機械能守恒定律功能關(guān)系練習(xí)

1、第五章 第三講 機械能守恒定律功能關(guān)系1將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，那么()A不論選什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢能的增量相同B不論選什么參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢能相等C選不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等D選不同的參考平面，兩種情況中，重力做功相等解析：參考平面的選取不同，高度不同，重力勢能不同，但不會影響高度變化的數(shù)值和重力勢能的變化，所以選A、D.答案：AD2(2010海淀模擬)滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運動，如圖1所示， 一滑板運動員以7 m/s的初速度從曲面的A點下滑，運動到B 點時速度仍為7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A點下滑，則 他

2、運動到B點時的速度 ()A大于6 m/sB等于6 m/sC小于6 m/s D條件不足，無法計算解析：當(dāng)初速度為7 m/s時，由功能關(guān)系，運動員克服摩擦力做的功等于減少的重力勢能運動員做的曲線運動可看成圓周運動，當(dāng)初速度變?yōu)? m/s時，所需的向心力變小，因而運動員對軌道的壓力變小，由FfFN知運動員所受的摩擦力減小，故從A到B過程中克服摩擦力做的功減少，而重力勢能變化量不變，故運動員在B點的動能大于他在A點的動能A項正確答案：A3(2008全國卷)如圖2所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕 繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m， 靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此

3、時輕 繩剛好拉緊從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為 ()Ah B1.5hC2h D2.5h解析：釋放b后，b下落到地面，a上升高度h瞬間，a、b兩者的速度相等，設(shè)為v，由機械能守恒得3mghmghmv23mv2，則v，之后a豎直上拋，設(shè)繼續(xù)上升的高度為h，由h得hh，所以a上升的最大高度為hhh，則B正確答案：B4(2010三水中學(xué)月考)一個質(zhì)量為m的物體，從傾角為高為h的斜面上端A點，由靜止開始下滑，到底端B點時的速度為v，然后又在水平面上滑行s位移后停止在C點，物體從A點開始下滑到B點的過程中克服摩擦力所做的功及物體與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為()Amgh， Bmgh，Cmgh，

4、Dmgh，解析：設(shè)物體由A點到B點克服摩擦力所做的功為W.由動能定理得：mghWmv20，得出Wmghmv2，水平滑行過程中由功和能的關(guān)系可得：mgs0mv2，則，故A正確答案：A5. (2010河北省衡水中學(xué)調(diào)研)如圖3所示，小球以初速 v0從A點沿不光滑的軌道運動到高為h的B點后 自動返回，其返回途中仍經(jīng)過A點，則經(jīng)過A點的 速度大小為()A. B.C. D. 解析：設(shè)小球在由A到B的過程中克服阻力做功為W，由A到B的過程中由動能定理得：mv02mghW.當(dāng)小球由B返回到A的過程中，由動能定理得：mghWmvA2，以上兩式聯(lián)立可得：vA，故B正確答案：B6如圖4所示，重10 N的滑塊在傾角

5、為30的斜面上，從a 點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧滑塊壓縮彈簧 到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已 知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整個過程中 ()A滑塊動能的最大值是6 JB彈簧彈性勢能的最大值是6 JC從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6 JD滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能守恒解析：滑塊能回到原出發(fā)點，所以機械能守恒，D正確；以c點為參考點，則a點的機械能為6 J，c點時的速度為0，重力勢能也為0，所以彈性勢能的最大值為6 J，從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功等于彈性勢能的減小量，故為6 J，所以B、C正確由ac時，因重力勢能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，故A錯答案

6、：BCD7以初速度v0豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球運動過程中所受阻力F阻大小不變，上升最大高度為h，則拋出過程中，人的手對小球做的功是()A.mv02 BmghC.mv02mgh DmghF阻h解析：拋出過程中，通過人的手對小球做功，由功能關(guān)系有Wmv02.小球在上升過程中要克服重力做功，重力勢能增加，克服阻力做功產(chǎn)生內(nèi)能，故由能量守恒定律得mv02mghF阻h綜上可知，選項A、D正確答案：AD8. (2010河南省社旗月考)如圖5所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上P點，已知物體的質(zhì)量 為m2.0 kg，物體與水平面的動摩擦因數(shù)0.4，彈簧的勁度系數(shù)k200 N/m.現(xiàn)

7、用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點由靜止開始向左移動10 cm，這時彈簧具有彈性勢能Ep1.0 J，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若取g10 m/s2，則撤去外力F后 ()A物體向右滑動的距離可以達(dá)到12.5 cmB物體向右滑動的距離一定小于12.5 cmC物體回到O點時速度最大D物體到達(dá)最右端時動能為0，系統(tǒng)機械能不為0解析：物體向右滑動到O點摩擦力做功WFmgs0.42100.1 J0.8 JEp，故物體回到O點后速度不等零 ，還要繼續(xù)向右壓縮彈簧，此時有EpmgxEp且Ep0，故x12.5 cm，A錯誤，B正確；物體到達(dá)最右端時動能為零，但彈性勢能不為零，故系統(tǒng)機械能不為零，D正確；由kxmg

8、ma可知當(dāng)a0，物體速度最大時，彈簧的伸長量x0，故C錯誤答案：BD9. (2010唐山模擬)如圖6所示，一水平傳送帶以速度v1向右勻速傳動，某時刻有一物塊以水平速度v2從右端滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則()A如果物塊能從左端離開傳送帶，它在傳送帶上運動的時間一定比傳送帶不轉(zhuǎn)動時運動的時間長B如果物塊還從右端離開傳送帶，則整個過程中，傳送帶對物塊所做的總功一定不會為正值C如果物塊還從右端離開傳送帶，則物塊的速度為零時，傳送帶上產(chǎn)生的滑痕長度達(dá)到最長D物塊在離開傳送帶之前，一定不會做勻速直線運動解析：如果物塊能從左端離開傳送帶，物塊均以初速度v2、加速度g向左勻減速運動，與傳送帶

9、順時針轉(zhuǎn)動的速度大小無關(guān)，A錯誤；如果物塊從傳送帶右側(cè)離開，若傳送帶的速度v1v2，物塊向左減速為零后，再向右勻加速到最右端時，速度恰好為v2，此過程傳送帶對物塊不做功，若v1v2，物塊向左勻減速到零后，再向右勻加速到v1，然后勻速運動到最右端，此過程中傳送帶對物塊做負(fù)功，故B正確，D錯誤；當(dāng)物塊向左的速度為零后再向右加速階段，物塊相對于傳送帶仍然向后滑，滑痕繼續(xù)加長，故C錯誤答案：B10在2008年北京奧運會中郭晶晶獲得女子個人3米板跳水冠軍，其跳水的過程可簡化如下：運動員將跳板向下壓到最低點C，跳板反彈將運動員上拋到最高點A，然后做自由落體運動，豎直落入水中如果將運動員視為質(zhì)點，且已知運動

10、員的質(zhì)量為m，重力加速度為g，AB間、BC間和B與水面間的豎直距離分別為h1、h2、h3，如圖7所示試求：(1)運動員從A點下落到水面的時間和入水時的速度大??；(2)跳板反彈過程中對運動員所做的功解析：(1)運動員從最高點A下落到水面的時間由h1h3gt2得t 從A點下落到水面，機械能守恒，有mg(h1h3)mv2(由運動學(xué)公式v22g(h1h2)求解同樣對)解得入水速度大小為v(2)從C到A對運動員運用動能定理，有Wmg(h1h2)00解得Wmg(h1h2)答案：(1) (2)mg(h1h2)11如圖8所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈

11、簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半個 圓周運動到達(dá)C點試求：(1)彈簧開始時的彈性勢能(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功(3)物體離開C點后落回水平面時的動能解析：(1)物體在B點時，由牛頓第二定律得：FNmgm，又FN7mg，可得EkBmvB23mgR在物體從A點至B點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律，彈簧的彈性勢能EpEkB3mgR.(2)物體到達(dá)C點僅受重力mg，根據(jù)牛頓第二定律有mgmEkCmvC2mgR物體從B點到C點只有重力和阻力做功，根據(jù)動能定理有：W阻mg2REkCE

12、kB 解得W阻mgR所以物體從B點運動至C點克服阻力做的功為WmgR.(3)物體離開軌道后做平拋運動，僅有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律有：EkEkCmg2RmgR.答案：(1)3mgR(2)mgR(3)mgR12(2010天津模擬)如圖9所示，質(zhì)量為m的滑塊放在光滑的水平平臺上，平臺右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運行速度為v0，長為L.今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧，到達(dá)某處時突然釋放，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為.(1)試分析滑塊在傳送帶上的運動情況；(2)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度，求釋放滑塊時彈簧具有的彈性勢能；(3)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量解析：(1)若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速，則滑塊由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動；若滑塊沖上傳送帶時的速度大于帶速，則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶