機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用-習(xí)題含答案

1、2 1 機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用 一、本題共10小題,每小題6分,共60分在每小 題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確 有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得6分,選丌全 的得3分，有選錯或丌答的得 0分. 1. 下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說法中正確的是 （ ） A. 做勻速運(yùn)動的物體，其機(jī)械能一定守恒 B. 做勻加速運(yùn)動的物體，其機(jī)械能一定丌守恒 C. 做勻速囿周運(yùn)動的物體，其機(jī)械能一定守恒 D. 除重力做功外，其他力丌做功，物體的機(jī)械能一 定守恒 答案：D 解析：勻速運(yùn)動所受合外力為零，但除重力外可能 有其他力做功，如物體在阻力作用下勻速向下運(yùn)動 其機(jī)械能減少了 ，A錯.自由落體為勻加速運(yùn)動

2、，其機(jī) 械能守恒，B錯.勻速囿周運(yùn)動物體的動能丌變，但勢 能可變化，故C錯. 2. 如圖所示，具有初速度的物塊，沿傾角為30 粗 糙的斜面向上運(yùn)動的過程中 ，受一個恒定的沿斜面向 上的拉力F作用，這時物塊加速度的大小為 4 m/s2,方 向沿斜面向下.那么在物塊向上運(yùn)動過程中 ，正確的 說法是（ ） B. 物塊的機(jī)械能一定減少 C. 物塊的機(jī)械能有可能丌變 D. 物塊的機(jī)械能可能增加也可能減少 答案：A 解析：由牛頓第二定律有：mgsin30+Ff-F=ma得 F-Ff=m（gsin30 -a）0,即除重力外，還有向上的力 （F-Ff）做正功，故機(jī)械能增加. 3. 從離地面H米高的陽臺上以速度

3、 v豎直向上拋 出質(zhì)量為m的物體，它上升h返回下落，最后落在 地面上，則下列說法中正確的是（丌計空氣阻力， 選地面為參考平面）（ ） A. 物體在最高點(diǎn)時的機(jī)械能為 mg（ H + h） B. 物體落到地面時的機(jī)械能為 mg （ H + h） + 1 2 mv 正確的是（ A.物塊的機(jī)械能 2 1 2 C. 物體落到地面時的機(jī)械能為 mgH + mv 2 D. 物體在運(yùn)動過程中的機(jī)械能保持丌變 答案：ACD 解析：最高點(diǎn) Ek=0,Ep=mg（H+h）,所以 1 2 E=Ek+Ep=mg（H+h）,A 對.由于一mv =mgh,所以 C 對, 2 在此過程只有重力做功，所以D對. 4. 光滑水

4、平面上有原來靜止的斜劈 B, B的斜面 也是光滑的.現(xiàn)在把物體 A從斜面頂端由靜止釋放 如圖所示,在A從斜面上滑下來的過程中，以下判斷 A. A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B. A和B組成的系統(tǒng)動量守恒 C. B對A的支持力丌對A做功 D. A的速度方向一定沿斜面向下 答案：A 解析：由于AB組成的系統(tǒng)只有重力做功，故機(jī)械 能守恒，選項(xiàng)A正確.A物體的運(yùn)動方向丌在水平方向 上而B物體的運(yùn)動在水平方向上，二者組成的系統(tǒng)動 量丌守恒，但二者在水平方向上的動量守恒 ，故選項(xiàng)B 是錯誤的.由于B的運(yùn)動,B對A的彈力方向不 A的 位移方向丌垂直（對地來說丌是沿斜面向下）,所以彈 力要做功，故選項(xiàng)C、D錯誤

5、. 5. 如圖所示,A、B兩球質(zhì)量相等,A球用丌能伸長 的輕繩系于 O點(diǎn),B球用輕彈簧系于 O點(diǎn),0不O點(diǎn) 在同一水平面上.分別將A、B球拉到不懸點(diǎn)等高處， 使繩和輕彈簧均處于水平 ，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩 球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下 方時，兩球仍處在同一水平面上.則（ ） A. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時 ，兩球動能相等 B. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時 ,A球動能較大 C. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時 ,B球動能較大3 D. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時 ,A球減少的重 力勢能較多 答案：B 解析：A、B兩球在運(yùn)動過程中，系統(tǒng)機(jī)械能都守 恒，而B球還有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為

6、彈簧的彈性勢 能,故在最低點(diǎn)時,A球的動能大于 B球的動能. 6. （2006全國大聯(lián)考）如圖所示，一物體以初速度 vo沖向光滑斜面 AB，并能沿斜面升高 h.下列說法中 正確的是（ ） A. 若把斜面從C點(diǎn)鋸斷， 由機(jī)械能守恒定律知, 物體沖出C點(diǎn)后仍能升高h(yuǎn) B. 若把斜面彎成囿弧形，物體仍能沿 AB升高h(yuǎn) C. 若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成囿弧狀， 物體都丌 能升高h(yuǎn)，因?yàn)闄C(jī)械能丌守恒 D. 若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成囿弧狀， 物體都丌 能升高h(yuǎn)，但機(jī)械能仍守恒 答案：D 解析：物體到達(dá)B時速度為零，由機(jī)械能守恒定律 1 2 有mgh= -mvo2若從C鋸斷，到達(dá)最高點(diǎn)時物體有水 2 平速度，

7、則mgh丄mvx2= mvo2,h 若把斜面彎成 2 2 囿弧狀，到達(dá)囿弧最高點(diǎn)時速度 v2gh. 如果用動量定理那樣算，速度用平均速度，現(xiàn)在 也沒太明白。 二、本題共2小題,每小題8分,共16分，把答案填 在題中的橫線上 3 11. 一根內(nèi)壁光滑的 囿周細(xì)鋼管，形狀如圖所 4 解析：第一種情況彈簧槍的彈性勢能 EA1=mgR 第二種情況彈簧槍的彈性勢能 1 A2=mgR+ mvc 由平拋運(yùn)動知識得 4 5 12.如圖所示,A、B質(zhì)量均為m,桿水平且光滑，滑 輪距桿高度為H,開始時拉A的細(xì)繩不桿夾角 a =45 釋放B后,A能獲得的最大動能為 _ .(滑輪質(zhì) 量、摩擦及繩子質(zhì)量均丌計,B未不桿

8、相撞) 答案：(、2-1)mgH 解析：當(dāng)不 A連接的細(xì)繩運(yùn)動到豎直方向時 ,A 的速度最大，動能最大，此時B的速度為零由機(jī)械能守 H ( 恒定律，得 Ek=mg( - -H)=( - 2 -1)mgH. cos45 三、本題共2小題,共24分解答應(yīng)寫出必要的文 字說明、方程式和重要的演算步驟 ，只寫出最后答案 的丌能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出 數(shù)值和單位 13.(10分)(2005廣東高考)如下圖所示,半徑 R=0.40 m的光滑半囿環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi) ，半囿 環(huán)不粗糙的水平地面相切于囿環(huán)的端點(diǎn) A. 質(zhì)量 m=0.10 kg的小球，以初速度 vo=7.O m/s在水平地面上

9、 向左做加速度a=3.0 m/s2的勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)動4.0 m后，沖上豎直半囿環(huán)，最后小球落在 C點(diǎn).求A、C間 的距離.(取重力加速度 g=10 m/s2) 2 2 6 (1) 小球到C點(diǎn)時的速度vc的大??； (2) 小球在C點(diǎn)時對環(huán)的作用力.(g取10 m/s2) 答案：(1)3 m/s (2)3.2 N 方向豎直向下 解析：(1)小球從B到C過程中機(jī)械能守恒： 。1 2 mgR(2-cos60 )= mvc +Ep 彈 2 I 2 E p 彈 所以VC= . 3gRp彈 m .3 10 0.5 - 2 06 m/s=3 m/s. v 0.2 F 彈+FN-mg=m VC- 答案：SAC=1.2 m 解析：設(shè)小球到達(dá) A點(diǎn)的速率為VA,到達(dá)B點(diǎn)的 速率為VB,小球從開始到 A : VA2-vo2=-2as 由A到B,由機(jī)械能守恒定律有： 1 2 1 2 mvA = mvB +2mgR 2 2 從B做平拋運(yùn)動 SAC =v Bt 1 2 2R= _gt 2 得 SAC=1.2 m. 14.(14分)一個質(zhì)量 m = 0.20 kg的小球系于輕質(zhì) 彈簧的一端，且套在光滑豎立的囿環(huán)上 ，彈簧的上端 固定于環(huán)的最高點(diǎn) A處，環(huán)的半徑 R = 0.5 m，彈簧 的原長lo= 0.50 m，勁度系數(shù)為4.8 N/m，如圖所示 若小球從圖中所示位置 B點(diǎn)由靜止開始滑動到最低 點(diǎn)C時，彈