研究机械能守恒定律练习
机械能守恒定律典型例题
练习
1. 如图所示，在光滑水平地面上匀速运动的 物体其机械能是否守恒？
2. 如图所示，在粗糙水平地面一物体在水平F 作用下做匀速直线运动的物体其机械能是 否守恒？
3. 如图3所示，物体在斜面上受到平行斜面向 下的拉力作用，沿斜面向下运动。已知拉 力的大小恰好等于物体所受的摩擦力，则 物体在运动过程中机械能是否守恒？
在整个机械能当中，只有A的重力势能减小 ，A球的动能以及B球的动能和重力势能都 增加，我们让减少的机械能等于增加的机 械能。有：
m2g Lmg1 2 LmA 2v1 2mB 2v
v 根据同轴转动，角速度相等可知 A 2vB
所以：
vA 2
2 5gLvB
2gL 5
需要强调的是，这一类的题目要根据同轴转动，
一、单个物体的机械能守恒
判断一个物体的机械能是否守恒有 两种方法： （1）物体在运动过程中只有重力做 功，物体的机械能守恒。
（2）动能与重力势能变化量的绝对值相等。
解题方法：
一般选取物体运动的最低点作为重 力势能的零势参考点，把物体运动 开始时的机械能和物体运动结束时 的机械能分别写出来，并使之相等 。 注意点：在固定的光滑圆弧类和悬 点定的摆动类两种题目中，常和向 心力的公式结合使用。这在计算中
1 2到m 达s 02 最v 高m 时v02的g机械hm 能相g等ssin
2g sin
例3：固定的光滑圆弧竖直放置，
半径为R，一体积不计的金属球在 圆弧的最低点至少具有多大的速度 才能作一个完整的圆周运动？
分析：物体在运动过程中受到重力和圆弧的 压力，但只有重力做功，因此物体的机械 能守恒，选物体运动的最低点为重力势能 的零势面，
C．甲小球在a点的机械能等于乙小球在b点的机械 能(相对同一个零势能参考面)
(完整版)机械能守恒定律练习题及其答案
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。
人教版高中物理必修二 8.4 机械能守恒定律 练习(含答案)
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。
故选：A。
高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客是先降低后升高的；游客在最低点时，其加速度向上，游客处于超重状态；整个过程是符合能量守恒的，机械能不是消失，而是转化为其它形式的能。
机械能守恒定律练习题
机械能守恒定律练习题机械能守恒定律练习题机械能守恒定律是物理学中非常重要的一个定律，它描述了一个封闭系统中机械能的守恒。
在这篇文章中，我们将通过一些练习题来深入理解这个定律。
练习题1：自由落体问题假设一个物体从高度为h的地方自由落下，求它在落地前的速度。
解答：根据机械能守恒定律，物体的机械能在整个过程中保持不变。
在高度为h处，物体的机械能只有势能，即mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度。
在物体落地时，它的势能为0，因此速度最大。
根据机械能守恒定律，有mgh = 0.5mv^2，其中v为物体的速度。
解方程可得v = sqrt(2gh)。
练习题2：弹簧振子问题一个质量为m的物体放在一个劲度系数为k的弹簧上，求物体振动的周期。
解答：在弹簧振子的运动过程中，机械能守恒。
当物体位于最大位移处时，它的机械能只有势能，即0.5kx^2，其中x为物体相对平衡位置的位移。
当物体经过平衡位置时，它的机械能只有动能，即0.5mv^2，其中v为物体的速度。
根据机械能守恒定律，有0.5kx^2 = 0.5mv^2。
由于振动是周期性的，物体在一个周期内的位移和速度都会重复。
因此，我们可以将x和v表示为振动的角频率ω和振幅A的函数，即x = Asin(ωt)和v = Aωcos(ωt)，其中t为时间。
将这两个式子代入机械能守恒的方程，化简可得k/m = ω^2，即ω = sqrt(k/m)。
振动的周期T为2π/ω，因此T = 2πsqrt(m/k)。
练习题3：滑块问题一个质量为m的滑块沿着光滑的水平面上有一段固定的轨道，轨道的高度为h，滑块从轨道的最高点释放，求滑块离开轨道时的速度。
解答：在滑块沿着轨道下滑的过程中，机械能守恒。
在滑块位于最高点时，它的机械能只有势能，即mgh。
在滑块离开轨道时，它的势能为0，速度最大。
根据机械能守恒定律，有mgh = 0.5mv^2。
解方程可得v = sqrt(2gh)。
练习题4：斜面问题一个质量为m的物体沿着一个倾角为θ的光滑斜面下滑，斜面的高度差为h，求物体离开斜面时的速度。
机械能守恒定律练习含答案
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 。
机械能守恒定律20个经典例题
机械能守恒定律20个经典例题1. 一个自由下落的物体从高度为h的位置落下，求其落地时的速度。
2. 一个滑轮系统由两个具有质量m1和m2的物体组成，当重物体从高处下降时，轻物体向上移动，求两物体的速度。
3. 一个弹簧的质量为m，常数为k，以速度v0压缩然后释放，求弹簧完全恢复到原始长度时的速度。
4. 一个小球从高处以速度v0斜抛，求其在达到最高点时的势能和动能之比。
5. 一个车从高处滑下，求其到达底部时的速度，考虑摩擦力。
6. 一个物体通过一个光滑的圆环，从高度为h的位置滑下，求运动到底部时的速度。
7. 一个铅球从离地面h高度自由落下，碰到地面后反弹，求其在反弹过程中的最大速度。
8. 一个摆球从一端释放，沿着弧形轨道下落，求其到达底部时的速度。
9. 一个滑雪者从高处滑下，当他到达平地时，速度增加了多少？10. 一个人从高处跳下，同时手中还握着一个小球，求小球离地面的最高点的高度。
11. 一个汽车从静止开始加速，当它以速度v通过某个点时，它的动能是多少？12. 一个小球沿着一个弯曲的竖直轨道滑下，求它到达底部时的速度。
13. 一个手摇的发电机通过人工劳动产生机械能，当手摇的速度加快时，机械能会增加还是减少？14. 一个步行者从A点向B点走一段距离，再从B点向A点折回，最终回到A点，求他在整个过程中消耗的机械能。
15. 一个台球从静止开始撞击另一个台球，求第二个台球的速度。
16. 一个物体在竖直弹簧下方的静止球面上滚下，求它离开球面时的动能。
17. 一个重物体和一个轻物体通过一个有摩擦的斜面下滑，求它们到达底部时的速度。
18. 一个子弹以速度v穿过一个质量为M的物块，物块开始以速度V向前滑动，求子弹的速度。
19. 一个人用带有质量m的活塞上下移动，带动一个无摩擦的活塞，求人的努力和活塞的速度之间的关系。
20. 一个滚动大理石从山坡上滚下，求与水平面接触时的速度。
机械能守恒定律经典同步练习题及答案
机械能守恒定律经典同步练习题及答案1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2 m/s，则正确的说法是：B.合外力对物体做功12J。
2、机械能不守恒的情况有：A．在空气中匀速下落的降落伞和B．物体沿光滑圆弧面下滑。
3、航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程中，航天员所受重力的瞬时功率变化情况是：D。
先减小后增大。
4、如图2所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为：C、10J。
5、关于力对物体做功以及产生的效果，正确的说法是：C.物体克服某个力做功时，这个力对物体来说是动力和D.某个力对物体做正功时，这个力对物体来说是动力。
6、物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（A）从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W，（B）从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W，（C）从第5秒末到第7秒末合外力做功为W，（D）从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W。
7、如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。
在移动过程中，正确的说法是：A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和。
8、如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg 的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动）(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间？(2)纸带对铁块做多少功？9、一辆氢气燃料汽车质量为m=2.0×10kg，发动机额定输出功率为80kW。
在平直公路上行驶时，所受阻力为车重的0.1倍。
汽车从静止开始先匀加速启动，加速度大小为a=1.0m/s2.当汽车达到额定输出功率后，汽车保持功率不变，继续加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。
实验验证机械能守恒定律练习含答案
第七章 9 实验 验证机械能守恒定律❶(多选)[2018·福建上杭一中月考] 在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少量等于它动能的增加量,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余或错误的是 ( )A .用天平称出重锤的质量B .把电磁打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来C .把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度D .接通电源,释放纸带E .用秒表测出重锤下落的时间❷在“验证机械能守恒定律”的实验中,由于打点计时器两个限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,产生的结果是 ( )A .mgh>12mv 2B .mgh<12mv 2C .mgh=12mv 2D .以上都有可能❸某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是( )A .把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到交流电源上B .将连有重物的纸带穿过限位孔,将纸带和重物提升到一定高度C .先释放纸带,再接通电源D .更换纸带,重复实验,根据记录处理数据❹[2018·北京丰台期中] 如图7-9-1甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带由静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.图7-9-1(1)已准备的器材有:打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材有 (填选项前的字母). A .直流电源 B .交流电源C.天平及砝码D.刻度尺(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器打点周期为0.02 s,自由下落的重物质量为1 kg,打出一条理想的纸带,数据如图乙所示,单位是cm,g取9.8 m/s2,O、A之间有多个点没画出,打点计时器打下点B时,重物的速度v B= m/s,从起点O到打下B点的过程中,重物重力势能的减少量ΔE p= J,此过程中重物动能的增加量ΔE k= J.(均保留两位有效数字)❺[2018·江西上饶一中期中]用如图7-9-2所示装置可验证机械能守恒定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方.系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由此释放,系统开始运动.当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间.图7-9-2(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环时的速度v= .(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,重力加速度为g,该实验中验证了等式成立,即可验证机械能守恒定律.(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外,还需要.❻[2018·石家庄一中月考]小明同学利用如图7-9-3甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间.小明同学进行了如下操作:图7-9-3(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径为mm.(2)该小球质量为m,直径为d.现使小球从红外线的正上方高度为h处自由下落,记录小球挡光时间t,已知重力加速度为g,则小球下落过程中动能增加量的表达式为ΔE k= ,重力势能减少量的表达式为ΔE p= .(用所给字母表示)(3)改变小球下落的高度h,多次重复实验,发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量,你认为可能的原因是(至少写出一条).❼如图7-9-4所示,某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块(含遮光条)和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒.已知遮光条的宽度为d,先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2,光电门A、B之间的距离为s.滑块运动通过光电门B时,钩码未落地.(重力加速度为g)图7-9-4(1)实验中需要用到的器材有(填选项前的字母).A.天平B.刻度尺C.打点计时器D.秒表E.测力计(2)滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1= ,v2= .(用题中给定字母表示)(3)验证本系统机械能守恒的原理表达式为(用已知量和能直接测量的量表示).(4)下列情况下可能增大实验误差的是(填选项前的字母).A.气垫导轨未调水平B.滑块质量M和钩码质量m不满足m≪MC.遮光条宽度太小D.两光电门间距过小❽某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.(1)如图7-9-5甲所示,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表.由数据算得劲度系数k= N/m.(g取9.80 m/s2)砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图乙所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小.(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为.(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图丙所示.由图可知,v与x成关系.由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的成正比.甲乙丙图7-9-5❾[2017·哈尔滨六中期末]某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,提出了如图7-9-6所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.图7-9-6(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是,理由是.(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图7-9-7所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点对应的速度大小为m/s.(结果保留三位有效数字)图7-9-7图7-9-8(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图7-9-8所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g= m/s2.(结果保留两位有效数字)9实验:验证机械能守恒定律1.AE[解析]在数据处理中,质量m可以约去,故质量不需要测量,只需验证gh=v 22即可,因此A是多余的;在本实验中由于采用了打点计时器,故不需要秒表,因此E是多余的.2.A[解析]减少的重力势能大部分转化为动能,少部分用来克服阻力做功,因此重力势能的减少量大于动能的增加量,A正确.3.C[解析]在使用打点计时器时,应先接通电源后释放纸带,C错误.4.(1)BD(2)0.980.490.48[解析] (1)打点计时器使用交流电源;实验中验证动能的增加量和重力势能的减少量是否相等,质量可以约去,不需要用天平测量质量;需要用刻度尺测量点迹的距离,从而求解瞬时速度和下降的高度.(2)打下B 点时重物的瞬时速度v B =x AC 2T=(7.06-3.14)×10-20.04 m/s =0.98 m/s ,则重物重力势能的减少量ΔE p =mgx OB =1×9.8×5.01×10-2J =0.49 J ,动能的增加量ΔE k =12m v B 2=12×1×0.982J =0.48 J .5.(1)d t (2)mgh=12(2M+m )v 2(3)天平[解析] (1)金属片C 被搁置在圆环上后,物体A 、B 将做匀速直线运动,故物体B 刚穿过圆环后的速度v=dt.(2)系统重力势能的减少量为mgh ,系统动能的增加量为12(2M+m )v 2,实验中验证了等式mgh=12(2M+m )v 2,即可验证机械能守恒定律.(3)实验中还需要通过天平测量A 、B 、C 的质量.6.(1)18.306(18.304~18.307均可) (2)12m (d t)2mgh (3)阻力做负功[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度为18.0 mm ,可动刻度为30.6×0.01 mm =0.306 mm ,所以最终读数为18.0 mm +0.306 mm =18.306 mm .(2)已知挡光的时间,可以由平均速度表示经过红外线时的速度,所以v=dt ,则小球下落过程中动能增加量的表达式为ΔE k =12m (d t )2,重力势能减少量的表达式为ΔE p =mgh.(3)根据能量守恒定律分析,重力势能的减少量ΔE p 往往大于动能的增加量ΔE k 的原因是阻力做负功.7.(1)AB (2)dΔt 1d Δt 2(3)mgs=12(M +m )[(dΔt 2)2-(dΔt 1)2] (4)AD [解析] (1)对于钩码和滑块(含遮光条)组成的系统,有mgs=12(M +m )(v 22-v 12),需要用天平测量质量M 和m ,用刻度尺测量两个光电门之间的距离s ,所以实验中需要用到的器材有A 、B .(3)由mgs=12(M+m )v 22-12(M+m )v 12,其中v 1=d Δt 1,v 2=dΔt 2,可知验证本系统机械能守恒的原理表达式为mgs=12(M+m )[(dΔt 2)2-(dΔt 1)2].(4)气垫导轨未调水平、两光电门间距过小、遮光条宽度太大等都可能增大实验误差.8.(1)50 (2)相等 (3)滑块的动能 (4)正比 压缩量的二次方[解析] (1)根据F 1=m 1g=k Δx 1,F 2=m 2g=k Δx 2,有m 1g-m 2g=k Δx 1-k Δx 2,则k=0.490.009 9N/m =49.5 N/m ,同理可以求得k'=0.490.009 7 N/m =50.5 N/m ,则劲度系数为k =k+k'2=50 N/m .(2)滑块离开弹簧后做匀速直线运动,故滑块通过两个光电门时的速度相等.(3)在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能.(4)图线是过原点的倾斜直线,所以v 与x 成正比;弹性势能转化为动能,即E 弹=12mv 2,即弹性势能与速度的二次方成正比,则弹性势能与弹簧的压缩量的二次方成正比.9.(1)甲 乙方案存在较大摩擦阻力 (2)1.37 (3)10[解析] (1)方案乙验证小车下滑过程减少的重力势能与增加的动能是否相等,因小车下滑过程受较大的摩擦力作用,实验误差较大,因此选用方案甲.(2)v B =x AC2T =(12.40-6.93)×10-2 m2×0.02s=1.37 m/s .(3)验证表达式为mgh=12mv 2,即v 2=2gh ,图像斜率k=4.0m 2/s 20.20m=20 m/s 2=2g ,则当地的重力加速度g=10 m/s 2.。
验证机械能守恒定律例题
验证机械能守恒定律例题一、在验证机械能守恒定律的实验中，使重物带动纸带下落，通过打点计时器记录运动情况。
关于该实验，以下说法正确的是：A. 实验时，应先释放重物，再接通电源B. 选用重物时，应选用质量较小且体积较大的物体C. 纸带上第一个点迹到起始点的距离，等于重物下落的高度D. 若纸带上某两点间的距离逐渐变小，则重物在该段运动过程中速度逐渐减小（答案：D）二、在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法正确的是：A. 必须用天平称出重物的质量B. 选用重物时，应选用密度较大的物体C. 实验时，应先接通电源，再释放重物D. 实验时，应尽量减小重物下落的高度，以减小实验误差（答案：C）三、在验证机械能守恒定律的实验中，通过打点计时器记录的运动情况来分析。
关于该实验，以下说法错误的是：A. 实验时，应先接通电源，使打点计时器稳定工作后，再释放重物B. 选用重物时，应选用质量较大且体积较小的物体，以减小空气阻力的影响C. 实验时，应尽量增大重物下落的高度，以提高实验的准确性D. 实验中，可以通过测量重物下落的时间和距离，直接验证机械能是否守恒（答案：D）四、在验证机械能守恒定律的实验中，关于误差的分析，以下说法正确的是：A. 重物质量的测量误差，对实验结果的准确性没有影响B. 实验时，应先释放重物，再接通电源，这样也可以得到准确的实验结果C. 纸带上起始点迹模糊，可以通过选取清晰的点迹作为起始点，来减小实验误差D. 重物下落过程中受到空气阻力的影响，是实验误差的主要来源之一（答案：D）五、在验证机械能守恒定律的实验中，通过打点计时器和纸带记录运动情况。
关于该实验，以下说法正确的是：A. 实验时，纸带上的点迹越密集，说明重物下落的速度越大B. 选用重物时，应选用密度较小且体积较大的物体C. 实验时，应先接通电源，使打点计时器开始工作，再释放重物D. 若纸带上某两点间的距离相等，则重物在该段运动过程中速度保持不变（答案：C）六、在验证机械能守恒定律的实验中，关于实验原理和方法，以下说法正确的是：A. 实验原理是验证重物下落过程中，重力势能的减少量是否等于动能的增加量B. 选用重物时，应选用质量较小且体积也较小的物体C. 实验时，应先释放重物，使重物带动纸带下落，再接通电源D. 实验中，可以通过测量重物下落的高度和速度，直接计算出重力势能和动能的数值（答案：A）七、在验证机械能守恒定律的实验中，通过打点计时器和纸带记录的运动情况来分析。
高中物理第八章机械能守恒定律专项训练题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律专项训练题单选题1、如图（a）所示，一个可视为质点的小球从地面竖直上抛，小球的动能E k随它距离地面的高度ℎ的变化关系如图（b）所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小球的质量为2E0gℎ0B．小球受到空气阻力的大小为E0gℎ0C．上升过程中，小球的动能等于重力势能时，小球距地面的高度为47ℎ0D．下降过程中，小球的动能等于重力势能时，小球的动能大小为E02答案：CAB．上升阶段，根据能量守恒2E0=fℎ0+mgℎ0下降阶段，根据能量守恒E0+fℎ0=mgℎ0联立解得，小球的质量为m=3E0 2gℎ0小球受到空气阻力的大小为f=E0 2ℎ0故AB错误；C．上升过程中，小球的动能等于重力势能时，根据能量守恒2E0=E k1+mgℎ+fℎ=2mgℎ+fℎ解得小球距地面的高度为ℎ=47ℎ0故C正确；D．下降过程中，小球的动能等于重力势能时，设此时高度ℎ1，根据能量守恒mgℎ0=E k2+mgℎ1+f(ℎ0−ℎ1)=2E k2+fℎ0−fℎ1即3E0 2=2E k2+E02−fℎ1解得小球的动能大小E k2=E0+fℎ12不等于E02，故D错误。
故选C。
2、下列有关力对物体做功的说法正确的是( )A．静摩擦力一定不做功B．如果外力对物体做功为零，则物体一定处于静止状态C．物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大D．物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力不做功答案：DA．静摩擦力也可以做功，如物体随倾斜传送带向上运动，物体受到静摩擦力做功，故A错误；B．如匀速下落的小球，外力对物体做功为零，物体不是处于静止状态，故B错误；C．物体受到的外力对物体所做功的大小和力、位移和力位移夹角有关，故C错误；D．物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力不做功，故D正确。
故选D。
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4.2 研究机械能守恒定律同步练习1．下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中A、B、C 中的斜面是光滑的，D中的斜面是粗糙的，A、B中的F为木块所受的力，方向如图中箭头所示.A B D中的木块向下运动，C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中，木块的机械能守恒的是（）
图4－2－8
2.
图4－2－9 （2011 年高考上海综合卷）用如图4－2－9示装置可以研究动能和重力势能转化中所遵循的规律.在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到D位置的过程中（
）
①重力做正功，重力势能增加
②重力的瞬时功率一直增大
③动能转化为重力势能
④摆线对摆锤的拉力不做功
⑤若忽略阻力，系统的总机械能为一恒量
A. ①③B•②④
C.②⑤
D.④⑤
3.
图4－2－10 如图4-2- 10所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间用一根长为L的轻杆连接（杆的质量可不计），两小球可绕穿过杆中心0的水平轴无摩擦地转动．现让轻杆处于水平位置，然后无初速释放，重球 b 向下，轻球 a 向上，产生转动．在杆转至竖直的过程中（）
A．b 球的重力势能减小，动能增加B．a 球的重力势能增加，动能增加C．a 球和
b 球的总机械能守恒D．a 球和b 球的总机械能不守恒
4.
图4- 2- 11
（2010 年高考课标全国卷）图4-2-11 为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：
（1） ______________________________________________ 为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有___________________________ （填入正确选项前的字母）
A. 米尺B•秒表
C. 0〜12 V的直流电源
D. 0〜12 V的交流电源
（2）实验中误差产生的原因有
___ .( 写出两个原因)
5．如图4－2－12 所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡，如果坡高 2 m,电车到a 点的速度是25.2 km/h ，此后便切断电动机的电源．如果不考虑电车所受的摩擦力，则
图4－2－12
(1) 电车到a 点电源切断后，能不能冲上站台？
⑵如果能冲上，它到达b点时的速度是多大？(g取10 m/s2)
一、选择题
1．关于机械能守恒，下列说法正确的是( )
A. 物体的机械能守恒时，一定只受重力
B. 物体处于平衡状态时，机械能守恒
C. 物体除受重力外，还受其他力，机械能一定不守恒
D. 物体的重力势能和动能之和增大时，必定有重力以外的力对它做功
2.
图4－2－13
如图4—2- 13所示，桌面高为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，以桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为( ) A．0 B．mgh
C．mgH D．mg( H＋h)
3．(2011 年高考新课标全国卷) 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. 蹦极绳子张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
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
4 在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是( )
A 应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
B 应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
C 不需要称量重锤的质量
D 必须称量重锤的质量，而且要估读到0.01 g
5 (2011 年延安高一检测)
图4—2—14
利用传感器和计算机可以研究力随时间变化的大小关系，实验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落 2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，
使自身重心又下降了 0.5 m ，最后停止，用这种方法获得消防队员受到地面冲 击力随时间变化的图线如图4— 2- 14所示.根据图线所提供的信息，以下判断 错误的是（ ）
A. 11时刻消防队员的速度最大
B. t 3时刻消防队员的动能最小
C. t 4时刻消防队员的动能最小
D. 消防员在运动过程中机械能守恒
6.
图 4 — 2— 15
（2010年高考安徽卷）伽利略曾设计如图4— 2— 15所示的一个实验，将摆球拉 到M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的 N 点.如果在E 或F 处钉上钉子， 摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下 落，它同样会达到原水平高度上的 M 点.这个实验可以说明，物体由静止开始 沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（ ）
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只有物体的质量有关
7. 一
物体从高h 处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等 （取 地面为零势能面）（ ）
A. 此时物体所处的高度为h/2
B. 此时物体的速度为 gh
C. 这段下落的时间为_ h/ g
D. 此时机械能可能小于mgh
8.
图 4 — 2— 16
三个物体以相同的初速度V 。
分别竖直上抛、沿光滑斜面上滑、斜上抛，不计阻 力，它们所能到达的最大高度分别用 Hi 、H 2、H k 表示，如图4 — 2— 16所示，斜 面足够长，则比较三者的最大高度有（ ）
A. H = H 2=耳
B. H = H>H
C. H>H = H
D. H<H b = H 9 .如图4 — 2— 17所示，A B 两球质量相等，A 球用不能伸长的轻绳系于 O 点, B 球用轻质弹簧系于0'点，O 与0'点在同一水平面上.分别将A 、B 球拉到与 悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均水平，弹簧处于自然伸长状态，将两球分别由 静止开始释放.当两球到达各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上， 则（）
图 4 — 2— 17
两球的动能相等
A 球的动能较大
B 球的动能较大
A 球损失的重力势能较多
A. 两球到达各自悬点的正下方时,
B. 两球到达各自悬点的正下方时,
C. 两球到达各自悬点的正下方时,
D. 两球到达各自悬点的正下方时,
二、非选择题
10•在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图 4 —2- 18所示(图中O点是打点计时器打出的第1个点，A、B、C D、E分别是每打两个点取出的计数点) ．
图4—2—18
根据纸带要求计算：
(1) 若重锤的质量为m则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少？
(2) 重锤下落到打B点时增加的动能有多大？
(3) 从(1)(2) 数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？
11．游乐场的过山车的运动过程可以抽象为图 4 —2 —1 9所示模型．弧形轨道下
端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开•试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点(已知圆轨道的半径为R,不考虑摩擦等阻力)•
图 4 — 2 —19
12•质量均为m的三个小球A、B C依次用长都是I的细绳相连•置于高为h 的光滑水平台面上，l>h,如图4—2—20所示•在平台边缘右上方的轨道恰能使小球无摩擦地通过，A球位于平台的边缘，受到微小的扰动后开始下落，设A、B两球相继落地后均不弹起，求C球刚要离开平台时的速度大小.
图4—2—20。