機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用練習(xí)題

1、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用練習(xí)題根底達(dá)標(biāo)密1.質(zhì)量為m的物體從距地面h高處的某點(diǎn)自由落下， 在這過(guò)程中不計(jì)空氣阻力,是：A .重力對(duì)物體做功為 mghC.動(dòng)能增加mgh2. 關(guān)于機(jī)械能是否守恒的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是: A .作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒B. 作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)B .重力勢(shì)能減少 mghD .機(jī)械能增加mgh C. 合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D. 只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒3. 在不計(jì)空氣阻力的條件下，以下幾種運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能不守恒的是：A .氫氣球勻速上升B. 從高處向任意方向拋出的小球C. 物體沿光滑曲面下滑D. 小球用

2、一細(xì)繩拴著在擺動(dòng)的過(guò)程中4. 汽車上坡時(shí)，如果牽引力的大小等于摩擦力，不計(jì)空氣阻力，那么，以下說(shuō)法中哪一個(gè)是正確的： A .汽車勻速上坡B. 汽車在上坡過(guò)程中機(jī)械能減小C. 汽車在上坡過(guò)程中機(jī)械能增大D. 汽車在上坡過(guò)程中，動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，總的機(jī)械能不變5. 物體靜止在某一高處時(shí)具有60J的勢(shì)能。當(dāng)它從該處自由下落至另一位置時(shí)所具的勢(shì)能為動(dòng)能的一半，那么，物體所減少的勢(shì)能是以下中的哪一個(gè)：A. 20JB. 30JC. 40JD. 60J6. 質(zhì)量為m的物體從距地面高為 H的平臺(tái)邊緣以初速度 vo豎直向下拋出。假設(shè)不計(jì)空氣阻力，那么物 體下落到距地面高為 h時(shí)的動(dòng)能為以下中的哪一種：A. m

3、gh+ - B. mgH-mghC. mgH+-mghD . mgH+ mgh7. 如下列圖，mi>m2，滑輪光滑且質(zhì)量不計(jì)，在 mi下降一段距離d的過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，以下說(shuō) 法正確的選項(xiàng)是：A . mi的機(jī)械能增加B . m2的機(jī)械能增加C . mi和m2的總機(jī)械能減少D . mi和m2的總機(jī)械能不變1.8m高度的橫桿，據(jù)此可估算出&某同學(xué)身高1.8m，在運(yùn)動(dòng)會(huì)上參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過(guò)了 他起跳時(shí)豎直向上的速度大約為：g取10m/s2A . 2m/sB . 4m/sC . 6m/sD . 8m/s9如下列圖，一勻質(zhì)直桿 AB長(zhǎng)為丿，從圖示位置由靜止沿光滑面 ABD滑

4、動(dòng)，AB是半徑為r的四分之一 圓弧，BD為水平面，求直桿全部滑到 BD時(shí)的速度大小。10將質(zhì)量為 m的物體以初速度：豎直向上拋出，忽略空氣阻力，取g 取 10m/s2,那么：1物體上升的最大高度是多少?2上升過(guò)程中何處重力勢(shì)能與動(dòng)能相等?11.如下列圖，在光滑的水平桌面上，放一根長(zhǎng)為的鏈條，鏈條沿桌邊掛在桌外的長(zhǎng)度為a,鏈條由靜止開(kāi)始釋放，求鏈條全部離開(kāi)桌面時(shí)的速度。12.如圖，AB是高h(yuǎn)1=0.6m、傾角"的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是與桌面相切的一段圓弧，且緊靠桌子邊緣。桌面距地面的高度h2=1.8m。一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從斜面頂端 A由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，運(yùn)動(dòng)到

5、斜面底端B時(shí)沿水平方向離開(kāi)斜面，落到水平地面上的C點(diǎn)?；瑝K與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)- 。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。求：1小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度；2小滑塊落地點(diǎn) C距桌 面的水平距離；3小滑塊落地時(shí)的速度大小。2i長(zhǎng)度為的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，使其長(zhǎng)度的-垂在桌邊，如下列圖，松手后鏈條從桌邊下滑，那么鏈條滑至剛離開(kāi)桌面時(shí)的速度大小為桌面的高度大于鏈條的長(zhǎng)度2. 如圖，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,中間用輕質(zhì)桿相連，在桿的中點(diǎn)0處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,把桿置于水平位置后釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中：O Ak CJ2mA. B球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能

6、守恒B. A球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能也增加，A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C. A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D. A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械不守恒3. 2022北京崇文模擬一輕質(zhì)細(xì)繩的下端系一質(zhì)量為m的小球，繩的上端固定于 0點(diǎn)，現(xiàn)用手將小球拉至水平位置繩處于水平拉直狀態(tài)，松手后小球由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在小球擺動(dòng)過(guò)程中繩突然被拉 斷，繩斷時(shí)與豎直方向的夾角為 ，繩能承受的最大拉力為 F,假設(shè)想求出二丄值，你有可能不會(huì)求解，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)以下結(jié)果的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷A.cos a =2Fcos a-4. 質(zhì)量為m的物體，從靜止開(kāi)始以 2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)

7、h高度，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A.物體的勢(shì)能減小 2mghB .物體的機(jī)械能保持不變C.物體的動(dòng)能增加 2mghD .物體的機(jī)械能增加 mgh5. 距離地面高為 5m的小球以初速度10m/s斜向上拋出，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，小球落地時(shí)速度為多大?6如下列圖，質(zhì)量為 m的物體，以某一初速度從 A點(diǎn)向下沿光滑的軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)物體通過(guò)最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)的速度為A點(diǎn)時(shí)的速度是多少?TUA_ I7.如下列圖，物體 A和B系在跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩兩端，物體A的質(zhì)量m=1.5，物體B的質(zhì)量m=1kg,開(kāi)始時(shí)把A托起，使B剛好與地面接觸，此時(shí)物體 A離地高度為1m放手讓A從靜止開(kāi)始下落，求：

8、1當(dāng)A著地時(shí)，B的速率多大？ 2物體A落地后，B還能升高多少？8. 如下列圖，用一條細(xì)繩通過(guò)一個(gè)光滑的滑輪將一個(gè)0.20kg的砝碼和光滑桌面上的一個(gè)0.80kg的小車連接在一起。開(kāi)始時(shí)用手握住小車使砝碼離開(kāi)地面1.0m，然后放手使小車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。試計(jì)算：1開(kāi)始時(shí)砝碼的重力勢(shì)能g取10m/s2； 2放手后在砝碼到達(dá)地面時(shí)小車的速度。iFj*曠！*Fb J*才 宴 F * * F F sT y- F * *嚴(yán)#* 干¥9如下列圖，某人乘坐雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn)。接著沿水平路面滑至 C點(diǎn)停止，人與雪橇的總質(zhì)量(1)人與雪橇從A到B的過(guò)程中，損失的機(jī)械能為多少?A B兩個(gè)物體的質(zhì)量分別

9、m=2kg 和為70kg。表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決以下問(wèn)題:位置ABC速度m/s0時(shí)刻s0410m=4kg，跨過(guò)定滑輪用細(xì)繩相連。B物體距地面高度 H=2m求將B由靜止釋放后，A物體能夠到達(dá)的最大速度是多少？1. ABCmgh,解析：物體自由下落，只有重力做功，機(jī)械能守恒，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體下落h重力對(duì)物體做功為 重力勢(shì)能減少 mgh，動(dòng)能增加mgh，故ABC正確。2. BD解析：判斷機(jī)械能是否守恒，依據(jù)是重力以外的力是否做了功，不管物體是做勻速還是變速運(yùn)動(dòng)，也 不管物體是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，只要重力以外的力不做功或做功之和為零，機(jī)械能就守恒。合外力做 功為零

10、，并不意味著重力以外的力做功之和為零，故機(jī)械能不一定守恒，故BD選項(xiàng)正確。3. A解析：A選項(xiàng)中氫氣球勻速上升受浮力和重力，且浮力做功，故不守恒，其他選項(xiàng)只有重力做功，故 守恒，D選項(xiàng)繩子拉力方向始終與速度方向垂直，故不做功，也守恒。4. D解析：因?yàn)槠嚑恳Φ拇笮〉扔谀Σ亮?，故合外力為重力，在上坡過(guò)程中只有重力做負(fù)功，動(dòng)能減 小，勢(shì)能增大，總的機(jī)械能不變，故D選項(xiàng)正確。5. C解析：物體自由下落機(jī)械能守恒，設(shè)初狀態(tài)的勢(shì)能為Ep,此時(shí)的勢(shì)能為 Epi，那么動(dòng)能為2Epi ,根據(jù)機(jī)械能守恒可知：£ = E. +p尸】1Ep =應(yīng)貝=Ep嚴(yán) 20JE. - E . =60 -20=40

11、J減少的勢(shì)能為，故c選項(xiàng)正確。6. C解析：根據(jù)機(jī)械能守恒可知:衛(wèi)+ mgH = mgh + E疋 衛(wèi)£ 二 t +- mgh故C選項(xiàng)正確。7. BD解析：對(duì)于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D選項(xiàng)正確；但對(duì)于單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，繩子拉力對(duì)做負(fù)功,其機(jī)械能減少，繩子拉力對(duì)'做正功，其機(jī)械能增加，故 B選項(xiàng)正確。8. B解析：根據(jù)機(jī)械能守恒，該同學(xué)重心上移了1.8-0,9 = 0.5m由機(jī)械能守恒可知：mgh=mv2 =益 4；?；/5故B選項(xiàng)正確。9. 解析：物體沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)，僅有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有啊動(dòng)-2F 12卿 E2 210. 解析:(1)根據(jù)機(jī)械能守恒

12、可知：mv2 = mghA*h - 5m2重力勢(shì)能與動(dòng)能相等即:-2弓-2j«g/Zft*=2.5mii解析：選擇桌面上和掛出局部的鏈條作為研究對(duì)象，從圖中位置到全部移開(kāi)桌面過(guò)程中，系統(tǒng)重 力勢(shì)能的減小等整個(gè)鏈子動(dòng)能增加，由機(jī)械能守恒得設(shè)鏈子單位長(zhǎng)度質(zhì)量為訶(一)£ - -_ +加a g(l-a)=丄燒？ - f那么：'I12.解析：(1)滑塊在斜面上受力圖如下列圖：垂直于斜面方向 廠-八 -沿斜面方向:十F川：2由 VB2=2as求出 VB=2.0m/s設(shè)滑塊從B到C所用時(shí)間為t求出x=1.2m從B到C,取地面為零勢(shì)能面，由機(jī)械能守恒定律有:12r12求出13.

13、11080N 21.2m 3見(jiàn)解析解析：mgl 1 )-1 J二mv.l jak,1機(jī)械能守恒圓周運(yùn)動(dòng)解得人對(duì)繩的拉力Ff-tng = m IF = (3 2 cos cf)mgF = F'那么F= 1080N2動(dòng)能定理一門"宀='D那么 H忸解得d=1.2m3選手從最低點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)x=vt且由式及以上兩式解得£當(dāng) 時(shí)，x有最大值，解得l= 1.5m1.5m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。因此，兩人的看法均不正確。當(dāng)繩長(zhǎng)越接近1. B解析：由于鏈條在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，故鏈條的機(jī)械能守恒。 設(shè)鏈條的總質(zhì)量為 F，取桌面處的重力勢(shì)能為零，那么= 一一胡岸 X 初

14、狀態(tài)鏈條的機(jī)械能為：總二一-觀 g X 末狀態(tài)的機(jī)械能】-'。 n -一腸卵二一朋卩一一刪或 由' 二得:2. BC解析：B球從水平位置下擺到最低點(diǎn)過(guò)程中，受重力和桿的作用力，桿的作用力方向待定。下擺過(guò)程 中重力勢(shì)能減少動(dòng)能增加，但機(jī)械能是否守恒不確定。A球在B下擺過(guò)程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加。由于 A+B系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A球機(jī)械能增加，B球機(jī)械能一定減少。所以B，C選項(xiàng)正確。3.答案：D此題可以用特殊值法。假設(shè)繩能承受的最大拉力F為0,那么F=0時(shí)，二只能取90°,-，所以選項(xiàng)A、B排除，假設(shè)繩子在小球下落到最低點(diǎn)時(shí)斷裂，那么由機(jī)械能

15、守恒定律或動(dòng)能定理可以列出有關(guān)話 0 - m-/F - mg - m方程：，小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律， 能承受的最大拉力 F為3mg ,那么, cos0° =1，再排除C選項(xiàng)，所以正確答案為 D。4. CD解析：因重力做正功 mgh，所以重力勢(shì)能減少 mgh，除了重力做功以外，還有其他力做功，故機(jī)械能 不守恒。以物體為研究對(duì)象，合力的功為2mgh，所以物體的動(dòng)能增加為2mgh，以物體和地球?yàn)橄到y(tǒng)，外力做正功為mgh，故物體的機(jī)械能增加 mgh，故CD選項(xiàng)正確。5解析：根據(jù)機(jī)械能守恒，取地面為零勢(shì)能面，那么有：j 1912十一碑旳三一燉耳2 210x5 + 1 xW = Av?2 26. 解析：從A點(diǎn)到B點(diǎn)只有重力做功，機(jī)械能守恒，取B點(diǎn)為零勢(shì)能面，那么根據(jù)機(jī)械能守恒可知：又因V7解析：1系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知：1J-胸前=-M +朋卩p- 2m / s2對(duì)B利用機(jī)械能守恒：設(shè)還能升高 ，r，取離地面1m處為零勢(shì)能面卿酬-+加2- 0 加8解析：1取地面為零勢(shì)能面，那么砝碼的重力勢(shì)能為：啊護(hù)-0 2x10x1= 2J2根據(jù)機(jī)械能守恒可知，砝碼減少的重力勢(shì)能等于砝碼和小車共同增加的動(dòng)能，即:1 £噸h - Mvv= Zmf s9解析：1