2022年机械能守恒定律及其应用练习题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械能守恒定律及其应用练习题 基础达标 1质量为 m 的物体从距地面 h 高处的某点自由落下,在这过程中不计空气阻力,以下说法正确的选项是：A重力对物体做功为 mgh B重力势能削减 mgh C动能增加 mgh D机械能增加 mgh 2关于机械能是否守恒的表达,正确的选项是：A作匀速直线运动的物体的机械能肯定守恒 B作匀速直线运动的物体机械能可能守恒 C合外力对物体做功为零时,机械能肯定守恒 D只有重力对物体做功,物体机械能肯定守恒3在不计空气阻力的条件下,以下几种运动中机械能不守恒的是：A氢气球匀速上升 B从高处向任意方向抛出的小球 C物体沿

2、光滑曲面下滑 D一小球用一细绳拴着在摇摆的过程中 4汽车上坡时,假如牵引力的大小等于摩擦力,不计空气阻力,那么,以下说法中哪一个是正确的：A汽车匀速上坡 B汽车在上坡过程中机械能减小 C汽车在上坡过程中机械能增大 D汽车在上坡过程中,动能减小,势能增大,总的机械能不变5物体静止在某一高处时具有60J 的势能；当它从该处自由下落至另一位置时所具的势能为动能的一半,那么,物体所削减的势能是以下中的哪一个：A 20J B30J C40J D60J 6质量为 m 的物体从距地面高为 H 的平台边缘以初速度 v0 竖直向下抛出；假设不计空气阻力,就物体下落到距地面高为 h 时的动能为以下中的哪一种：A

3、mgh+ BmgH-mgh CmgH+-mgh DmgH+ + mgh 7如下图, m1m2,滑轮光滑且质量不计,在 m1 下降一段距离 d 的过程中不计空气阻力,以下说法正确的选项是： A m1 的机械能增加Bm 2 的机械能增加Cm 1 和 m2 的总机械能削减Dm1 和 m2 的总机械能不变8某同学身高1.8m,在运动会上参与跳高竞赛,起跳后身体横着越过了1.8m 高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为：g 取 10m/s2D 8m/s A 2m/sB4m/sC6m/s- 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - -

4、- - - - - 9如下图,一匀质直杆AB 长为,从图示位置由静止沿光滑面ABD 滑动, AB 是半径为 r 的四分之一圆弧, BD 为水平面,求直杆全部滑到BD 时的速度大小；g 取 10m/s2,就：110将质量为m 的物体以初速度竖直向上抛出,忽视空气阻力,取物体上升的最大高度是多少？2上升过程中何处重力势能与动能相等？11 如下图,在光滑的水平桌面上,放一根长为 的链条,链条沿桌边挂在桌外的长度为 a,链条由静止开头释放,求链条全部离开桌面时的速度；12如图, AB 是高 h1=0.6m、倾角的斜面,放置在水平桌面上,斜面下端是与桌面相切的一段圆弧,且紧靠桌子边缘；桌面距地面的高度

5、h2=1.8m；一个质量 m=1.0kg 的小滑块从斜面顶端 A 由静止开始沿轨道下滑,运动到斜面底端 B 时沿水平方向离开斜面,落到水平地面上的 C 点；滑块与斜面间的动摩擦因数；不计空气阻力,g=10m/s2；求：1小滑块经过 B 点时的速度；2小滑块落地点 C 距桌面的水平距离； 3小滑块落地时的速度大小；- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1长度为的匀称链条放在光滑水平桌面上,使其长度的垂在桌边,如下图,松手后链条从桌边下滑,就链条滑至刚离开桌面时的速度大小为桌面的高度大于链条的长度A B C D

6、2如图,质量分别为m和 2m的两个小球A 和 B,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摇摆到最低位置的过程中：AB 球的重力势能削减,动能增加,BA 球的重力势能增加,动能也增加,B球和地球组成的系统机械能守恒 A 球和地球组成的系统机械能不守恒CA 球、 B球和地球组成的系统机械能守恒DA 球、 B球和地球组成的系统机械不守恒32022 北京崇文模拟一轻质细绳的下端系一质量为m的小球,绳的上端固定于O点,现用手将小球拉至水平位置绳处于水平拉直状态,松手后小球由静止开头运动,在小球摇摆过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为,已知绳能承担的最

7、大拉力为F,假设想求出值,你有可能不会求解,但是你可以通过肯定的物理分析,对以下结果的合理性做出判定；依据你的判定值应为ABC D4质量为 m的物体,从静止开头以2g 的加速度竖直向下运动h 高度,以下说法中正确的选项是2mgh B 物体的机械能保持不变A物体的势能减小- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - C物体的动能增加2mgh D物体的机械能增加mgh 5距离地面高为5m的小球以初速度10m/s 斜向上抛出,不计空气阻力,取g=10m/s2,小球落地时速度为多大？6如下图,质量为m的物体,以某一初速度从

8、A 点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,假设物体通过最低点 B 点时的速度为,求物体在 A点时的速度是多少？7如下图,物体 A和 B系在跨过定滑轮的细绳两端,物体 A 的质量 mA=1.5 ,物体 B的质量 mB=1kg,开始时把 A 托起,使 B 刚好与地面接触,此时物体 A 离地高度为 1m；放手让 A从静止开头下落,求：1当 A 着地时, B的速率多大？2物体 A 落地后, B 仍能上升多少？8如下图,用一条细绳通过一个光滑的滑轮将一个 0.20kg 的砝码和光滑桌面上的一个 0.80kg 的小车连接在一起；开头时用手握住小车使砝码离开地面1.0m,然后放手使小车从静止开头运动；试运算

9、：1- 4 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 开头时砝码的重力势能g 取 10m/s2； 2放手后在砝码到达地面时小车的速度；9如下图,某人乘坐雪橇从雪坡经A点滑至 B 点；接着沿水平路面滑至C点停止,人与雪橇的总质量为 70kg；表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请依据图表中的数据解决以下问题：位置A B 2C mA=2kg 和速度 m/s0 时刻 s0 4 10 1 人与雪橇从A 到 B 的过程中,缺失的机械能为多少？A、B 两个物体的质量分别2 设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小g=10m/s1

10、0在倾角的光滑斜面顶端固定着一个光滑的定滑轮；mB=4kg,跨过定滑轮用细绳相连；B 物体距地面高度H=2m；求将 B 由静止释放后, A 物体能够到达的最大速度是多少 . - 5 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1ABC 解析：物体自由下落,只有重力做功,机械能守恒,选项错误；物体下落重力对物体做功为 mgh,重力势能削减 mgh,动能增加 mgh,故 ABC 正确；2BD 解析：判定机械能是否守恒,依据是重力以外的力是否做了功,不管物体是做匀速仍是变速运动,也不管物体是直线运动仍是曲线运动,只要重力以外的

11、力不做功或做功之和为零,机械能就守恒；合外力做功为零,并不意味着重力以外的力做功之和为零,故机械能不肯定守恒,故 BD 选项正确；3A 解析： A 选项中氢气球匀速上升受浮力和重力,且浮力做功,故不守恒,其他选项只有重力做功,故守恒, D 选项绳子拉力方向始终与速度方向垂直,故不做功,也守恒；4D 解析：由于汽车牵引力的大小等于摩擦力,故合外力为重力,在上坡过程中只有重力做负功,动能减小,势能增大,总的机械能不变,故 D 选项正确；5C 解析：物体自由下落机械能守恒,设初状态的势能为Ep,此时的势能为Ep1,就动能为2Ep1,依据机械能守恒可知：削减的势能为,故 C 选项正确；6C 解析：依据

12、机械能守恒可知：故 C 选项正确；7BD 解析：对于系统机械能守恒,故 D 选项正确；但对于单个物体机械能不守恒,绳子拉力对 做负功,其机械能削减,绳子拉力对 做正功,其机械能增加,故 B 选项正确；8B 解析：依据机械能守恒,该同学重心上移了,- 6 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由机械能守恒可知：故 B 选项正确；9解析：物体沿光滑轨道运动,仅有重力做功,机械能守恒,依据机械能守恒定律,有10解析：1依据机械能守恒可知：2重力势能与动能相等即：11解析：挑选桌面上和挂出部分的链条作为讨论对象,从图中位置

13、到全部移开桌面过程中,系统重力势能的减小等整个链子动能增加,由机械能守恒得设链子单位长度质量为就：12解析 : 1滑块在斜面上受力图如下图：垂直于斜面方向:2沿斜面方向 :- 7 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由 v B2=2as 求出 v B=2.0m/s 2设滑块从 B 到 C 所用时间为 t 由,求出 x=1.2m 3从 B 到 C,取地面为零势能面,由机械能守恒定律有：求出13 11080N 21.2m3见解析解析：1机械能守恒圆周运动解得人对绳的拉力 FF就 F 1080N 2动能定理就解得 d=

14、1.2m 3选手从最低点开头做平抛运动 x=vt且由式及以上两式解得当时, x 有最大值,解得l= 1.5m 因此,两人的看法均不正确；当绳长越接近 1B 1.5m 时,落点距岸边越远；解析：由于链条在运动过程中,只有重力做功,故链条的机械能守恒；设链条的总质量为,取桌面处的重力势能为零,就- 8 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 初状态链条的机械能为：；末状态的机械能；由 得所以2BC 解析： B 球从水平位置下摆到最低点过程中,受重力和杆的作用力,杆的作用力方向待定；下摆过程中重力势能削减动能增加,但机械能

15、是否守恒不确定；A 球在 B 下摆过程中,重力势能增加,动能增加,机械能增加；由于A+B 系统只有重力做功,系统机械能守恒,A 球机械能增加,B 球机械能肯定削减；所以 B,C 选项正确；3答案： D 此题可以用特别值法；假设绳能承担的最大拉力 F 为 0,就 F=0 时,只能取 90 ,所以选项 A 、B 排除,假设绳子在小球下落到最低点时断裂,就由机械能守恒定律或动能定理可以列出有关方程：,小球在最低点,由牛顿其次定律,联立可解得,即假设能承担的最大拉力 F 为 3mg,就,cos0 =1,再排除 C 选项,所以正确答案为 D；4CD 解析：因重力做正功 mgh,所以重力势能削减 mgh,

16、除了重力做功以外,仍有其他力做功,故机械能不守恒；以物体为讨论对象,合力的功为 2mgh,所以物体的动能增加为 2mgh,以物体和地球为系统,外力做正功为 mgh,故物体的机械能增加 mgh,故 CD 选项正确；5解析：依据机械能守恒,取地面为零势能面,就有：6解析：从A 点到 B 点只有重力做功,机械能守恒,取B 点为零势能面,就依据机械能守恒可知：又因可解得：- 9 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7解析：1系统机械能守恒可知：2对 B 利用机械能守恒：设仍能上升,取离地面1m 处为零势能面8解析：1取地面为零势能面,就砝码的重力势能为：2依据机械能守恒可知,砝码削减的重力势能等于砝码和小车共同增加的动能,即：9解析：1从 A 到 B 的过程中,人与雪橇缺失的机械能2人与雪橇在 BC 段做减速运动的加速度依据牛顿其次定律：即人与雪橇所受阻力大小为 140N 10解析： B 竖直下落, A 沿光滑斜面上升过程中,所以 A 上升的最大速度是A、B 组成的机械能守恒,- 10 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页