法正确的是A.摩擦力对物体做功,其机械能必减少B.外力对物体做功,其机械能必不守恒C.做变速运动的物体可能没有力对它做功D.物体速度增加时,其机械能可能减少6、如图,一小物块初速V1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为V2,若该物块仍以速度V1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为V2ˊ,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则A。
V2>V2ˊB.V2<V2ˊC.V2=V2ˊD.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等7、右图M l>M2滑轮光滑轻质,阻力不计,M l离地高度为H在M l下降过程中A.M l的机械能增加B.M2的机械能增加C.M l和M2的总机械能增加D.M l和M2的总机械能守恒8、一个物体在运动过程中始终有加速度,则A.它的动能必有变化B.它的机械能必有变化C.它的动量必有变化D.一定受到恒力作用9、如图,光滑水平面上,子弹m水平射人木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象,则此系统从子弹开始射人木块到弹簧压缩到最短的整个过程中,系统A.动量守恒机械能不守恒B.动量不守恒机械能不守恒C.动量机械能均守恒D.动量不守恒机械能守恒10、如图,小球用细线悬挂在光滑静止的小车上,细线呈水平位置,现无初速释放小球,下摆过程中A.线的拉力对小球不做功B.合外力对小球不做功C.细线拉力对小车做正功D.小球和小车的总机械能、总动量均守恒二、填空题(每题4分,4×5=20)11、如图,小球m从斜面上高H处自由下滑,后进入半径为R的圆轨道,不计摩擦,则H为_____才能使球m能运动到轨道顶端12、如图,均匀链条长为L,水平面光滑,L/2垂在桌面下,将链条由静止释放,则链条全部滑离桌面时速度为______。
九年级物理机械能守恒练习题及答案(一)1. 问题:一辆质量为500kg的汽车,以10m/s的速度行驶,求汽车的动能。
解答:动能的计算公式为:动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方代入数据进行计算,得动能 = 1/2 × 500 × 10 × 10 = 25000J2. 问题:一个质量为2kg的物体从10m高的斜面上滑下,忽略空气摩擦,求物体在滑到地面时的动能。
解答:物体在滑到地面时的动能等于物体从斜面顶端下滑下来时的势能转化而成的动能,即重力势能转化为动能。
物体从斜面顶端下滑到地面时,其高度的变化为10m,重力势能的转化等于重力 ×高度差,即转化的动能为重力 ×高度差 = 质量 ×重力加速度 ×高度差代入数据进行计算,得动能 = 2 × 9.8 × 10 = 196J(二)1. 问题:一台发电机每秒产生100J的机械能,电灯每秒消耗25J的电能来照明,请问每秒有多少机械能转化为其他形式的能量?解答:机械能的守恒原理表明,机械能可以转化为其他形式的能量,如电能、热能等,转化的总能量等于机械能的变化。
由题可知机械能的变化为每秒产生100J的机械能减去每秒消耗25J的电能,即机械能的转化为其他形式的能量为 100J - 25J = 75J2. 问题:一个重锤自高处自由落下,下落过程中逐渐减速,最终停止运动,请问重力势能转化为哪些形式的能量?解答:重锤自由落下过程中,重力做功将重力势能转化为其他形式的能量。
根据机械能守恒定律,重力势能的减少等于动能的增加。
重锤下落过程中,重力势能逐渐减少,动能逐渐增加,直至最终停止运动时,动能达到最大值,而重力势能转化为动能的过程中,也会有部分损失为热能,主要表现为重锤下落时的摩擦热。
因此,重力势能转化的形式主要为动能和热能。
练习题答案:1. 解答:动能 = 1/2 × 2 × 4 × 4 = 16J2. 解答:由动能守恒定律可知,物体在下滑过程中动能的转化等于上升过程中的势能损失,即 1/2 × 2 × 6 × 6 - 1/2 × 2 × 4 × 4 = 52J 总结:本文主要讨论了九年级物理中机械能守恒的相关概念和计算方法。
精选全文完整版可编辑修改机械能守恒定律复习测试题1.在如图所示的实验中,小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下,每次都能到达右端与A等高的B点.关于其原因,下列说法中正确的是()A.是因为小球总是记得自己的高度B.是因为小球在运动过程中,始终保持能量守恒C.是因为小球在运动过程中,始终保持势能守恒D.是因为小球在运动过程中,始终保持动能守恒2.下面的物体中,只具有动能的是(),只具有势能的是(),既具有动能又具有势能的是().(以地面为参考平面)A.停在地面上的汽车B.在空中飞行的飞机C.被起重机吊在空中静止的货物D.压缩的弹簧E.正在水平铁轨上行驶的火车3.在伽利略的理想斜面实验中,小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法正确的是()A.小球在运动的过程中速度是守恒的B.小球在运动的过程中高度是守恒的C.小球在运动的过程中动能是守恒的D.小球在运动的过程中能量是守恒的4.质量是2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过F5s;求:①5s内拉力的平均功率②5s末拉力的瞬时功率(g取10m/s2)mg5.如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s的初速度,求:小球从C点抛出时的速度(g取10m/s2).RV0A B6.如图,长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2.机械能守恒参考答案1、B 解析:小球在运动过程中守恒的“东西”是能量.2、答案:E CD B3.D4.【解析】物体受力情况如图5-2-5所示,其中F 为拉力,mg 为重力由牛顿第二定律有F -mg=ma解得 =a 2m/s 25s 内物体的位移221at s ==2.5m 所以5s 内拉力对物体做的功W =FS =24×25=600J5s 内拉力的平均功率为5600==t W P =120W 5s 末拉力的瞬时功率P =Fv =Fat =24×2×5=240W5.【解析】由于轨道光滑,只有重力做功,小球运动时机械能守恒.即 22021221C mv R mgh mv += 解得=C v 3m/s 6.【解析】小球运动过程中,重力势能的变化量)60cos 1(0--=-=∆mgl mgh E p ,此过程中动能的变化量221mv E k =∆.机械能守恒定律还可以表达为0=∆+∆k p E E 即0)60cos 1(2102=--mgl mv 整理得)60cos 1(202-=mg l v m 又在最低点时,有lv m mg T 2=- 在最低点时绳对小球的拉力大小图5-2-5N N mg mg mg lv mmg T 2101.022)60cos 1(202=⨯⨯==-+=+=。
高中物理第八章机械能守恒定律真题单选题1、下列关于重力势能的说法正确的是()。
A.物体的重力势能一定大于零B.在地面上的物体的重力势能一定等于零C.物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关D.物体的重力势能与零势能面的选取无关答案:CA.物体的重力势能可能等于零、大于零、小于零。
A错误;B.选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能等于零,不选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能不等于零。
B错误;C.物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关,C正确;D.物体的重力势能与零势能面的选取有关。
D错误。
故选C。
2、如图所示,用锤头击打弹簧片,小球A做平抛运动,小球B做自由落体运动。
若A、B两球质量相等,且A球做平抛运动的初动能是B球落地瞬间动能的3倍,不计空气阻力。
则A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为()A.30°B.45°C.60°D.120°答案:C设B落地的速度为v,则有E kB=12mv2设A做平抛运动的初速度为v0,则有E kA=12mv02=3E kB=3×12mv2解得v0=√3v因A在竖直方向的运动是自由落体运动,故A落地时竖直方向的速度也为v,设A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为θ,则有tanθ=v0v=√3解得θ=60∘故选C。
3、如图所示,某同学疫情期间在家锻炼时,对着墙壁练习打乒乓球,球拍每次击球后,球都从空中同一位置斜向上飞出,其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上,不计空气阻力,则球在这两次从飞出到撞击墙壁前()A.在空中飞行的时间可能相等B.飞出时的初速度竖直分量可能相等C.飞出时的初动能可能相等D.撞击墙壁的速度大小可能相等答案:CA .将乒乓球的运动逆过程处理,即为平抛运动,两次的竖直高度不同,根据t =√2ℎg可知两次运动时间不同,故A 错误;B .在竖直方向上做自由落体运动,因两次运动的时间不同,根据v y =gt故初速度在竖直方向的分量不同,故B 错误; D .两次水平射程相等,但两次运动的时间不同,根据v x =x t墙壁可知,两次撞击墙壁时速度大小不相等,故C 错误;C .竖直速度大的,运动时间长,因此其水平速度就小,根据速度的合成v =√v x 2+v y2 可知飞出时的初速度大小可能相等,初动能可能相等,故C 正确。
机械能守恒定律习题(含答案)《机械能守恒》第Ⅰ卷(选择题,共40分)⼀、选择题(每⼩题4分,共40分。
在每⼩题给出的四个选项中,⾄少有⼀个选项是正确的,全部选对得4分,对⽽不全得2分。
)1、关于机械能是否守恒的叙述,正确的是()A.做匀速直线运动的物体机械能⼀定守恒B.做变速运动的物体机械能可能守恒C.外⼒对物体做功为零时,机械能⼀定守恒D.若只有重⼒对物体做功,物体的机械能⼀定守恒2、质量为m的⼩球,从离桌⾯H⾼处由静⽌下落,桌⾯离地⾯⾼度为h,如图1所⽰,若以桌⾯为参考平⾯,那么⼩球落地时的重⼒势能及整个下落过程中重⼒势能的变化分别是()A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,减少mg(H+h)图13、⼀个物体以⼀定的初速度竖直上抛,不计空⽓阻⼒,那么如图2所⽰,表⽰物体的动能E k随⾼度h变化的图象A、物体的重⼒势能E p随速度v变化的图象B、物体的机械能E随⾼度h变化的图象C、物体的动能E k随速度v的变化图象D,可能正确的是()图24、物体从⾼处⾃由下落,若选地⾯为参考平⾯,则下落时间为落地时间的⼀半时,物体所具有的动能和重⼒势能之⽐为()A.1:4 B.1:3 C.1:2 D.1:15、如图3所⽰,质量为m的⽊块放在光滑的⽔平桌⾯上,⽤轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连,已知M=2m,让绳拉直后使砝码从静⽌开始下降h(⼩于桌⾯)的距离,⽊块仍没离开桌⾯,则砝码的速率为()图3图4A .31gh 6 B .mgh C .gh 2 D .gh 3326、质量为m 的⼩球⽤长为L 的轻绳悬于O 点,如图4所⽰,⼩球在⽔平⼒F 作⽤下由最低点P 缓慢地移到Q 点,在此过程中F 做的功为() A .FL sin θ B .mgL cos θ C .mgL (1-cos θ) D .Fl tan θ7、质量为m 的物体,由静⽌开始下落,由于阻⼒作⽤,下落的加速度为54g ,在物体下落h 的过程中,下列说法中正确的应是()A .物体的动能增加了54mghB .物体的机械能减少了54mghC .物体克服阻⼒所做的功为51mghD .物体的重⼒势能减少了mgh8、如图5所⽰,⼀轻弹簧固定于O 点,另⼀端系⼀重物,将重物从与悬点O 在同⼀⽔平⾯且弹簧保持原长的A 点⽆初速地释放,让它⾃由摆下,不计空⽓阻⼒,在重物由A 点摆向最低点的过程中() A .重物的重⼒势能减少 B .重物的重⼒势能增⼤ C .重物的机械能不变 D .重物的机械能减少9、如图6所⽰,⼩球从⾼处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的应是() A .重⼒势能和动能之和总保持不变 B .重⼒势能和弹性势能之和总保持不变 C .动能和弹性势能之和保持不变D .重⼒势能、弹性势能和动能之和总保持不变10、平抛⼀物体,落地时速度⽅向与⽔平⽅向的夹⾓为θ.取地⾯为参考平⾯,则物体被抛出时,其重⼒势能和动能之⽐为() A .tan θ B .cot θ C .cot 2θ D .tan 2θ图6 图5图8第Ⅱ卷(⾮选择题,共60分)⼆、填空题(每⼩题6分,共24分。
机械能守恒定律基础练习1
1. 气球以10m/S的速度匀速上升,当它上升到离地15m的高空时,从气球上掉下一个物体,若不计空气阻力,求物体落地的速度是多少?
2.质量为50㎏的跳水运动员,从1m的跳板上向上跳起,最后以⒐8m/S的速度入水,不计空气阻力,取g=9.8m/S2,求
(1)跳板对运动员做的功是多少?
(2)运动员在空中的最大高度离跳板多高?
3.如图所示,用长为L的细线将质量为m的小球悬于O点,现将小球拉到细线偏离竖直方向 角的位置,由静止释放,求小球摆到最低点时绳子拉力的大小。
4.如图所示,一匀质直杆AB长为2r.从图示位置由静止沿光滑面ABD滑动,AB是半径为r的四分之一圆弧,BD为水平面,求直杆全部滑到BD时的速度大小.
A
O
B D
5.如图所示,轻质弹簧的一端与墙相连,质量为2kg的滑块以5m/s的初速度沿光滑平面运动并压缩弹簧,求:
(1)弹簧在被压缩过程中最大弹性势能.
(2)当木块的速度减为2 m/s时,弹簧具有的弹性势能.
v0
6.如图所示,质量为m的物体,以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过轨道最低点B时的速度为3gR,求:
(1)物体在A点时的速度大小;
(2)物体离开C点后还能上升多高.
7. 如图所示,一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出,初动能为6J,问球落到斜面上的B点时动能有多大?
答案:1、20m/s 2、(1)1911J (2)3.9m 3、mg(3-2cosθ) 4、
5、(1)25J (2)21J
6、(1)(2)3.5R
7、14J。
机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是()A. 跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B. 忽略空气阻力,物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解:A、跳伞运动员在空中匀速下降,动能不变,重力势能减小,因机械能等于动能和势能之和,则机械能减小。
故A错误。
B、忽略空气阻力,物体竖直上抛,只有重力做功,机械能守恒,故B正确。
C、火箭升空,动力做功,机械能增加。
故C错误。
D、物体沿光滑斜面匀速上升,动能不变,重力势能在增加,所以机械能在增大。
故D错误。
故选:B。
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功,或看物体的动能和势能之和是否保持不变,即采用总量的方法进行判断。
解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法,1、看是否只有重力做功。
2、看动能和势能之和是否不变。
2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。
如图为彩虹滑道,游客先要从一个极陡的斜坡落下,接着经过一个拱形水道,最后达到末端。
下列说法正确的是()A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时,游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中,游客的机械能消失了【答案】A【解析】解:A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,不能让游客经过拱形水道最高点时的速度超过√gr.否则游客会脱离轨道,故A正确;B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,游客的位置是先降低后升高,所以重力先做正功后做负功,故B错误;C、游客从斜坡上下滑到最低点时,加速度向上,处于超重状态,游客对滑道的压力最大,故C错误;D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中,游客的机械能没有消失,而是转化为其他形式的能(内能),故D错误。
机械能守恒定律及其应用测试题及解析1.(2018·天津高考)滑雪运动深受人民群众喜爱。
某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB ,从滑道的A 点滑行到最低点B 的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )A .所受合外力始终为零B .所受摩擦力大小不变C .合外力做功一定为零D .机械能始终保持不变解析:选C 运动员从A 点滑到B 点的过程做匀速圆周运动,合外力指向圆心,不做功,故A 错误,C 正确。
如图所示,沿圆弧切线方向运动员受到的合力为零,即F f =mg sin α,下滑过程中α减小,sin α变小,故摩擦力F f 变小,故B 错误。
运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,则机械能减小,故D 错误。
2.(2019·内江一模)如图所示,弹性轻绳的一端套在手指上,另一端与弹力球连接,用手将弹力球以某一竖直向下的初速度向下抛出,抛出后手保持不动。
从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中(弹性轻绳始终在弹性限度内,空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )A .绳伸直以后,绳的拉力始终做负功,球的动能一直减小B .该过程中,手受到的绳的拉力先增大后减小C .该过程中,重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功D .在最低点时,球、绳和地球组成的系统势能最大解析:选D 绳伸直以后,绳的拉力始终做负功,但重力大于拉力时球的速度增大,故球的动能增大,当重力与拉力相等时球的速度最大,动能最大,继续向下,当重力小于拉力时球的速度减小,则球的动能减小,A 错误;该过程中,手受到绳的拉力一直增大,B 错误;由动能定理可得W G -W 克绳=0-12m v 02,该过程中重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功,C 错误;在最低点时,小球的动能为零,球、绳和地球组成的系统势能最大,D 正确。
3.[多选]如图所示,光滑长铁链由若干链节组成,全长为L ,圆形管状轨道半径为R ,L >2πR ,R 远大于一节铁链的高度和长度。
机械能守恒定律习题及答案【篇一:《机械能守恒定律》各节练习题(精华版)(含答案)】>一、选择题1.如图5-19-1所示,两个互相垂直的力f1和f2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力f1对物体做功为4j,力f2对物体做功为3j,则力f1与f2的合力对物体做功为( ) a.7j b.5j c.3.5j d.1j 2.一个力对物体做了负功,则说明( ) 图5-19-1a.这个力一定阻碍物体的运动b.这个力不一定阻碍物体的运动3.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )a.滑动摩擦力总是做负功b.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功d.静摩擦力对物体总是做正功4.下列说法中正确的是( )a.功是矢量,正、负表示方向b.功是标量,正、负表示外力对物体做功,还是物体克服外力做功 c.力对物体做正功还是做负功,取决于力和位移的方向关系d.力做功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量5.如图5-19-2所示,一物体分别沿ao,bo轨道由静止滑到底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同,物体克服摩擦力做功分别为w1,和w2,则( )a.w1w2 b.wl=w2c.w1w2 d.无法比较6.关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法中正确的是( ) 图5-19-2a.当作用力做正功时,反作用力一定做负功b.当作用力不做功时,反作用力也不做功c.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的d.作用力做正功时,反作用力也可以做正功二、填空7.______和______是做功的两个不可缺少的因素.8.如图5-19-3所示,用300n拉力f在水平面上拉车行走50m.已知拉力和水三、计算、说理题9.一人用100n的力从深4m的水井中匀速向上提水,然后提着水在水平地面上行走了12m,再匀速走到6 m深的地下室,则此人对水桶的力所做的功为多少?图5-19-43.功率一、选择题1.关于功率的概念,下列说法中正确的是(a.功率是描述力对物体做功多少的物理量b.由p?) w可知,功率与时间成反比 tc.由p=fv可知:只要f不为零,v也不为零,那么功率p就一定不为零d.某个力对物体做功越快,它的功率就一定大2.关于汽车在水平路上运动,下列说法中正确的是( )a.汽车启动后以额定功率行驶,在速率达到最大以前,加速度是在不断增大的b.汽车启动后以额定功率行驶,在速度达到最大以前,牵引力应是不断减小的c.汽车以最大速度行驶后,若要减小速度,可减小牵引力功率行驶d.汽车以最大速度行驶后,若再减小牵引力,速率一定减小3.下面关于功率的说法正确的是()a.做功多的物体,功率一定大b.功率大的汽车做功一定快c.-10kw小于8kwd.-10kw大于8kw4.设河水阻力跟船的速度平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的2倍,则船的功率变为原来的()倍 b. 2倍 c.4倍 d.8倍5.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中,合外力对它做功的平均功率为( )a.matb.212ma2t matc.2ma2td.226.汽车上坡时,必须换挡,其目的是( )a.减小速度,得到较小的牵引力b.增大速度,得到较小的牵引力c.减小速度,得到较大的牵引力d.增大速度,得到较大的牵引力二、填空7.用与斜面平行的10n的拉力沿斜面把一个物体从斜面底端拉到顶端需时间2.5s,已知斜面长3.0m,物体在斜面顶端时的速度为2.0m/s,在这过程中拉力的平均功率为______w,在斜面顶端的瞬时功率为______w.8.一个质量为5kg的物体从45m高的楼上自由下落至地面,则这一过程中重力的平均功率为: ,落地时重力的瞬时功率为:.三、计算题9.质量m=3kg的物体,在水平拉力f=6n的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:(1)力f在3s内对物体所做的功(2)力f在3s内对物体所做的功的平均功率(3)3s末力f对物体所做的功的瞬时功率(1)滑块从a到b的过程中重力的平均功率.(2)滑块滑到b点时重力的瞬时功率.图5-20-111. 跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg,他1min跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的的平均功率是多大?2,则该运动员跳绳时,克服重力做功54.重力势能一、选择题1.关于重力势能,下列说法中正确的是( )a.重力势能的大小只由重物本身决定b.重力势能恒大于零c.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零d.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )a.物体克服重力做的功等于重力势能的增加b.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等c.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功d.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和.3.关于重力势能的几种理解,正确的是( )a.重力对物体做正功时.物体的重力势能减小b.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零c.在不同高度将某一物体抛出.落地时重力势能相等d.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响有关重力势能问题4.将一个物体由a移至b,重力做功( )a.与运动过程中是否存在阻力有关b.与物体沿直线或曲线运动有关c.与物体是做加速、减速或匀速运动有关d.与物体初、末位置高度差有关5.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列说法正确的是()a.铁球的重力势能大于木球重力势能b.铁球的重力势能等于木球重力势能c.铁球的重力势能小于木球重力势能d.上述三种情况都有可能二、填空题6.一质量为1kg的物体,位于离地面高1.5m处,比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时,物体的重力势能等于__ j;以天花板为零势能位置时,物体的重力势能等于____j(g取10m2/s)7.甲、乙两物体,质量大小关系为m甲=5m乙,从很高的同一高度处自由下落2s,重力做功之比为_____,对地面而言的重力势能之比为_____.三、计算题5.探究弹性势能的表达式图5-21-16.探究功与物体速度变化的关系一、选择题1.关于弹性势能,下列说法正确的是( )a.发生弹性形变的物体都具有弹性势能b.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能c.弹性势能可以与其他形式的能相互转化d.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2.下列说法中正确的是( )a.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大b.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小c.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大d.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能3.在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下面的猜想有一定道理的是( )a.重力势能与物体离地面的高度有关,弹性势能与弹簧的伸长量有关;重力势能与重力的大小有关,弹性势能可能与弹力的大小有关,而弹力的小又与弹簧的劲度系数是有关.因此2弹性势能可能与弹簧的劲度系数愚和弹簧的伸长量的二次方x有关23 b.a选项中的猜想有一定道理,但不应该与x有关,而应该是与x有关c.a选项中的猜想有一定道理,但应该是与弹簧伸长量的一次方即x有关.d.上面三个猜想都没有可能性.4.关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是( )a.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值b.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致c.放小车的长木板应该尽量使其水平d.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出5.如图5-22-1所示为与小车相连,穿过打点计时器的一条纸带,纸带上的点距并不都是均匀的下列说法正确的是( )①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的图5-22-1③利用e、f、g、h、i、j这些点之间的距离来确定小车的速度④利用a、b、c、d、e这些点之间的距离来确定小车的速度a.①③ b.②④ c.①④ d、②③6.如图5-22-2所示,一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,弹簧被压缩,在此过程中下列说法正确的是() a.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比b.物体向墙壁运动相同的位移,弹力所做的功不相等c.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小图5-22-2 d.弹力做负功,弹簧的弹性势能增加7.动能和动能定理一、选择题1.关于对动能的理解,下列说法正确的是( )a.动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能b.动能总为正值c.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化d.动能不变的物体,一定处于平衡状态2.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是( )a.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,则物体的动能一定要变化【篇二:机械能守恒定律练习题及其答案】t>姓名:分数:专项练习题第一类问题:双物体系统的机械能守恒问题物体质量处,轻,b,现将板抽走,a将拉动b上升,设a与地面碰后不反弹,b上升过程)中不会碰到定滑轮,问:b物体在上升过程中离地的最大高度为多大?(取(例1)(例2)例2. 如图所示,质量分别为2m、m的两个物体a、b可视为质点,用轻质细线连接跨过光滑圆柱体,b着地a恰好与圆心等高,若无初速度地释放,则b上升的最大高度为多少?第二类问题:单一物体的机械能守恒问题例3. (2005年北京卷)是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道,在下端b点与水平直轨道相切,如图所示,一小球自a点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为r,小球的质量为m,不计各处摩擦,求:(1)小球运动到b点时的动能;(2)小球下滑到距水平轨道的高度为r时速度的大小和方向;(3)小球经过圆弧形轨道的b点和水平轨道的c点时,所受轨道支持力各是多大。
第六节机械能守恒定律1、如下图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是()(A)重力势能和动能之和总保持不变(B)重力势能和弹性势能之和总保持不变(C)动能和弹性势能之和总保持不变(D)重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变2、在利用电磁打点计时器验证自由下落过程中机械能守恒的实验中,电磁打点计时器是用来测量____的仪器,某学生在实验时打出的纸带如图所示,其中O为重锤由静止下落时打下的第一个点,A、B、C、D为选出的计数点,每相邻两点间都有一个点未画出,用刻度尺测得各点到O点的距离都标在纸带上,实验所在地重力加速度g=9.8m/s2,根据数据计算:打下C 点时重锤的速度大小v= (填计算式)=(填数值)。
重锤从O由静止下落到打C点时的动能增加为mJ,重力势能的减力量为mJ.3、(1)用落体法验证机械能守恒定律,下面哪些测量工具是必需的?( )(A)天平(B)弹簧秤(C)刻度尺(D)秒表(2)图是实验中得到的一条纸带。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,纸带上第0、1两点间距离接近2mm,A、B、C、D是连续打出的四个点,它们到O点的距离如图所示,则由图中数据可知,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量小于________J,动能的增加量等于________J(取三位有效数字)。
动能增量小于重力势能的减少量的原因主要是_________________________________________________________________________________________4、在验证机械能守恒定律的实验中,得到一条打了点的纸带,如图(甲)所示,点a为释放纸带前打的点,b、c、d 为连续的三点,由此能否验证机械能守恒定律?若得到一条纸带如图(乙)所示,a仍为释放纸带前打的点,c、d为连续的两点。
机械能守恒定律测试题1.下列说法正确的是 ( )A .如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒B .如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒C .物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中,不计空气阻力,机械能一定守恒D .做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2.如图所示,木板O A 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中( )A .支持力对物体做的总功为m g L s i n αB .摩擦力对物体做的总功为零C .木板对物体做的总功为零D .木板对物体做的总功为正功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为1K E ,重力势能为1P E 。
与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为2K E ,重力势能为2P E 。
则下列关系式中正确的是( )A .1K E >2K EB .1P E >2P EC .2211P K P K E E E E +=+D .11K PE E +< 22K P E E +4.质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是( )A .物体动能增加了mgh 54B .物体的机械能减少了mgh 54C .物体克服阻力所做的功为mgh 51D .物体的重力势能减少了mgh5.如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为( )A .mgL μB .2mgL μC .2mgLμD .gL m M )(+μ6.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对1m 、2m 施加等大反向的 水平恒力1F 和2F ,从两物体开始运动以后的整个过程中,对1m 、2m 和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是( ) A .由于1F 、2F 等大反向,故系统机械能守恒B .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统动能不断增加C .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统机械能不断增加D .当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时,1m 、2m 的动能最大7.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过A B 段的过程中,摩擦力所做的功( )A .大于mgL μB .小于mgL μC .等于mgL μD .以上三种情况都有可能8.嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速.如图所示,在接近月球时,嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速,以被月球引力俘获进入绕月轨道.这次减速只有一次机会,如果不能减速到一定程度,嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球,漫游在更加遥远的深空;如果过分减速,嫦娥一号则可能直接撞击月球表面.该报道的图示如下.则下列说法正确的是( )A .实施首次“刹车”的过程,将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能,转化时机械能守恒.B .嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道,并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道.C .嫦娥一号如果不能减速到一定程度,月球对它的引力将会做负功.D .嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示,物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A 、B 的质量都为m 。
机械能守恒定律一、选择题(每题6分,共36分)1、下列说法正确的是:()A、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。
B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
C、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。
D、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。
2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。
今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。
在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是()A、减少的重力势能大于增加的弹性势能B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加4、如图所示,桌面高度为h,质量为m的小球,从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到地面前的瞬间的机械能应为()A、mghB、mgHC、mg(H+h)D、mg(H-h)5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是()A.手对物体做功12JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体克服重力做功10J6、质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是()A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功二、填空题(每题8分,共24分)7、从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为____________。
七 机械能守恒定律应用2
一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)
1.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是 ( ) A .作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B .作匀变速运动的物体机械能可能守恒
C .外力对物体做功为零时,机械能一定守恒
D .只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
2.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑。
当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑的长度是 ( ) A 、L/4 B 、(2-1)L C 、L/2 D 、L/2 3.如图所示,小球自a 点由静止自由下落,到b 点时与弹簧接触,到c 点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a →b →c 的运动过程中,以下叙述正确的是 ( ) A .小球和弹簧总机械能守恒 B .小球的重力势能随时间均匀减少 C .小球在b 点时动能最大
D .到c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
4.用力F把质量为m的物体从地面举高h时物体的速度为v ,则 ( ) A .力F做功为mgh B .重力做功为-mg h C .合力做功为221
mv D .重力势能增加为mg h
5.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,让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,这时砝码的速率为 ( )
A .
gh
2 B .
gh
63
1 C .
gh
6 D .
gh
33
2
*6.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B 。
支架的两直角边长度分别为2l 和l ,支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动,如图7所示。
开始时OA 边处于水平
位置,由静止释放,则
( ) A .A 球的最大速度为2gl 2 B .A 球的速度最大时,两小球的总重力势能最小 C .A 球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为450
D .A 、B 两球的最大速度之比v 1∶v 2=2∶1
*7.如图所示,一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O 点,下
端拴一小球,L 点是小球下垂时的平衡位置,Q 点代表一固定在墙上的细长钉子,位于OL 直线上,N 点在Q 点正上方,且QN=QL ,M 点与Q 点等高.现将小球从竖直位置(保持绳绷直)拉开到与N 等高的P 点,释放后任其向L 摆动,运动过程中空气阻力可忽略不计,小球到达L 后.因细绳被长钉挡住,将开始沿以Q 为中心的圆弧继续运动,在此以后 ( ) A .小球向右摆到M 点,然后就摆回来 B .小球沿圆弧摆到N 点,然后竖直下落 C .小球将绕Q 点旋转,直至细绳完全缠绕在钉子上为止
D .以上说法都不正确
图7
B
A m
2m
2l
l O
二、填空题
8.将长为2L的均匀链条,放在高4L的光滑桌面上,开始时链条的一半长度处于桌面,其余从桌边下垂,从此状态释放链条,设链条能平滑地沿桌边滑下,则链条下端触地速度为_______________。
9.一轻绳上端固定,下端连一质量为0.05千克的小球。
若小球摆动过程中轻绳偏离竖直线的最大角度为60°,则小球在运动过程中,绳中张力的最大值为___ __牛,最小值为。
(g取10米/秒2)9、1N,0.25N
*10一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多).在圆管中有两个直径比细管内径略小的小球(可视为质点)。
A球的质量为m1,B球的质量为m2。
它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v0设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1,m2,R 与v0应满足的关系式是_ ___。
三、计算题
11.如图所示,半径为r,质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定有一个质量为m的小球A,在
O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B.放开盘让其自由转动,问:
(1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?
(2)A球转到最低点时的线速度是多少?
(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?
*12.如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处
于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r《R,有一质
量m,半径比r略小的光滑小球以水平初速V0射入圆管,(1)
若要小球能从C端出来,初速V0多大?(2)在小球从C端
出来的瞬间,对管壁压力有哪几种典型情况,初速V0各应满
足什么条件?
七机械能守恒定律应用2参考答案
1、BD
2、A
3、AD
4、BCD
5、D
6、BCD
7、D
8、gL 2
11 9、1N 0.25N 10、)5(
)(
2
022
01g R
v m g R
v m -=+
11、(1)mgr 2
1 (2)
gr 5
4 (3)037=θ
12、(1)gR v 20>
(2)a 、无压力 gR v 50=
b 、对下管壁有压力 gR v gR 520<<
c 、对上管壁有压力 gR v 50>。