機(jī)械能守恒定律（word版含答案）

機(jī)械能守恒定律練習(xí)一、單選題從高h(yuǎn)處的A點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，如圖所示。若取拋出點(diǎn)所在平面為參考平面，不計(jì)空氣阻力，則(????)A.在A點(diǎn)拋出瞬間，小球的機(jī)械能為mg?+12mv02

B.在最高點(diǎn)，小球的機(jī)械能為12mv如下圖所示，兩個(gè)完全相同的物體分別自斜面AC和BC頂端由靜止開(kāi)始下滑，物體與兩斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EA和EB，下滑過(guò)程中產(chǎn)生的熱量分別為QA和QB，則(

A.EA>EB

QA=QB

B.EA=EB

如圖，汽車從拱形橋頂點(diǎn)A勻速率運(yùn)動(dòng)到橋的B點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是(????)A.汽車在A點(diǎn)受力平衡 B.A到B重力的瞬時(shí)功率減小

C.A到B汽車的機(jī)械能在減小 D.A到B汽車的機(jī)械能不變?nèi)鐖D所示，一不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪，繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m，靜止于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊。從靜止開(kāi)始釋放b，則當(dāng)b球剛落地時(shí)a球的速度為(????)A.g?

B.2g?

C.3g?

D.6g?如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，并且處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未超過(guò)彈性限度)，重力加速度為g，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過(guò)程中(????)A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒

B.彈簧彈性勢(shì)能增加了3mgL

C.圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零

D.如下圖所示，傾角為α=30°的傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為2kg的物塊輕放在傳送帶的A端．已知傳送帶AB兩端間距為8m，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為32，g取10m/s2，則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.因摩擦而產(chǎn)生的熱量為105J B.摩擦力對(duì)物塊做的功為75J

C.物塊由A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間為2s D.傳送帶克服摩擦力做的功為180J如圖所示，一小物塊在粗糙程度相同的兩個(gè)固定斜面上從A經(jīng)B滑動(dòng)到C，若不考慮物塊在經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能的損失，則下列說(shuō)法中正確的是(????)A.從A到B和從B到C，減少的機(jī)械能相等

B.從A到B和從B到C，減少的重力勢(shì)能相等

C.從A到B和從B到C，因摩擦而產(chǎn)生的熱量相等

D.小物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能一定最大

如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)直彈簧的一端與小球相連，另一端固定于O點(diǎn)。小球由A點(diǎn)靜止釋放后，沿固定豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。OA的長(zhǎng)度小于OB的長(zhǎng)度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等。下列說(shuō)法正確的是(????)A.小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，其所受重力的功率可能為零

B.在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能一直增大

C.在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，小球減少的重力勢(shì)能等于彈簧增加的彈性勢(shì)能

D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小球增加的動(dòng)能等于重力對(duì)小球做的功

如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，加速度為12g，下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，在由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，所受阻力恒定，則(????)A.物塊機(jī)械能守恒

B.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.物塊機(jī)械能減少mg(H+?)/2

D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少mg(H+?)/2

物體從某一高度做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，為物體重力勢(shì)能，為物體動(dòng)能，h為下落高度，t為飛行時(shí)間，v為物體的速度大小。以水平地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，下列圖象中反映與各物理量之間關(guān)系可能正確的是(????)A. B.

C. D.如圖甲所示，靜止在地面上的一個(gè)物體在豎直向上的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系圖象如圖乙所示．其中在0～?過(guò)程中的圖線為平滑曲線，?～2?過(guò)程中的圖線為平行于橫軸的直線，2?～3?過(guò)程中的圖線為一傾斜的直線，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(????)A.物體上升到h高處時(shí)，拉力的功率為零

B.在0～?過(guò)程中拉力大小恒為2mg

C.在?～2?過(guò)程中物體的機(jī)械能不變

D.在2?～3?過(guò)程中物體的機(jī)械能不變二、多選題如圖所示，一輕繩通過(guò)無(wú)摩擦的小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長(zhǎng)，物塊A由靜止從圖示位置釋放后，先沿桿向上運(yùn)動(dòng)．設(shè)某時(shí)刻物塊A運(yùn)動(dòng)的速度大小為vA，小球B運(yùn)動(dòng)的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為θ.則(

)A.vB=vAcosθ

B.vA=vBcosθ

(多選)如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在O點(diǎn)的正下方釘一個(gè)釘子C.小球從一定高度處釋放，不計(jì)一切阻力，細(xì)繩擺到豎直位置時(shí)，被釘子擋住，比較細(xì)繩被釘子擋住前、后瞬間(????)A.小球的動(dòng)能變小

B.小球的動(dòng)能不變

C.小球的重力勢(shì)能變小

D.小球的機(jī)械能不變

(多選)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(????)A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B.重力對(duì)質(zhì)量為M的滑塊做的功等于其動(dòng)能的增加量

C.輕繩對(duì)質(zhì)量為m的滑塊做的功等于其機(jī)械能的增加量

D.兩滑塊組成系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于質(zhì)量為M的滑塊克服摩擦力做的功如圖甲所示的斜面傾角α=37°，一物體以某一初速度從底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0?m.選擇斜面底端所在的平面為參考平面，上滑過(guò)程中，物體的機(jī)械能E隨高度h的變化關(guān)系如圖乙所示.g取10?m/s2，sin?37°=0.6，cos?37°=0.8，則

(

)

A.物體的質(zhì)量m=0.67?kg

B.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4

C.物體上滑過(guò)程中的加速度大小a=10?m/s2

D.三、計(jì)算題如圖所示，小車M處在光滑水平面上，其上表面粗糙，靠在(不粘連)半徑為R=0.2m的14光滑固定圓弧軌道右側(cè)，一質(zhì)量m=1?kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)正上方H=3m處自由下落經(jīng)圓弧軌道底端B滑上等高的小車表面?；瑝K在小車上最終未離開(kāi)。已知小車質(zhì)量M=3kg，滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。(取g=10?m/s2求：(1)滑塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)滑塊受到的彈力大小和方向(2)小車M的最小長(zhǎng)度

高為?=5m的光滑斜面AB，傾角θ=30°，底端與水平面BD相連，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，在水平面末端墻上固定一輕彈簧，水平面BC段粗糙，長(zhǎng)度為20m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，水平面CD段光滑，且等于彈簧原長(zhǎng)，質(zhì)量為m=1kg的物塊，由斜面頂端A點(diǎn)靜止下滑(g=10m/(1)彈簧被壓縮具有的最大彈性勢(shì)能；(2)物塊會(huì)停在距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)的地方；(3)物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量為多少。

如圖所示為傾角為θ=30°的光滑固定斜面，下端通過(guò)長(zhǎng)度不計(jì)的小圓弧與長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4?m的水平傳送帶的左端相接，傳送帶以大小為v0=3?m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將質(zhì)量為m=1?kg的滑塊從斜面上由靜止釋放，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度(1)若滑塊滑上傳送帶時(shí)的速度小于3?m/s，求滑塊開(kāi)始下滑時(shí)的高度h；(2)若滑塊滑上傳送帶時(shí)的速度大于3?m/s，求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

答案和解析1.【答案】B【解析】解：A、若取拋出點(diǎn)所在平面為參考平面，那么在A點(diǎn)拋出瞬間的重力勢(shì)能為零，小球的機(jī)械能為EA=12mv02，故A錯(cuò)誤；

BCD、小球在被拋出后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任何一個(gè)位置機(jī)械能均為12mv【解答】

設(shè)斜面傾角為θ，底邊長(zhǎng)為b，則WFf=μmgcosθ·bcosθ=μmgb，即摩擦力做功與斜面傾角無(wú)關(guān)，所以兩物體的摩擦力做功相同，產(chǎn)生的熱量相同．由題圖知A物體的重力做的功大于B物體的重力做的功，再由動(dòng)能定理知，EA>EB.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．

3.【答案】C

【解答】

A.汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，汽車在A點(diǎn)豎直方向上受重力和支持力兩個(gè)力，合力提供向心力，不是平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)知，v大小不變，θ減小，則重力的瞬時(shí)功率增大，故B錯(cuò)誤；

CD.汽車從A勻速率到B，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小，故C正確，D錯(cuò)誤。

4.【答案】A

【解答】

a、b兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)b剛落地時(shí)的速度大小為v，則整個(gè)過(guò)程動(dòng)能增加量，重力勢(shì)能的減少量ΔEp=3mg??mg?=2mg?，

由機(jī)械能守恒定律得：ΔEk=ΔEp，即2mv【解答】

A.圓環(huán)沿桿滑下過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)圓環(huán)做功，圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，但彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；

B.圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L，可得物體下降的高度為?=3L，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得彈簧的彈性勢(shì)能增大量為ΔEp=mg?=?3?mgL，故B正確。

C.圓環(huán)沿桿滑下過(guò)程中，開(kāi)始圓環(huán)的重力小于彈簧彈力在豎直方向的分力，圓環(huán)加速下滑；當(dāng)圓環(huán)的重力等于彈簧彈力在豎直方向的分力時(shí)，所受合力為零，速度最大；此后圓環(huán)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，則彈簧彈力在豎直方向分力大于圓環(huán)的重力，圓環(huán)減速下滑，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，彈簧彈力最大，所受合力不為零，故C錯(cuò)誤。

D.根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，知圓環(huán)的動(dòng)能先增大后減小，則圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和先減小后增大，故D錯(cuò)誤。

故選B。

6.【答案】D

【解答】

物塊剛開(kāi)始上滑時(shí)受重力、支持力和摩擦力，

由牛頓第二定律得：μmgcos30°?mgsin30°=ma?①

設(shè)物塊與傳送帶達(dá)到共同速度用時(shí)為t0，

則v=at0

②

此過(guò)程物塊的位移為：

x=v2t0

③

傳送帶前進(jìn)位移為：x'=vt0④

①②③④聯(lián)立解得：x=5m<8m，

x'=10m、t0=2s

物塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后勻速直線運(yùn)動(dòng)，

A、物塊相對(duì)傳送帶位移為：△x=x'?x=10m?5m=5m，因摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=μmgcos30°△x=75J，故A錯(cuò)誤；

B、摩擦力對(duì)物體做的功為：W=μmgcos30°?x+mgsin30°?(l?x)=105J，故B錯(cuò)誤；

C、物塊由【解析】解：A、設(shè)任一斜面與水平面的夾角為θ，則斜面的長(zhǎng)度：S=?sinθ，物塊受到的摩擦力大?。篺=μmgcosθ，物塊下滑的過(guò)程中克服摩擦力做的功：Wf=f?S=μmgcosθ??sinθ=μmg??tanθ，可知，物塊下滑的過(guò)程中，克服摩擦力做功與水平位移的大小成正比，物塊從A到B的水平位移小于從B到C的水平位移，所以物塊在AB段克服摩擦力做功小于在BC段克服摩擦力做功，而物塊減少的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功，所以，物塊從A到B減少的機(jī)械能比從B到C的少，故A錯(cuò)誤；

B、物體從A到B和從B到C，AB段的高度與BC段的高度相等，重力對(duì)物體做的功相等，則減少的重力勢(shì)能相等，故B正確；

C、因摩擦而產(chǎn)生的熱量等于減少的機(jī)械能，所以，從A到B和從B到C，因摩擦而產(chǎn)生的熱量不等，故C錯(cuò)誤；

D、物體從B到C的過(guò)程中，重力對(duì)物體做正功，摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，由于不知道二者的大小關(guān)系，所以C點(diǎn)的動(dòng)能不一定大于物體在B點(diǎn)的動(dòng)能，物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能不一定最大，故D錯(cuò)誤。

8.【答案】D

【解答】

A.在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因A、B兩點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能相等，小球減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能不為零，即速度大小不為零，根據(jù)功率的表達(dá)式可知，在B點(diǎn)時(shí)，重力的功率不為零，故A錯(cuò)誤；

B.彈簧在A點(diǎn)為壓縮狀態(tài)，B點(diǎn)為伸長(zhǎng)狀態(tài)，在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的形變量先增大后減小再增大，則彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大，故B錯(cuò)誤；

C.在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，增加的彈性勢(shì)能為零，則小球減少的重力勢(shì)能大于增加的彈性勢(shì)能。故C錯(cuò)誤；【解答】A.對(duì)于物塊來(lái)說(shuō)，從A到C要克服空氣阻力做功，從B到C又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈力勢(shì)能，因此機(jī)械能肯定減少，故A錯(cuò)誤；B.對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，物塊減少的機(jī)械能為(克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢(shì)能)，而彈簧則增加了彈性勢(shì)能，因此整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C.由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，物塊的動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量，所以物塊機(jī)械能減少mg(H+?)，故C錯(cuò)誤；D.物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，加速度是12g，根據(jù)牛頓第二定律得：f=mg?ma=1整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功；所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少12mgH+?10.【答案】D

【解答】

C.重力勢(shì)能EP=E??12mv2=E??12?mg2t2，勢(shì)能與時(shí)間的圖象為開(kāi)口向下的拋物線，故C錯(cuò)誤；

D.EP=E??12?mv2，所以勢(shì)能與速度的圖象為開(kāi)口向下的拋物線，故D正確；

B.由動(dòng)能定理：EK=mg?，則EP=E?mg?，故勢(shì)能與h的圖象為斜向下的傾斜的直線，故B錯(cuò)誤；

A.由機(jī)械能守恒定律：EP=E?EK，故勢(shì)能與動(dòng)能的圖象為傾斜的直線，故A錯(cuò)誤。

故選D。

11.【答案】D

【解答】

A、在上升到高度h時(shí)，由圖象可知，F(xiàn)=mg，速度為v，則功率為P=mgv，故A錯(cuò)誤；

B、若在0～?過(guò)程中拉力大小恒為2mg，則物體的加速度為g，動(dòng)能Ek=12mv2=12mg2t2=mg?12gt2=mgx，則動(dòng)能與x成正比；而由圖象可知?jiǎng)幽蹺k是與x不成正比的，所以拉力的大小變化，故B錯(cuò)誤；

C、在?～2?過(guò)程中，物體勻速上升，此時(shí)物體受到的拉力為F=mg，故機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；

D、在2?～3?過(guò)程中，物體只受到重力的作用，故機(jī)械能守恒，故D正確．

12.【答案】AD

【解答】

AB.將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于B的速度在沿繩子方向的分速度為vAcosθ，所以vB=vAcosθ，故A正確，B錯(cuò)誤；

組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，則小球B重力勢(shì)能的減小等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加和A的重力勢(shì)能的增加，故C錯(cuò)誤；

D.除重力以外其它力做的功等于機(jī)械能的增量，物塊A上升到與滑輪等高前，拉力做正功，機(jī)械能增加，物塊A上升到與滑輪等高后，拉力做負(fù)功，機(jī)械能減小，所以A上升到與滑輪等高時(shí)，機(jī)械能最大，故D正確。

13.【答案】BD

【解答】

AB.小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，速度方向沿水平方向，在釘子擋住繩子瞬間，合外力對(duì)小球做功為零，則小球的動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.在釘子擋住繩子瞬間，小球的質(zhì)量和高度不變，小球的重力勢(shì)能不變，故C錯(cuò)誤；

D.在釘子擋住繩子瞬間，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能都不變，小球的機(jī)械能不變，故D正確。

14.【答案】CD

【解答】

A.由于“粗糙斜面ab”，滑塊M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力做負(fù)功，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，，故A錯(cuò)誤；

B.由動(dòng)能定理得知：重力、拉力、摩擦力對(duì)M

做的總功等于M動(dòng)能的增加，重力對(duì)M做的功大于M動(dòng)能的增加，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)功能關(guān)系得知：輕繩對(duì)m做的