机械能守恒定律的应用练习题
高三物理机械能守恒定律及其应用作业

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。
7.8习题课:机械能守恒定律的应用(原卷版)

7.8 习题课:机械能守恒定律的应用一夯实基础1.如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中()A.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.轻绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量2.木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图2所示,从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中,下面说法正确的是()A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块的总机械能守恒D.以上说法都不对3.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A 能够下降的最大高度为h,若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B 下降h时的速度大小为(重力加速度为g,不计空气阻力)()A.2ghB.ghC. gh2 D.04.如图所示的滑轮光滑轻质,阻力不计,M1=2 kg,M2=1 kg,M1离地高度为H=0.5 m,g=10 m/s2.M1与M2从静止开始释放,M1由静止下落0.3 m时的速度为()A. 2 m/sB.3 m/sC.2 m/sD.1 m/s5.如图所示,小物体A和B通过轻质弹簧和轻绳跨过光滑定滑轮连接,初状态在外力控制下系统保持静止,轻弹簧处于原长,且轻弹簧上端离滑轮足够远,A离地面足够高,物体A和B同时从静止释放,释放后短时间内B能保持静止,A下落h高度时,B开始沿斜面上滑,则下列说法中正确的是()A.B滑动之前,A机械能守恒B.B滑动之前,A机械能减小C.B滑动之前,A、B组成的系统机械能守恒D.B滑动之后,A、B组成的系统机械能守恒6.竖直放置的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图6所示.则迅速放手后(不计空气阻力)()A.放手瞬间小球的加速度等于重力加速度B.小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒C.小球的机械能守恒D.小球向下运动过程中,小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大7.内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为2R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙.现将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示,由静止释放后()A.下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B.下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点8.如图所示,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。
机械能守恒定律题型总结

机械能守恒定律题型总结(总9页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-机械能守恒定律及其应用专题训练题型一:机械能守恒的条件和判断1.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中()A.重物重力势能减小 B.重物重力势能与动能之和增大C.重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是()A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒;B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒;C.外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒;D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒.3.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中 ().A.圆环机械能守恒 B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mgh D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大4.在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体机械能发生变化的是()A.用细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动B.细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动C .物体沿光滑的曲面自由下滑D .用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动答案:B5.如图所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬线在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( )A .A 球的速度大于B 球的速度 B .A 球的动能大于B 球的动能C .A 球的机械能大于B 球的机械能D .A 球的机械能等于B 球的机械能答案:ABD6.如图所示的装置中,木块M 与地面间无摩擦,子弹m 以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中,然后,将弹簧压缩至最短,现将木块、子弹、弹簧作为研究对象,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统( )A. 机械能守恒B. 产生的热能等于子弹动能的减少量C. 机械能不守恒D. 弹簧压缩至最短时,动能全部转化成热能题型二:链条(绳)类型:(1)不能把绳或链条当作质点处理,在绳或链条上速度大小相等,此种情况下应用机械能守恒,一定要选择零势能面;链条的动能和势能之和不变(2)常采用守恒观点:E2=E1或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1BA7.如图所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L,在桌的边缘,一根长L的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大?8.如图所示,总长L的光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,刚铁链刚脱离滑轮的瞬间速度为多少?零势面v9.如图所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。
机械能守恒定律及其应用练习题

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。
机械能守恒练习题

机械能守恒练习题一、选择题1. 机械能守恒的条件是()A. 物体只受重力作用B. 物体只受重力和弹簧弹力作用C. 物体只受重力和摩擦力作用D. 物体只受重力和电场力作用2. 在机械能守恒的情况下,下列哪个说法是正确的?()A. 物体的动能和势能之和不变B. 物体的动能和势能之和可以变化C. 物体的动能保持不变D. 物体的势能保持不变3. 一个物体从高处自由落下,不考虑空气阻力,其机械能()A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少4. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其机械能()A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定5. 一个物体在竖直方向上做匀速直线运动,其机械能()A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定二、填空题6. 当物体只受重力作用时,其______能守恒。
7. 机械能守恒定律表明,在没有非保守力做功的情况下,物体的______能和______能之和保持不变。
8. 一个物体从静止开始自由下落,其动能逐渐______,而势能逐渐______。
9. 在机械能守恒的情况下,物体的总机械能等于______。
10. 机械能守恒定律适用于______系统。
三、简答题11. 解释为什么在没有摩擦力的情况下,一个物体在斜面上下滑时,其机械能守恒。
12. 描述一个实验来验证机械能守恒定律,并说明实验步骤和预期结果。
四、计算题13. 一个质量为2kg的物体从10米高处自由落下,忽略空气阻力。
求物体落地时的速度和动能。
五、论述题14. 论述机械能守恒定律在实际应用中的重要性,并给出两个不同领域的应用实例。
六、实验设计题15. 设计一个实验来探究在不同质量的物体从同一高度自由落下时,机械能守恒的情况。
描述实验步骤、所需器材及预期结果。
七、判断题16. 在机械能守恒的情况下,物体的势能转化为动能,但总机械能保持不变。
()17. 一个物体在竖直方向上做匀速直线运动时,其机械能不守恒。
动能定理和机械能守恒定律的应用(解析版)

动能定理和机械能守恒定律的应用目录一.练经典---落实必备知识与关键能力................................................................................... 错误!未定义书签。
二.练新题---品立意深处所蕴含的核心价值 ........................................................................... 错误!未定义书签。
一、选择题1.如图所示,在质量为M 的电梯地板上放置一质量为m 的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H 时,速度达到v ,则( ) A .地板对物体的支持力做的功等于12mv 2B .地板对物体的支持力做的功等于mgHC .钢索的拉力做的功等于12Mv 2+MgHD .合力对电梯做的功等于12Mv 2【答案】D【解析】: 对物体由动能定理得:W F N -mgH =12mv 2,故W F N =mgH +12mv 2,A 、B 均错误;钢索拉力做的功W F 拉=(M +m )gH +12(M +m )v 2,C 错误;由动能定理知,合力对电梯做的功应等于电梯动能的变化12Mv 2,D 正确。
2.(2022·上海交大附中期中)一块木板水平放在某装置底部,装置从地面开始向上运动的速度—时间图像如图所示,g 取10 m/s 2,则下列分析正确的是( )A .0~0.5 s 木板的机械能守恒B .0.5~1.0 s 木板的机械能守恒C .1.0~1.5 s 木板的机械能守恒D .0~1.5 s 木板的机械能一直在增加 【答案】C【解析】: 0~0.5 s 木板加速上升,木板动能和重力势能均增大,木板的机械能不守恒,A 错误; 0.5~1.0 s 木板匀速上升,动能不变,重力势能增大,机械能不守恒,B 错误;1.0~1.5 s 木板的加速度大小为a =5-01.5-1.0m/s 2=10 m/s 2=g ,木板的加速度方向竖直向下,只受重力作用,做自由落体运动,只有重力做功,机械能守恒,C 正确,D 错误。
机械能守恒定律的综合应用经典例题
机械能守恒定律的综合应用例1、如图所示,质量分别为2 m 和3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端A 、B ,直角尺的顶点O 处有光滑的固定转动轴。
AO 、BO 的长分别为2L 和L 。
开始时直角尺的AO 部分处于水平位置而B 在O 的正下方。
让该系统由静止开始自由转动,求:⑴当A 到达最低点时,A 小球的速度大小v ;⑵ B 球能上升的最大高度h ;⑶开始转动后B 球可能达到的最大速度v m 。
解析:以直角尺和两小球组成的系统为对象,由于转动过程不受摩擦和介质阻力,所以该系统的机械能守恒。
⑴过程中A 的重力势能减少, A 、B 的动能和B 的重力势能增加,A 的即时速度总是B 的2倍。
222321221322⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+⋅⋅+⋅=⋅v m v m L mg L mg ,解得118gL v = ⑵B 球不可能到达O 的正上方,它到达最大高度时速度一定为零,设该位置比OA 竖直位置向左偏了α角。
2mg ∙2L cos α=3mg ∙L (1+sin α),此式可化简为4cos α-3sin α=3,解得sin (53°-α)=sin37°,α=16°⑶B 球速度最大时就是系统动能最大时,而系统动能增大等于系统重力做的功W G 。
设OA 从开始转过θ角时B 球速度最大,()223212221v m v m ⋅⋅+⋅⋅=2mg ∙2L sin θ-3mg ∙L (1-cos θ) =mgL (4sin θ+3cos θ-3)≤2mg ∙L ,解得114gL v m =例2、如图所示,半径为R 的光滑半圆上有两个小球B A 、,质量分别为M m 和,由细线挂着,今由静止开始无初速度自由释放,求小球A 升至最高点C 时B A 、两球的速度?解析:A 球沿半圆弧运动,绳长不变,B A 、两球通过的路程相等,A 上升的高度为R h =;B 球下降的高度为242R R H ππ==;对于系统,由机械能守恒定律得:K P E E ∆=∆- ;2)(212v m M mgR R Mg E P +=+-=∆∴π m M mgR RMg v c +-=∴2π例3、如图所示,均匀铁链长为L ,平放在距离地面高为L 2的光滑水平面上,其长度的51悬垂于桌面下,从静止开始释放铁链,求铁链下端刚要着地时的速度? 解:选取地面为零势能面:2212)102(51254mv L mg L L mg L mg +=-+ 得:gL v 7451=v 1⑴ ⑵⑶例4、如图所示,粗细均匀的U 形管内装有总长为4L 的水。
高一物理机械能守恒综合应用试题答案及解析
高一物理机械能守恒综合应用试题答案及解析1.如图所示,用长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球,另一端固定在O点,拉小球至A点,此时绳偏离竖直方向θ,空气阻力不计,松手后小球经过最低点时的速率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】松手后小球下摆的运动满足机械能守恒,,解得小球经过最低点时的速率为,故B选项正确。
【考点】机械能守恒定律2.有三个质量都是m的小球a、b、c,以相同的速度v在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出,三球落地时相同的物理量是(不计空气阻力)A.速度B.动量C.动能D.机械能【答案】CD【解析】根据机械能守恒定律,小球落到地面的速度大小相等,方向不同,所以速度和动量不同,而动能和机械能相同。
选项CD正确。
【考点】机械能守恒定律及动量的概念。
3.如图所示,一物体以初速度v冲上光滑的足够长斜面AB能沿斜面升高h,不计空气阻力。
则下列说法中正确的是A.若把斜面的倾角变大,物体沿斜面将不能冲到h高B.若把斜面的倾角变小,物体沿斜面将冲到比h更高的上方C.若斜面从C处锯掉,物体冲出C点后能升到h高D.若斜面从C处锯掉,物体冲出C点后不能升到h高【答案】D【解析】物体冲上斜面的过程中机械能守恒,到达最高点的速度为零,所以根据,不管斜面的倾角如何,物体都能沿斜面到达高h的地方,选项AB错误;若斜面从C处锯掉,则物,根据,则<h。
体离开斜面将做斜上抛运动,到达最高点时仍然有水平速度v1【考点】机械能守恒定律。
4.如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且轻弹簧保持原长的A点无初速度地释放,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.重物的重力势能增加B.重力对重物一直做正功C.弹簧的弹性势能增加D.系统的机械能增加【答案】BC【解析】整个过程中,球和弹簧的系统,机械能守恒,因此在下落过程中,小球减小的重力势能转化为弹簧势能和球的动能之和,因此BC正确。
高二物理机械能守恒综合应用试题答案及解析
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.如图所示,质量为1 kg的铜球从5 m高处自由下落,又反弹到离地面3.2 m高处,若铜球和地面之间的作用时间为0.1 s,求铜球对地面的平均作用力?(g="10" m/s2)【答案】190N,方向竖直向下【解析】落到地面时的速度为v,根据机械能守恒定律mgh1=,可得v=10m/s反弹向上的速度为vt,根据机械能守恒定律Mgh2=,可得vt=8m/s球与地面碰撞过程,根据动量定理(N-mg)t=mvt -(-mv),可得N=190N,方向竖直向下【考点】考查了机械能守恒,动量定理的应用3.如图所示,与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。
物体B沿水平方向向右运动,跟与A相连的轻弹簧相碰。
在B跟弹簧相碰后,对于A、B和轻弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.弹簧压缩量最大时,A、B的速度相同B.弹簧压缩量最大时,A、B的动能之和最小C.弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小D.物体A的速度最大时,弹簧的弹性势能为零【答案】ABD【解析】弹簧压缩量最大时,两者之间没有相对运动,所以AB的速度相同,此时弹簧的弹性势能最大,因为系统机械能守恒,所以此时的动能最小,AB正确;AB和弹簧组成的系统受到的外力为零,所以系统的动量守恒,故弹簧被压缩过程中系统的总动量不变,C错误;B碰撞弹簧后,A在弹簧弹力作用下做加速运动,当弹簧的弹力为零时,物体A的加速度为零,速度最大,故D正确;故选ABD【考点】考查了动量守恒定律和机械能守恒的应用点评:关键是知道AB和弹簧组成的系统即满足动量守恒又满足机械能守恒,4.如图所示,木块Q的右侧为光滑曲面,曲面下端极薄,其质量M=2kg,原来静止在光滑的水平面上,质量m=2.0kg的小滑块P以v=2m/s的速度从右向左做匀速直线运动中与木块Q发生相互作用,小滑块P沿木块Q的曲面向上运动中可上升的最大高度(设P不能飞出去)是()A.0.40m B.0.20m C.0.10m D.0.5m【答案】C【解析】将两者看做一个系统,根据机械能守恒定律可得:根据动量守恒可得,联立两式可得故选C【考点】考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的应用点评:上升到最大高度时,两者具有相同的速度,这一点是突破口5.在竖直平面内有根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为,将一个光滑小环套在该金属杆上,并从、处以某一初速度沿杆向右运动,则运动过程中()A.小环在D点的加速度为零B.小环在B点和D点的加速度相同C.小环在C点的动能最大D.小环在E点的动能为零【答案】C【解析】小环在D点类似于在斜面上,所以加速度不为零,A错误;小环在B点和在D点的合力方向不同,所以加速度不同,B错,小环在C点重力做功最大,所以动能最大,C正确;因为过程中小环机械能守恒,所以在A点有速度,所以在E点仍然有速度,故D错误故选C【考点】考查了机械能守恒定律点评:本题可将其看做在斜面上滑动,6.如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v/2射出.重力加速度为g.求(1)此过程中系统损失的机械能;(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
九年级物理机械能守恒练习题及答案
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
机械能守恒定律的应用练习题
1、如图所示,一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两只小球,A球的质量为m,B球的质量为2m。
O点是一垂直纸面的光滑水平轴。
已知OA=L, OB=L。
使细杆从水平位置由静止开始转动,当B球转到O点正下方时,
(1)求此时A、B两球的速度
(2)B对细杆的拉力是多大?
2、如图所示,一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的绳子()悬于同一点,橡皮条另一端系A球,绳子另一端系B球,两球质量相等。
现从悬线水平位置(橡皮条保持原长)将两球由静止释放,当两球至最低点时,橡皮条的长变为与绳子相等,此时两球速度的大小
A、B球速度较大
B、A球速度较大
C、两球大小相等
D、不能确定谁的速度大
3、如图所示,让摆球从图中的A位置由静止开始下摆,正好摆到最低点B位置时线被拉断.设摆线长l=1.6 m,悬点到地面的竖直高度为H=6.6 m,不计空气阻力,求:
(1)摆球落地时的速度。
(2)落地点D到C点的距离(g=10 m/s2)。
4、如图所示,以速度v0=12m/s沿光滑地面滑行的小球,上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出,当跳板高度h多大时,小球飞行的距离s最大?这个距离是多少?(g=10m/s2)
5、如图所示,物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端,物体A的质量m A=1.5kg,物体B的质量m B=1kg,开始时把A托起,使B刚好与地面接触,此时物体A 离地高度为1m。
放手让A从静止开始下落,求:
(1)当A着地时,B的速率多大?
(2)物体A落地后,B还能升高多少m?
应用机械能守恒定律的解题步骤:
①确定研究的系统和物理过程
②对系统中的物体进行受力分析,明确在研究过程中各力做功的情况
③判断机械能是否守恒
④恰当选取参考平面,分别写出物理过程的初、末态的机械能
⑤根据机械能守恒定律列守恒方程,解方程,并对结果进行检验或讨论。