高中物理机械能及其守恒定律专题及解析

高中物理机械能及其守恒定律专题及解析
高中物理机械能及其守恒定律专题及解析

机械能守恒定律专题及解析

1.如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg 的物体,以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求头3s内力F做的功.(取g=10m/s2)

2.汽车质量5t,额定功率为60kW,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,问:

(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?

(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

3.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5s;求:

①5s内拉力的平均功率

②5s末拉力的瞬时功率(g取10m/s2)

4.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图5-3-1,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ.

图5-3-1

图5-4-4

5.如图5-3-2所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为R =0.8m ,BC 是水平轨道,长S =3m ,BC 处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功.

6. 如图5-4-4所示,两个底面积都是S 的圆桶,

用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上,两桶内装有密度为ρ的同种液体,阀门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2,现将连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功?

7.如图5-4-2使一小球沿半径为R 的圆形轨道从最低点B 上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点A ?

8.如图5-4-8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v 0=5m/s 的初速度,求:小球从C 点抛出时的速度(g 取10m/s 2

).

图5-4-2

图5-4-8

图5-3-2

图5-5-11

9.如图5-5-1所示,光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连接,质量为m 的小球在倾斜轨道上由静止释放,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大?

10.如图5-5-2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/s 2

.

11.质量为m 的小球,沿光滑环形轨道由静止滑下(如图5-5-11所示),滑下时的高度足够大.则

小球在最低点时对环的压力跟小球在最高点时对环的压力之差是小球重力的多少倍?

12.如图5-5-12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

5-5-1

13.如图5-5-13所示,小球自高为H 的A 点由静止开始沿光滑曲面下滑,到曲面底B 点飞离曲面,B 点处曲面的切线沿水平方向.若其他条件不变,只改变h ,则小球的水平射程s 的变化情况是( )

A .h 增大,s 可能增大

B .h 增大,s 可能减小

C .h 减小,s 可能增大

D .h 减小,s 可能减小

14.人站在h 高处的平台上,水平抛出一个质量为m 的物体,物体落地时的速度为v ,以地面为

重力势能的零点,不计空气阻力,则有( ) A .人对小球做的功是22

1mv

B .人对小球做的功是mgh mv -22

1

C .小球落地时的机械能是22

1mv

D .小球落地时的机械能是mgh mv -221

15.“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由

(2)若实验中所用的重锤质量M = 1kg ,打点纸带如图5-8-8所示,打点时间间隔为0.02s ,

则记录B 点时,重锤的速度v B = ,重锤动能E KB = .从开始下落起至B 点,重锤的重力势能减少量是 ,因此可得结论是 .

(3)根据纸带算出相关各点速度V ,量出下落距离h ,则以2

v 2

为纵轴,以h 为横轴画出的

图线应是图5-8-9中的 .

2 B

20

C

D

2

参考答案

1、【解析】利用w =Fs cos a 求力F 的功时,要注意其中的s 必须是力F 作用的质点的位移.可以利用等效方法求功,要分析清楚哪些力所做的功具有等效关系.物体受到两个力的作用:拉力F '

和重力mg ,由牛顿第二定律得

ma mg F =-'

所以=+='ma mg F 10×10+10×2=120N 则力2F F '=

=60N 物体从静止开始运动,3s 内的位移为22

1at s ==21×2×32

=9m 解法一: 力F 作用的质点为绳的端点,而在物体发生9m 的位移的过程中,绳的端点的位移为s /

=2s =18m ,所以,力F 做的功为 =='=s F s F W 260×18=1080J

解法二 :本题还可用等效法求力F 的功.

由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计,所以拉力F 做的功和拉力F’对物体做的功相等. 即='=='s F W W F F

120×9=1080J

2、【解析】(1) 当汽车达到最大速度时,加速度a=0,此时

mg f F μ== ① m Fv P = ②

由①、②解得s m m g

P

v m

/12==

μ (2) 汽车作匀加速运动,故F 牵-μmg =ma ,解得F 牵=7.5×103

N 设汽车刚达到额定功率时的速度为v ,则P = F 牵·v ,得v =8m/s 设汽车作匀加速运动的时间为t ,则v =at 得t =16s

3、【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 2

5s 内物体的位移

22

1

at s ==2.5m

所以5s 内拉力对物体做的功 W =FS =24×25=600J 5s 内拉力的平均功率为

5

600==

t W P =120W 5s 末拉力的瞬时功率 P =Fv =Fat =24×2×5=240W

4、【解析】 设该斜面倾角为α,斜坡长为l ,则物体沿斜面下滑时,重力和摩擦力在斜面上的功分别为:mgh mgl W G

==αsin

αμc o s 1m g l W f -=

物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S 2,则22

mgS W f μ-=

对物体在全过程中应用动能定理:ΣW =ΔE k . 所以 mgl sin α-μmgl cos α-μmgS 2=0 得 h -μS 1-μS 2=0.

式中S 1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故

S

h

S S h =+=

21μ

【点拨】 本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.

5、【解析】物体在从A 滑到C 的过程中,有重力、AB 段的阻力、BC 段的摩擦力共三个力做功,W G =mgR ,f BC =umg ,由于物体在AB 段受的阻力是变力,做的功不能直接求.根据动能定理可知:W 外=0,所以mgR -umgS -W AB =0 即W AB =mgR -umgS =1×10×0.8-1×10×3/15=6J

【点拨】如果我们所研究的问题中有多个力做功,其中只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功.

6、【解析】取水平地面为零势能的参考平面,阀门关闭时两桶内液体的重力势能为:

2

)(2)

(22111h

sh h sh E P ρρ+= )(2

1

2221h h gs +=

ρ 阀门打开,两边液面相平时,两桶内液体的重力势能总和为

2

21)(21

212h h g h h s E P +??+=ρ

由于重力做功等于重力势能的减少,所以在此过程中重力对液体做功 22121)(4

1

h h gs E E W P P G -=

-=ρ 7、以小球为研究对象.小球在轨道最高点时,受重力和轨道给的弹力. 小球在圆形轨道最高点A 时满足方程

R

v m N mg A

A 2=+ (1)

根据机械能守恒,小球在圆形轨道最低点B 时的速度满足方程

222

1221B A mv R mg mv =+ (2) 解(1),(2)方程组得

A B N m

R

gR v +

=5

当N A =0时,v B 为最小,v B =gR 5.

所以在B 点应使小球至少具有v B =gR 5的速度,才能使小球到达圆形轨道的最高点A. 8、【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 2202

122

1C

mv R mgh mv += 解得 =C v 3m/s

9、【解析】 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功,小球机械能守恒.取轨道最低点为零重力势能面.

因小球恰能通过圆轨道的最高点C ,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力提供向心力,根据牛顿第二定律可列R

v m m g c 2

= 得

gR m R v m c 2

212

=

在圆轨道最高点小球机械能:

mgR mgR E C 22

1

+=

在释放点,小球机械能为: mgh E A =

根据机械能守恒定律 A C E E = 列等式:R mg mgR mgh 221+= 解得R h 25=

同理,小球在最低点机械能 22

1B

B mv E = gR v E E B C

B 5==

小球在B 点受到轨道支持力F 和重力根据牛顿第二定律,以向上为正,可列

mg F R

v m

mg F B

62

==-

据牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg .方向竖直向下.

10、【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22

1

mv E

k

=

?.机械能守恒定律还可以表达为0=?+?k p E E 即0)60cos 1(2

102=--mgl mv 整理得)60cos 1(202

-=mg l v m 又在最低点时,有l v m mg T 2

=-

在最低点时绳对小球的拉力大小

N

N mg mg mg l

v m mg T 2101.022)60cos 1(202

=??==-+=+= 通过以上各例题,总结应用机械能守恒定律解决问题

的基本方法.

11、【解析】以小球和地球为研究对象,系统机械能守恒,即

22

1A

mv mgH = ………………………① R mg mv mgH B 22

12

+=

…………②

小球做变速圆周运动时,向心力由轨道弹力和重力的合力提供 在最高点A :R

v m m g F A A

2

=-…………③

在最高点B : R

v m mg F B B 2

=+………④

由①③解得: R

H mg

mg F A 2+=

由②④解得:)52(

-=R

H mg F

B

mg F F B A 6=-

6=-∴

mg

F F B

A 12、ABD 13、ABCD 14、BC

15、【解析】(1)初速度为0, 2mm.

(2)0.59m/s, 0.174J, 0.176J, 在实验误差允许的范围内机械能守恒. (3)C.

物理高一下册 机械能守恒定律专题练习(word版

一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难) 1.如图所示,竖直墙上固定有光滑的小滑轮D ,质量相等的物体A 和B 用轻弹簧连接,物体B 放在地面上,用一根不可伸长的轻绳一端与物体A 连接,另一端跨过定滑轮与小环C 连接,小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C 位于位置R 时,绳与细杆的夹角为θ,此时物体B 与地面刚好无压力。图中SD 水平,位置R 和Q 关于S 对称。现让小环从R 处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,且环到达Q 时速度最大。下列关于小环C 下落过程中的描述正确的是( ) A .小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能不守恒 B .小环 C 下落到位置S 时,小环C 的机械能一定最大 C .小环C 从位置R 运动到位置Q 的过程中,弹簧的弹性势能一定先减小后增大 D .小环C 到达Q 点时,物体A 与小环C 的动能之比为cos 2 θ 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A .在小环下滑过程中,只有重力势能与动能、弹性势能相互转换,所以小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒,选项A 错误; B .小环 C 下落到位置S 过程中,绳的拉力一直对小环做正功,所以小环的机械能一直在增大,往下绳的拉力对小环做负功,机械能减小,所以在S 时,小环的机械能最大,选项B 正确; C .小环在R 、Q 处时弹簧均为拉伸状态,且弹力大小等于B 的重力,当环运动到S 处,物体A 的位置最低,但弹簧是否处于拉伸状态,不能确定,因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大,选项C 错误; D .在Q 位置,环受重力、支持力和拉力,此时速度最大,说明所受合力为零,则有 cos C T m g θ= 对A 、B 整体,根据平衡条件有 2A T m g = 故 2cos C A m m θ=

高中物理必修二机械能守恒经典试题

1.下面说法中正确的是() A.地面上的物体重力势能一定为零 B.质量大的物体重力势能一定大 C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 2.下列关于功率的说法,错误的是( ) A.功率是反映做功快慢的物理量 B.据公式P=W/t,求出的是力F在t时间内做功的平均功率 C.据公式P=Fv可知,汽车的运动速率增大,牵引力一定减小 D.据公P=Fv cosα,若知道运动物体在某一时刻的速度大小,该时刻作用力F的大小以及二者之间的夹角.便可求出该时间内力F做功的功率 3、由一重2 N的石块静止在水平面上,一个小孩用10 N的水平力踢石块,使石块滑行了1 m的距离,则小孩对石块做的功 A、等于12 J B、等于10 J C、等于2 J D、因条件不足,无法确定 4、一起重机吊着物体以加速度a(a < g)竖直加速下落一段距离的过程中,下列说法正确的是 A、重力对物体做的功等于物体重力势能的增加量 B、物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量 C、重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功 D、物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量 5、某汽车的额定功率为P,在很长的水平直路上从静止开始行驶,下列结论正确的是 A、汽车在很长时间内都可以维持足够的加速度做匀加速直线运动 B、汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动 C、汽车在任何一段时间内都不可能做匀加速直线运动 D、若汽车开始做匀加速直线运动,则汽车刚达到额定功率P时,速度亦达最大值 6、.如图所示,木块A放在木块B的左上端,两木块间的动摩擦因数为μ。用水平恒力F将木块A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,比较两次做功,判断正确的是() A.W1<W2B.W1=W2 C.W1>W2 D.无法比较 7、跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的() A.空气阻力做正功B.重力势能增加 C.动能增加 D.空气阻力做负功 8、一个人站在阳台上,以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速度() A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大 9、质量为m的滑块沿着高为h,长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到低

从不同角度理解机械能守恒定律解析

从不同角度理解机械能守恒定律 何卫国 前言:在只有重力或弹力做功的情形下,物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律。它是力学中的一条重要定律,是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。解决某些力学问题时,从能量的观点来分析,应用机械能守恒定律求解,往往比较简便,应用机械能守恒定律解题,首先要对它的本质有深入、全面的理解,下面将从三个不同的角度理解机械能守恒定律。 一、从守恒的角度理解 在所研究的过程中,任选两个不同的状态,研究对象的机械能必定相等,即E E 21=。通常我们关心的是一个过程的首、末两状态,此式也可理解成首、末两状态机械能相等,但应注意的是,首、末两状态机械能相等,不能保证研究对象在所研究过程中机械能一定守恒,只有在过程中任选一个状态,其机械能都保持恒定值时,研究对象的机械能才是守恒的。 例1. 质量为m 的物体沿光滑的轨道滑下,轨道的形状如图1所示,与斜轨道相接的半圆轨道半径为R ,要使物体沿半圆光滑轨道恰能通过最高点,物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下? 图1 解析:物体在沿光滑的轨道滑动的整个过程中,只有重力做功,故物体机械能守恒,设物体应从离轨道最低点h 高的地方开始由静止滑下,取轨道的最低点处水平面为零势能面,物体在运动到半圆形轨道的最高点时速度为v ,根据机械能守恒定律得 mgh mv mgR = +1 2 22 要使物体恰好能通过半圆轨道的最高点,条件是 mg m v R =2 由以上两式得h R v g R =+=225 2 2 二、从转化的角度理解 在所研究的过程中,研究对象(或系统)动能的增加量等于势能(包括重力势能和弹性势能)的减少量;反之,研究对象(或系统)动能的减少量等于势能的增加量,即??E E k p =-。 例2. 如图2所示,跨过定滑轮的轻绳两端各系一个物体,B 物体的质量是A 物体质量的一半,在不计摩擦阻力的情况下,A 物体自H 高度处由静止开始下落,且B 物体始终在

高一物理机械能守恒解析及典型例题

高一物理机械能守恒解析及典型例题 (1)只有重力做功时机械能守恒. 设一个质量为m 的物体自然下落,经过高度为1h 的A 点(初位置)时速度为1v ,下落到高度为2h 的B 点(末位置)时速度为2v (图8-42),由动能定理得:21222 121mv mv W G -=. 又由重力做功与重力势能的关系得:21mgh mgh W G -= 则2121222121mgh mgh mv mv -=-或2221212 121mgh mv mgh mv +=+ 这表明,在自由落体中,物体的动能与重力势能之和保持不变,则机械能守恒. 事实上,上面推导过程中涉及重力做功与动能变化、势能变化的关系,与物体的运动轨迹形状无关,因而物体只受重力作曲线运动(如平抛运动、斜抛运动等)时,机械能也一定守恒. (2)只有弹力作用时机械能守恒. 如图8-43所示,一个质量为m 的小球被处于压缩状态的弹簧弹开,速度由1v 增大到2v ,由动能定理得:

1221222 121k k N E E mv mv W -=-= 由弹力做功与弹性势能的关系得:21p p N E E W -= 则2112p p k k E E E E -=-即2211p k p k E E E E +=+,物体的动能与弹性势能之和保持不变,机械能守恒. (3)既有重力做功,又有弹力做功,并且只有这两个力做功时,机械能也守恒. 如图8—44所示,一根轻弹簧一端固定在天花板上,另一端固定一质量为m 的小球,小球在竖直平面内从高处荡下,在速度由1v 增大到2v 的过程中,由动能定理得 21222 121mv mv W W N G -=+ 又由重力做功与重力势能的关系得21p p G E E W -= 由弹力做功与弹性势能的关系得''21p p N E E W -= 则212221212 121mv mv 'E 'E E E p p p p -=-+- 即222221112 1'21'mv E E mv E E p p p p ++=++,物体的动能、重力势能和弹性势能之和保持不变,机械能守恒.

高一物理机械能守恒定律练习试题及答案解析

机械能守恒定律计算题(基础练习) 班别:姓名: 1.如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg的物体,以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求头3s内力F做的功.(取g=10m/s2) 图5-1-8 2.汽车质量5t,额定功率为60kW,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,: 求:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

图5-3-1 3.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5s ;求: ①5s 内拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率(g 取10m/s 2) 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图5-3-1,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 图5-2-5

图5-4-4 5.如图5-3-2所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为R =0.8m ,BC 是水平轨道,长S =3m ,BC 处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示,两个底面积都是S 的圆桶, 用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平 地面上,两桶内装有密度为ρ的同种液体, 阀门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2,现将连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功? 图5-3-2

机械能守恒定律高考专题复习

第八章机械能守恒定律专题 考纲要求: 1.弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级 2.重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级 3.实验 验证机械能守恒定律 知识达标: 1.重力做功的特点 与 无关.只取决于 2 重力势能;表达式 (l )具有相对性.与 的选取有关.但重力势能的改变与此 (2)重力势能的改变与重力做功的关系.表达式 .重力做正功时. 重力势能 .重力做负功时.重力势能 . 3.弹性势能;发生形变的物体,在恢复原状时能对 ,因而具有 . 这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关 4.机械能.包括 、 、 . 5.机械能守恒的条件;系统只 或 做功 6 机械能守恒定律应用的一般步骤; (1)根据题意.选取 确定研究过程 (2)明确运动过程中的 或 情况.判定是否满足守恒条件 (3)选取 根据机械能守恒定律列方程求解 经典题型: 1.物体在平衡力作用下的运动中,物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是 A 、机械能不变.动能不变 B 动能不变.重力势能可变化 C 、动能不变.重力势能一定变化 D 若重力势能变化.则机械能变化 2.质量为m 的小球.从桌面上竖直抛出,桌面离地高为h .小球能到达的离地面高度为H , 若以桌面为零势能参考平面,不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为 A 、mgH B .mgh C mg (H +h ) D mg (H-h ) 3.如图,一小球自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 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、如图,固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球.线长为L .小车以速度V 0做匀 速直线运动,当小车突然碰到障障碍物而停止运动时.小球上升的高度的可能值是. A. 等于g v 202 B. 小于g v 202 C. 大于g v 202 D 等于2L A B C

(完整版)高中物理机械能守恒经典习题30道带答案

一.选择题(共30小题) 1.(2015?金山区一模)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前两次克服摩擦力所做的功,则()A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1 C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f1 2.(2008?山东)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v﹣t图象如图所示,由此可求() A.前25s内汽车的平均速度 B.前10s内汽车的加速度 C.前10s内汽车所受的阻力 D.15﹣25s内合外力对汽车所做的功 3.(2007?上海)物体沿直线运动的v﹣t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是() A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为W 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 4.(2015?武清区校级学业考试)如图所示,物体在力F的作用下沿水平面移动了一段位移L,甲、乙、丙、丁四种情况下,力F和位移L的大小以及θ角均相同,则力F做功相同的是() A.甲图与乙图B.乙图与丙图C.丙图与丁图D.乙图与丁图5.(2015?赫山区校级一模)如图所示,A、B两物体质量分别是m A和m B,用劲度系数为k的弹簧相连,A、B 处于静止状态.现对A施竖直向上的力F提起A,使B对地面恰无压力.当撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做功为()

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题(每题6分,共36分) 1、下列说法正确的是:(选CD ) A 、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。(是只有重力和弹力做功) B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。(吊车匀速提高物体) 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。(受到一对平衡力) 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、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C) A.所具有的重力势能相等(质量不等) B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等) 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(选A ) A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0) 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(动能不变,势能减小) 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(选B ) A 、mgh B 、mgH C 、mg (H +h ) D 、mg (H -h ) 6、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(选BD ) A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能) B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力) 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(一部分转化成热能) 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 H/k 。 8、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车,小车跟 绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码, 则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为 在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了80J ,机械能减少了32J ,则物体滑到斜面顶端时的机

2020高三高考物理二轮复习专题强化练习卷:机械能守恒及能量守恒定律

机械能守恒及能量守恒定律 1.(2019·山西高三二模)2018年2月13日,平昌冬奥会女子单板滑雪U 形池项目中,我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U 形池模型,其中a 、c 为U 形池两侧边缘,在同一水平面,b 为U 形池最低点。刘佳宇从a 点上方h 高的O 点自由下落由左侧进入池中,从右侧飞出后上升至最高位置d 点相对c 点高度为h 2。不计空气阻力,下列判 断正确的是( ) A .从O 到d 的过程中机械能减少 B .从a 到d 的过程中机械能守恒 C .从d 返回到c 的过程中机械能减少 D .从d 返回到b 的过程中,重力势能全部转化为动能 2. (2019·广东省“六校”高三第三次联考)(多选)如图固定在地面上的斜面倾角为θ=30°,物块B 固定在木箱A 的上方,一起从a 点由静止开始下滑,到b 点接触轻弹簧,又压缩至最低点c ,此时将B 迅速拿走,然后木箱A 又恰好被轻弹簧弹回到a 点。已知木箱A 的质量为m ,物块B 的质量为3m ,a 、c 间距为L ,重力加速度为g 。下列说法正确的是( ) A .在A 上滑的过程中,与弹簧分离时A 的速度最大 B .弹簧被压缩至最低点c 时,其弹性势能为0.8mgL C .在木箱A 从斜面顶端a 下滑至再次回到a 点的过程中,因摩擦产生的热量为1.5mgL D .若物块B 没有被拿出,A 、B 能够上升的最高位置距离a 点为L 4 3. (2019·东北三省三校二模)(多选)如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L 1、L 2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。两个小球a 、b (视为质点)质量均为m ,a 球套在竖直杆L 1上,b 球套在水平杆L 2上,a 、b 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆连接。将a 球从图示位置由静止释放(轻杆与L 2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重

(完整版)高中物理机械能守恒定律典例解题技巧

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)物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地时的速度大小? 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动 的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为θ光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少? 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θsin 220g v s = (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例: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,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:如图,小球的质量为m ,悬线的长为L ,把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为θ,然后从静止释放,求小球运动到最低点小球对悬线的拉力 分析:物体在运动过程中受到重力和悬线拉力的作用,悬线的拉力对物体不做功,所以只有重力做功,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,则物体开始运动时和到达最低点时的机械能相等 221)cos 1(t mv mgL =-θ 得:)cos 1(22θ-=gL v t 由向心力的公式知:L mv mg T t 2=-可

机械能守恒定律典型例题精析(附答案)

机械能守恒定律 一、选择题 1.某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车,都使它移动相同的距离。两种情况下推力做功分别为W1和W2,小车最终获得的能量分别为E1和E2,则下列关系中正确的是()。 A、W1=W2,E1=E2 B、W1≠W2,E1≠E2 C、W1=W2,E1≠E2 D、W1≠W2,E1=E2 2.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是() A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况 D.三种情况中,物体的机械能均增加 3.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒定.则对于小球的整个上升过程,下列说法中错误的是() A.小球动能减少了mgH B.小球机械能减少了F阻H C.小球重力势能增加了mgH D.小球的加速度大于重力加速度g 4.如图所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小球在向右运动的整个过程中() A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增加 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先增大后减小 二、计算题 1.如图所示,ABCD是一条长轨道,其AB段是倾角为的斜面,CD段是水平的,BC是与AB和CD相切的一小段弧,其长度可以略去不计。一质量为m的物体在A点从静止释放,沿轨道滑下,最后停在D点,现用一沿轨道方向的力推物体,使它缓慢地由D点回到A点,设物体与轨道的动摩擦因数为,A点到CD间的竖直高度为h,CD(或BD)间的距离为s,求推力对物体做的功W为多少 2.一根长为L的细绳,一端拴在水平轴O上,另一端有一个质量为m的小球.现使细绳位于 水平位置并且绷紧,如下图所示.给小球一个瞬间的作用,使它得到一定的向下的初速度. (1)这个初速度至少多大,才能使小球绕O点在竖直面内做圆周运动 (2)如果在轴O的正上方A点钉一个钉子,已知AO=2/3L,小球以上一问中的最小速度开始运动,当它运动到O点的正上方,细绳刚接触到钉子时,绳子的拉力多大 3.如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地

高中物理必修二机械能守恒经典试题

1.下面说法中正确的是 ( ) A .地面上的物体重力势能一定为零 B .质量大的物体重力势能一定大 C .不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D .离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 2.下列关于功率的说法,错误的是 ( ) A .功率是反映做功快慢的物理量 B .据公式P =W /t ,求出的是力F 在t 时间内做功的平均功率 C .据公式P =Fv 可知,汽车的运动速率增大,牵引力一定减小 D .据公P =Fv cos α,若知道运动物体在某一时刻的速度大小,该时刻作用力F 的大小以及二者之间的夹角.便可求出该时间内力F 做功的功率 3、由一重2 N 的石块静止在水平面上,一个小孩用10 N 的水平力踢石块,使石块滑行了1 m 的距离,则小孩对石块做的功 A 、等于12 J B 、等于10 J C 、等于2 J D 、因条件不足,无法确定 4、一起重机吊着物体以加速度a (a < g )竖直加速下落一段距离的过程中,下列说法正确的是 A 、重力对物体做的功等于物体重力势能的增加量 B 、物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量 C 、重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功 D 、物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量 5、某汽车的额定功率为P ,在很长的水平直路上从静止开始行驶,下列结论正确的是 A 、汽车在很长时间内都可以维持足够的加速度做匀加速直线运动 B 、汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动 C 、汽车在任何一段时间内都不可能做匀加速直线运动 D 、若汽车开始做匀加速直线运动,则汽车刚达到额定功率P 时,速度亦达最大值 6、.如图所示,木块A 放在木块B 的左上端,两木块间的动摩擦因数为μ。用水平恒力F 将木块A 拉至B 的右端,第一次将B 固定在地面上,F 做的功为W 1;第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动,F 做的功为W 2,比较两次做功,判断正确的是( ) A .W 1<W 2 B .W 1=W 2 C .W 1>W 2 D .无法比较 7、跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的( ) A .空气阻力做正功 B .重力势能增加 C .动能增加 D .空气阻力做负功 8、一个人站在阳台上,以相同的速率v 分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速度( ) A .上抛球最大 B .下抛球最大 C .平抛球最大 D .三球一样大 9、质量为m 的滑块沿着高为h ,长为L 的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到低端的工程中 A 、重力对滑块所做的功等于mgh B 、滑块克服阻力所做的功等于mgh C 、合外力对滑块所做的功等于mgh D 、合外力对滑块所做的功为零 10、一质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平力F 作用下,从平衡位置缓慢地移到Q 点,如图所示,则此过程中力F 所做的功为( ) A .m g l cos θ B .Fl sin θ C .θ?Fl D .).cos 1(θ-mgl

实验:验证机械能守恒定律的例题解析

1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中,正确的是( ) A .重物质量的称量不准会造成较大误差 B .重物质量选用得大些,有利于减小误差 C .重物质量选用得较小些,有利于减小误差 D .纸带下落和打点不同步不会影响实验 解析:验证机械能守恒,即验证减少的重力势能是否等于增加的动能即mgh =12 m v 2,其中质量可以约去,没必要测量重物质量,A 不正确。当重物质量大一些时,空气阻力可以忽略,B 正确,C 错误。纸带先下落而后打点,此时,纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大,用此纸带进行数据处理,其结果是重物在打第一个点时就有了初动能,因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大,D 错误。 答案:B 2.有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A 、B 、C 、D ,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为s 1、s 2、s 3。请你根据下列s 1、s 2、s 3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s 2)( ) A .61.0 mm 65.8 mm 70.7 mm B .41.2 mm 45.1 mm 53. 0mm C .49.6 mm 53.5 mm 57.3 mm D .60.5 mm 61.0 mm 60.6 mm 解析:验证机械能守恒定律采用重锤的自由落体运动实现,所以相邻的0.02 s 内的位移增加量为Δs =gT 2=9.791×0.022 mm ≈3.9 mm ,只有C 符合要求。故选C 。 答案:C 3.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔 0.05 s 闪光一次,图实-7-11中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到 不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取10 m/s 2,小球质量m =0.2 kg ,结果 保留三位有效数字): (1)55。 (2)从t 2到t 5时间内,重力势能增加量ΔE p =________J ,动能减小量ΔE k =________J 。 图实-7-11 (3)在误差允许的范围内,若ΔE p 与ΔE k 近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上

机械能守恒定律专题复习

第七章 机械能守恒定律 一、选择题(共15小题。,1~12小题只有一个选项正确,13~15小题有多个选项正确;) 1.下列说法中正确的是( ) A.物体受力的同时又有位移发生,则该力对物体做的功等于力乘以位移 B.力很大,位移很大,这个力所做的功一定很多 C.机械做功越多,其功率越大 D.汽车以恒定功率上坡的时候,司机必须换挡,其目的是减小速度,得到较大的牵引力 2.一小石子从高为10 m 处自由下落,不计空气阻力,经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能 (以地面为参考平面),g=10 m/s 2,则该时刻小石子的速度大小为( ) A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s 3.从空中以30 m/s 的初速度水平抛出一个重10 N 的物体,物体在空中运动4 s 落地,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,则物体落地时重力的瞬时功率为( ) A.400 W B.500 W C.300 W D.700 W 4.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v -t 图象如图所示。以下判断正确的是( ) A.前3 s 内货物处于失重状态 B.最后2 s 内货物只受重力作用 C.前3 s 内与最后2 s 内货物的平均速度相同 D.第3 s 末至第5 s 末的过程中,货物的机械能守恒 5.如图所示,在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到 比地面低的海平面上。若以地面为零势能面而且不计空气阻力,则( ) A .物体到海平面时的重力势能为mgh B .从抛出到落至海平面,重力对物体做功为mgh+1 2 mv 02 C .物体在海平面上的动能为mgh D .物体在海平面上的机械能为 12 mv 02 6.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,A 下落、B 沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )

高中物理机械能守恒经典习题30道带答案

高中物理机械能守恒经典习题30道带答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

一.选择题(共30小题) 1.(2015?金山区一模)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前两次克服摩擦力所做的功,则()A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1 C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f1 2.(2008?山东)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v﹣t图象如图所示,由此可求() A.前25s内汽车的平均速度 B.前10s内汽车的加速度 C.前10s内汽车所受的阻力 D.15﹣25s内合外力对汽车所做的功 3.(2007?上海)物体沿直线运动的v﹣t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是() A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为W 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 4.(2015?武清区校级学业考试)如图所示,物体在力F的作用下沿水平面移动了一段位移L,甲、乙、丙、丁四种情况下,力F和位移L的大小以及θ角均相同,则力F做功相同的是() A.甲图与乙图B.乙图与丙图C.丙图与丁图D.乙图与丁图5.(2015?赫山区校级一模)如图所示,A、B两物体质量分别是m A和m B,用劲度系数为k的弹簧相连,A、B处于静止状态.现对A施竖直向上的力F提起A,使B对地面恰无压力.当撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做功为() A.B. C.D.

专题练习:连接体中的机械能守恒定律

连接体中的机械能守恒定律 例题精讲 例、(2017年重庆调研)如图所示,A 、B 、C 三个可视为质点的物体通过轻绳连接,A 、B 间轻绳长为L .C 静置于水平地面上,用手托住A ,两段轻绳都伸直,A 距水平地面高也为L ,然 后将A 从静止开始释放.已知物体A 、B 的质量均为m ,物体C 的质量为32m ,重力加速度 为g ,定滑轮光滑且质量不计,不计空气阻力,物体A 着地后不反弹.求: (1)刚释放A 时,A 、B 间绳的弹力大小F T ; (2)运动过程中,物体C 距离地面的最大高度H . 【答案】F T =67mg ; H =127L 同步练习 1.(多选)轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P 连接,另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q 连接,Q 从静止释放后,上升一定距离到达与定滑轮等高处,则在此过程中( ) A .任意时刻P 、Q 两物体的速度大小满足v P

动能E k 与离地高度h 的关系如图乙所示,其中高度从h 1下降到h 2,图象为直线,其余部分为曲线,h 3对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为k ,小物体质量为m ,重力加速度为g .以下说法正确的是( ) A .小物体下落至高度h 3时,弹簧形变量为0 B .小物体下落至高度h 5时,加速度为0 C .小物体从高度h 2下降到h 4,弹簧的弹性势能增加了2m 2g 2k D .小物体从高度h 1下降到h 5,弹簧的最大弹性势能为2mg (h 1-h 5) 【答案】:C 3.如图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面的倾角为θ=30°.质量均为1 kg 的A 、B 两物体用轻弹簧拴在一起,弹簧的劲度系数为5 N/cm ,质量为2 kg 的物体C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B 连接.开始时A 、B 均静止在斜面上,A 紧靠在挡板处,用手托住C ,使细线刚好被拉直.现把手拿开,让C 由静止开始运动,从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中,下列说法不正确的是(取g =10 m/s 2)( ) A .初状态弹簧的压缩量为1 cm B .末状态弹簧的伸长量为1 cm C .物体B 、C 与地球组成的系统机械能守恒 D .物体C 克服绳的拉力所做的功为0.2 J 【答案】:C 【解析】 4.(多选)(2017年广东广州模拟)如图所示,A 、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B 、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连,C

高中物理机械能守恒经典例题

习题 图5-3-15 如图5-3-15所示,质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放,甲小球沿斜面下滑经过a点,乙小球竖直下落经过b点,a、b两点在同一水平面上,不计空气阻力,下列说法中正确的是() A.甲小球在a点的速率等于乙小球在b点的速率 B.甲小球到达a点的时间等于乙小球到达b点的时间 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) D.甲小球在a点时重力的功率等于乙小球在b点时重力的功率 解析:由机械能守恒得两小球到达a、b两处的速度大小相等,A、C正确;设斜面的倾角为α,甲小球在斜面上运动的加 可知t甲>t乙,B错误;甲小球在a点时重力的功率P甲=mg v sin α,速度为a=g sin α,乙小球下落的加速度为a=g,由t=v a 乙小球在b点时重力的功率P乙=mg v,D错误.答案:AC 2. 图5-3-16 一根质量为M的链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半挂在桌边,如图5-3-16(a)所示.将链条由静止释放,链条刚离开桌面时的速度为v1.若在链条两端各系一个质量均为m的小球,把链条一半和一个小球放在光滑的水平桌面上,另一半和另一个小球挂在桌边,如图5-3-16(b)所示.再次将链条由静止释放,链条刚离开桌面时的速度为v2,下列判断中正确的是() A.若M=2m,则v1=v2B.若M>2m,则v1<v2 C.若M<2m,则v1>v2D.不论M和m大小关系如何,均有v1>v2 答案:D 3. 图5-3-17 在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)() A.他的动能减少了Fh B.他的重力势能增加了mgh C.他的机械能减少了(F-mg)h D.他的机械能减少了Fh 解析:由动能定理,ΔE k=mgh-Fh,动能减少了Fh-mgh,A选项不正确;他的重力势能减少了mgh,B选项错误;他的机械能减少了ΔE=Fh,C选项错误,D选项正确.答案:D 4.

机械能守恒定律单元测试题

机械能及其守恒定律 一、单项选择题(每小题4分,共40分) 1. 关于摩擦力做功,下列说法中正确的是( ) A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力都可做正功 D. 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可能不为0 2.一个人站在高出地面h 处,抛出一个质量为m 的物体.物体落地时的速率为v ,不计空气阻力,则人对物体所做的功为( ) A .mgh B .mgh /2 C . 2 1mv 2 D . 2 1mv 2 -mgh 3.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地( ) ①运行的时间相等 ②加速度相同 ③落地时的速度相同 ④落地时的动能相等 以上说法正确的是 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 4.水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来.图7-1中的a 、b 分别表示甲、乙两物体的动能E 和位移s 的图象,则( ) 图7-1 ①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大 ④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是( ) A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 5.当重力对物体做正功时,物体的( ) A .重力势能一定增加,动能一定减小 B .重力势能一定增加,动能一定增加 C .重力势能一定减小,动能不一定增加 D .重力势能不一定减小,动能一定增加 6.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( ) A .小球的动能逐渐减少 B .小球的重力势能逐渐减少 C .小球的机械能守恒 D .小球的加速度逐渐增大 7.一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h 高度的过程中,物体的( )

人教版高一下册物理 机械能守恒定律(篇)(Word版 含解析)

一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难) 1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为 0.2 μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到 v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。下列说法正确的是() A.小物块0 到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止 B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止 C.物块在传送带上留下划痕长度为12m D.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 物块和传送带的运动过程如图所示。 AB.由于物块的加速度 a1=μg=2m/s2 小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间1 2 v t a ==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s 物块的位移 x1= 1 2 a1t12=9m 传送带的位移 x2= 1 2 a2t12=18m 两者相对位移为 121 x x x ?=-=9m 此后传送带减速,但物块仍加速,B错误; 当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得 12- a2t2=6+ a1t2

解得t 2=1s 因此物块匀加速所用的时间为 t 1+ t 2=4s 两者相对位移为2x ?= 3m ,所以A 正确。 C .物块开始减速的速度为 v 3=6+ a 1t 2=8 m/s 物块减速至静止所用时间为 3 31 v t a = =4s 传送带减速至静止所用时间为 3 42 v t a = =2s 该过程物块的位移为 x 3= 1 2 a 1t 32=16m 传送带的位移为 x 2= 1 2 a 2t 42=8m 两者相对位移为 3x ?=8m 回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为 12x x x ?=?+?=9m+3m=12m C 正确; D .全程相对路程为 L =123x x x ?+?+?=9m+3m+8m=20m Q =μmgL =80J D 正确; 故选ACD 。 2.如图所示,ABC 为一弹性轻绳,一端固定于A 点,一端连接质量为m 的小球,小球穿在竖直的杆上。轻杆OB 一端固定在墙上,一端为定滑轮。若绳自然长度等于AB ,初始时ABC 在一条水平线上,小球从C 点由静止释放滑到E 点时速度恰好为零。已知C 、E 两点间距离为h ,D 为CE 的中点,小球在C 点时弹性绳的拉力为 2 mg ,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是( )

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