機械能守恒訓練

1、機械能守恒訓練5、單選題1.神舟”六號載人飛船順利發(fā)射升空后，經過 115小時32分的太空飛行，在離地面約為430km的圓軌道上運行了 77圈，運動中需要多次 軌道維持所謂 軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預定圓軌道上穩(wěn)定飛行。如果不進行軌道維持”，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能的變化情況是A .動能、重力勢能和機械能逐漸減少B.重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能不變C.重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小D.重力勢能逐漸增大，動能逐漸減小，機械能不變2 .反向蹦極”是蹦

2、極運動中的一種類型，如圖所示，將彈性繩拉長后固定在運動員上，并通過其它力作用使運動員停留在地面上，當撤去其它力后，運動員從A點被 發(fā)射”出去沖向高空，當上升到 B點時彈性繩恢復R, BC為直徑，一可看原長，運動員繼續(xù)上升到最高點C,若運動員始終沿豎直方向運動并視為質點，忽略彈性繩質量與空氣阻力。下列說法正確的是（）A.運動員在A點時彈性繩的彈性勢能最小B.運動員在B點的動能最大C.運動員在C點時的加速度大小為 0D.運動員從A點運動到B點的過程彈性繩的彈性勢能減小量大于運動員重力勢能的增加量3 .如圖所示，光滑水平面 AB與豎直面上的半圓形固定軌道在B點銜接，軌道半徑為成質點、質量為 m的物塊

3、在A點處壓縮一輕質彈簧（物塊與彈簧不拴接），釋放物塊，物塊被彈簧彈出后，經過半圓形軌道B點時瞬間對軌道的壓力變?yōu)槠渲亓Φ?倍，之后向上運動恰能通過半圓軌道的最高點C,重力加速度大小為g,不計空氣阻力，則（）A.物塊經過B點時的速度大小為盧訶B.剛開始時被壓縮彈簧的彈性勢能為3.5mgRC.物塊從B點到C點克服阻力所做的功為；血那D.若剛開始時被壓縮彈簧的彈性勢能變?yōu)樵瓉淼?倍，物塊到達C點的動能為:m9K4.如圖abc是豎直平面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R； bc是半徑為R的四分之一圓弧，與 ab相切a點處從靜止開始向右運動,于b點，一質量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力

4、的作用，自重力加速度大小為 g,則（）A.小球恰好能運動到軌道最高點cB.小球從a點開始運動到c點的過程中動能增量為 2mgRC.小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為 2mgRD.小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中機械能的增量為3mgR5 .如圖所示，一根很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，輕繩兩端各系一小球a和b, a球質量為m,靜置于地面；b球質量為3m,用手托住，離地面高度為h,此時輕繩剛好拉緊， 從靜止開始釋放 b后，a能達到的最大高度為（b球落地后不反彈，不計滑輪質量和一切阻力）A. hB. 1.5hC. 2hD, 2.5h6 .如圖所示，水平光滑長桿上套有物塊

5、Q,跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的細線一端連接Q,另一端懸掛物塊P,設細線的左邊部分與水平方向的夾角為0,初始時。很小?，F將P、Q由靜止同時釋放，角逐漸增大,則下列說法錯誤的是（）A.仁30時，P、Q的速度大小之比是 點:2B.。角增大到90。時，Q的速度最大、加速度最小C.。角逐漸增大到90。的過程中，Q的動能增加，P的動能減小D.。角逐漸增大到90。的過程中，Q的機械能增加，P的機械能減小二、多選題7 .如圖所示，一根輕質彈簧固定于O點，另一端系一個重物，將重物從與懸掛點等高的地方無 初速度釋放，讓其自由擺下，不計空氣阻力，重物在擺向最低點的位置的過程中（）A.重物重力勢能減小B.重物重力

6、勢能與動能之和增大C.重物的機械能不變D.重物的機械能減少8 .如圖為某運動員低空跳傘表演， 假設質量為m的運動員在下落高度 h的一段過程中受恒定阻力作用，勻加3速下洛的加速度為 一 g（g為重力加速度）。在該運動過程中，下列說法正確的是（）5A .運動員的重力勢能減少了3mgh5C.運動員克服阻力所做的功為3mgh5B.運動員的動能增加了 3mgh5D .運動員的機械能減少了 2 mgh59.從地面豎直向上拋出一物體,其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點， 該物體的E總和ep隨它離開地面的高度 h的變化如圖所示。重力加速度取A.從地面至h=4m,物體重力做功 80

7、JB.從地面至h=4m,物體克服空氣阻力做功20JC.物體的質量為2kg10m/s2.由圖中數據可得（）D.h=0時，物體的速率為 20m/s10.如圖所示，在水平的桌面上，有一光滑的弧形軌道，其底端恰好與光滑水平面相切。右側有一豎直放置的光滑圓弧軌道 MNP,軌道半徑R = 0.8m, MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是 R,質量為M =2.0kg的小物塊B靜止在水平面上。質量為mA= 2.0kg的小物塊A從距離水平面某一高度h的S點沿軌道從靜止開始下滑，經過弧形軌道的最低點Q滑上水平面與B發(fā)生彈性碰撞，碰后兩個物體交換速度，然后小物塊g= 10m/s2,貝UB從桌面右邊緣D點飛離桌

8、面后，恰由 P點沿圓軌道切線落入圓軌道,A.物塊B離開D點時的速度大小為 4m/sB.物塊B落到P點時其豎直速度大于物塊B離開D點時的速度F隨物塊的水平方向位移 x變化的圖像如圖乙所示,C.S與Q豎直高度為0.8mD.物塊能沿軌道到達M點的速度大小約為 2.2m/s11 .如圖甲所示，一處于豎直平面內的光滑軌道，由水平軌道AB與半徑為R的四分之一圓規(guī)軌道 BC組成,軌道AB和軌道BC在B點處平滑連接。一質量為 m的物塊（可視為質點）靜止在 A點，A、B之間的距離為Ro現對物塊施加一水平外力 F使其從靜止開始運動，力 物塊運動到B點后力F保持恒定，至U C點時撤去力F, 計空氣阻力，重力加速度為

9、 g,下列說法正確的是3A. F0=，mgB.物塊從A到C的過程中，其機械能先增大再不變C.運動過程中物塊對軌道的最大壓力大小為爭Q9D.運動過程中物塊對軌道的最大壓力大小為4mg12 .如圖所示，輕桿長為 3L,在桿的A、B兩端分別固定質量均為 m的球A和球B,桿上距球 A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，外界給予系統(tǒng)一定的能量后，桿和球在豎直面內轉動.在轉動的過程中，忽 略空氣的阻力.若球 B運動到最高點時，球 B對桿恰好無作用力，則下列說法正確的是26gLA.球B轉到最低點時，其速度為 vbB 球B在最低點時速度為 而gLC.球B在最高點時，桿對水平軸的作用力為1.5mgD.球B在最高

10、點時，桿對水平軸的作用力為0.75mg三、解答題13 .如圖，一質量 m=0.4kg的滑塊(可視為質點)靜止于動摩擦因數尸0.1的水平軌道上的 A點。對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P=10.0W。經過一段時間后撒去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在 C點沿切線方向進入固定在豎直平面內的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點 D處裝有壓力 傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示數為25.6N。已知軌道AB的長度L=2.0m,半徑OC和豎直方向的夾角 燈37,圓形軌道的半徑 R=0.5m。(空氣阻力可忽略，g=10 m/s2, sin37 =0.6, cos 37=0.8)求

11、：(1)滑塊運動到C點時速度Vc的大小；月(2) B、C兩點的局度差 h及水平距離X?f*1t7K7 W前,解得: 底匕二產0V產砂故D項不符合題意。4. B【解析】A .設小球到達c點的速度為v,則從a到c由動能定理：F -萌一次？ - R =,解得，腳, 則小球不是恰好能運動到軌道最高點c (恰好達到c點的速度為零)，A錯誤；B.小球從a到c的過程中，動能增量為 % =b正確；C.小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為十=故c錯誤；D.小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，設小球從c點達到最高點的時間為t,則有t = 1 =吟,此段時間水平位

12、移為工4E* =M(2/y = 2R ,所以小球從a點開始 運動到其軌跡最高點，小球在水平方向的位移為 = 3J? +=水平外力做功為,則機械能的增量為故d錯誤。5. B【解析】釋放b后，在b到達地面之前，a向上加速運動，b向下加速運動，a、b系統(tǒng)的機械能守恒，設1212b洛地瞬間速度為 v,取地面所在平面為參考平面，則 3mgh mgh - mv - (3m)v ,可得v Jgh。bv2 h落地后，a向上以速度v做豎直上拋運動，能夠繼續(xù)上升的局度 h 一.所以a能達到的最大高度為 1.5h。B.P的機械能最小時，即為 Q到達O點正下方時，此時 Q的速度最大，即當 0=90 時，Q的速度最大，

13、此時 水平方向的拉力為零，加速度最小，故 B正確;B項不合題意.C.。角逐漸增大到90。的過程中，Q的速度一直增大，P的速度先增大，后減小，故Q的動能增加，P的動能先增大后減小，故 C錯誤;則C項符合題意.D. 0角逐漸增大到90的過程中，繩的拉力一直做正功，故機械能增加，繩的拉力對P一直做負功，機械能一直減小，故D正確；D項不合題意.7. AD【解析】A.在小球向下擺動過程中，重力做正功，故重力勢能減小，故A項與題意相符；B.在小球向下擺動過程中，彈簧的彈力逐漸變大，故彈性勢能逐漸變大；在整個運動的過程中，有重力和彈 簧的彈力做功，小球和彈簧系統(tǒng)機械能守恒；故重物重力勢能與動能之和不斷減小，

14、故B項與題意不相符；CD.根據功能關系，除重力外，其余力做的功等于機械能的增加量，故重物的機械能減少量等于克服彈簧彈 力所做的功，物體的機械能減小。故C項與題意不符，D項與題意相符。8. BD【解析】A、運動員在下落高度 h的一段過程中，重力做功 mgh,運動員的重力勢能減少了mgh,故A錯誤。B、運動員在下落高度 h的一段過程中，合外力的功3W合=mah= mgh,根據動能定理 W合=n Ek,運動員的動533能增加了 一 mgh,故B正確。5CD、根據牛頓第二定律 mg-Ff=ma,運動員受到的阻力Ff=2mg,在下落高度h的過程中，運動員克服阻力5所做的功 Wf=2mgh,根據能量守恒，

15、運動員的機械能減少了2mgh,故C錯誤，D正確。559. BC【解析】A.從地面至h=4m,物體重力勢能增加了 80J,則物體重力做功-80J,故A項與題意不相符；B.從地面至h=4m,物體的機械能減少 20J,根據功能關系知，物體克服空氣阻力做功20J.故B項與題意相符；C.由圖知，h=4m時Ep=80J,由Ep=mgh得m=2kg ,故C項與題意相符；L 12-mJD. h=0時，Ep=0, E總=100J,則物體的動能為 Ek=EEp=100J由& =下舊得：% = 1。/s故D項與題意不 相符。10 . AC【解析】AB.A、B碰撞后，因二者交換速度，所以 A靜止，物塊B由D點以初速度

16、vd做平拋運動， 落到P點時其豎直速度為 vy,有vy2=2gR,而= tan45解彳導VD = vy=4m/s,選項A正確、B錯誤；C.設A與B碰撞前的速度為A與B相碰交換速度，所以v=VD = 4m/s,A從S滑到Q的過程中，根據機械能守恒定律得 mAgh= fmAv。2解得h=0.8m,選項C正確;D.設物塊能沿軌道到達 M點，且到達時其速度為 Vm,從D到M由動能定理得： mBgRcos45 =： mBVM2 2 mBVD ,解得VMZ.Zm/sqpZBni物塊不能到達 M點，選項D錯誤。11 .AD【解析】A.從A點開始到物體上升到最高點的過程，由能量關系可知： ；生+ ；咐二口/5

17、 女),解得F=1.5mg,選項A正確；B.物塊從A到C的過程中，F 一直做正功，則物體的機械能一直增加，選項 B錯誤；CD.F和mg的等效合力為卜=+ (rnff)2 = 則物體到達此平衡位置時對軌道的壓力最大，此位置 與圓心連線與豎直方向夾角為9=37 ,則由動能定理： :+ 口心in。網館匏)二%;產；由牛頓第二定律： “尸=旭,聯立解得：6=4叫 選項C錯誤，D正確.212. AC【解析】A、球B運動到最高點時，球 B對桿恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，有 mg m-, 2L解得v 必L,由于A、B兩球的角速度相等，而線速度之比等于半徑之比，故此時A的線速度為叵三，由機械能守恒定律可知 B轉到最低點時，選 O點為零勢面，則有 2mgL1mvB 1m(vB)2 mgL - mv 22222 1mvA,解得vB J26gL故選項A正確，B錯誤;CD、B球到最高點時，對桿無彈力，此時A球受重力和拉力的合力提供向心力，有F mg2 mvAL解得F 1.5mg ,故桿對水平軸的作用力為1.5mg,故選項C正確，D錯誤。15. (1) vc=5m/s； (2) h=0.45m; x=1.2m； (3) t=0.4s2【解析】