最全机械能守恒定律习题归类
高中机械能守恒定律练习题及讲解
高中机械能守恒定律练习题及讲解一、选择题1. 一个物体在水平面上以一定速度运动,若忽略空气阻力和摩擦力,该物体的机械能将:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定2. 一个物体从静止开始自由下落,不考虑空气阻力,其重力势能和动能的变化情况是:A. 重力势能减少,动能增加B. 重力势能增加,动能减少C. 重力势能和动能都增加D. 重力势能和动能都减少3. 一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动,若忽略空气阻力,其机械能:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少二、填空题4. 当一个物体从一定高度自由下落时,其重力势能转化为______。
5. 一个物体在水平面上以匀速直线运动,若忽略摩擦力,其机械能______。
三、简答题6. 解释为什么在没有外力作用的情况下,一个物体在水平面上滚动时,其机械能保持不变。
7. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动时,其势能和动能如何转换?四、计算题8. 一个质量为2kg的物体从10米高处自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的动能。
9. 一个质量为5kg的物体在水平面上以3m/s的速度滚动,求物体的动能。
五、分析题10. 描述一个场景,其中物体的机械能不守恒,并解释原因。
11. 讨论在实际生活中,哪些因素可能导致机械能不守恒,并给出相应的例子。
六、实验题12. 设计一个实验来验证机械能守恒定律,并描述实验步骤和预期结果。
13. 如果在实验中观察到机械能不守恒的现象,请分析可能的原因。
七、论述题14. 论述机械能守恒定律在物理学中的重要性及其在工程学中的应用。
15. 探讨机械能守恒定律在解决实际问题时的局限性和适用范围。
通过这些练习题,学生可以加深对机械能守恒定律的理解,并学会如何应用这一定律来解决实际问题。
高中物理机械能守恒定律100题(带答案)
一、选择题1.有一质量m=2kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v 0=2m/s 在x 0=7m 处开始向x 轴负方向运动。
电势能E P 随位置x 的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为( )A. 运动范围x≥0B. 运动范围x≥1mC. 最大速度v m =2m/sD. 最大速度v m =3m/s 【答案】BC 【解析】试题分析:根据动能定理可得W 电=0−12mv 02=−4J ,故电势能增大4J ,因在开始时电势能为零,故电势能最大增大4J ,故运动范围在x≥1m ,故A 错误,B 正确;由图可知,电势能最大减小4J ,故动能最大增大4J ,根据动能定理可得W =12mv 2−12mv 02;解得v=2√2m/s ,故C 正确,D 错误;故选:BC 考点:动能定理;电势能.2.如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R ,等边三角形ABC 的边长为L ,顶点C 恰好位于圆周最低点,CD 是AB 边的中垂线.在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放,到最低点C 时速度为v 0.不计+Q 对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为k ,则( )A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B. C 点电势比D 点电势高C. M 点电势为(mv 02﹣2mgR )D. 小球对轨道最低点C 处的压力大小为mg+m +2k【答案】C 【解析】试题分析:此题属于电场力与重力场的复合场,根据机械能守恒和功能关系即可进行判断.解:A、小球在圆弧轨道上运动重力做功,电场力也做功,不满足机械能守恒适用条件,故A错误;B、CD处于AB两电荷的等势能面上,且两点的电势都为零,故B错误;C、M点的电势等于==,故C正确;D、小球对轨道最低点C处时,电场力为k,故对轨道的压力为mg+m+k,故D错误;故选:C【点评】此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小,难度不大.3.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
(2021年整理)最全机械能守恒定律习题归类
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机械能守恒定律一.势能与重力做功1. 关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B。
放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等D。
相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为()A.mgh B.mgH C。
mg(h+H) D。
—mgh3.一个实心铁球和一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能小于木球的重力势能C.铁球的重力势能等于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能4.一物体从高处同一点沿不同倾角的光滑斜面滑到同一水平面,则()A.在下滑过程中,重力对物体做的功相同B。
在下滑过程中,重力对物体做功的平均功率相同C。
在物体滑到水平面的瞬间,重力对物体做功的瞬时功率相同D。
在物体滑到水平面的瞬间,物体的动能相同5。
自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中,( )A.小球的重力势能逐渐变小 B。
小球的动能逐渐变小C.小球的加速度逐渐变小 D。
弹簧的弹性势能逐渐变大6.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N,长1 m,从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J,如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功 J.(g取10 m/s2)7。
(完整版)机械能守恒定律练习题及其答案
机械能守恒定律专题练习姓名:分数:专项练习题第一类问题:双物体系统的机械能守恒问题例1. (2007·江苏南京)如图所示,A 物体用板托着,位于离地面处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A 物体质量,B 物体质量,现将板抽走,A将拉动B上升,设A与地面碰后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,问:B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大?(取)(例1)(例2)例2. 如图所示,质量分别为2m、m的两个物体A、B可视为质点,用轻质细线连接跨过光滑圆柱体,B着地A恰好与圆心等高,若无初速度地释放,则B上升的最大高度为多少?第二类问题:单一物体的机械能守恒问题例3. (2005年北京卷)是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道,在下端B点与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径,不计各处摩擦,求:为R,小球的质量为m(1)小球运动到B点时的动能;(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向;(3)小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力各是多大。
例4. (2007·南昌调考)如图所示,O点离地面高度为H,以O点为圆心,制作点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出,试求:四分之一光滑圆弧轨道,小球从与O(1)小球落地点到O点的水平距离;(2)要使这一距离最大,R应满足何条件?最大距离为多少?第三类问题:机械能守恒与圆周运动的综合问题例5. 把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆(如图所示),摆长为l ,最大偏角为,小球运动到最低位置时的速度是多大?(例5)(例6)例6. (2005·沙市)如图所示,用一根长为L 的细绳,一端固定在天花板上的O点,另一端系一小球A ,在O 点的正下方钉一钉子B ,当质量为m 的小球由水平位置静止释放后,小球运动到最低点时,细线遇到钉子B ,小球开始以B 为圆心做圆周运动,恰能过B 点正上方C ,求OB 的距离。
机械能守恒定律题型总结
机械能守恒定律题型总结(总9页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-机械能守恒定律及其应用专题训练题型一:机械能守恒的条件和判断1.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中()A.重物重力势能减小 B.重物重力势能与动能之和增大C.重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是()A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒;B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒;C.外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒;D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒.3.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中 ().A.圆环机械能守恒 B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mgh D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大4.在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体机械能发生变化的是()A.用细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动B.细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动C .物体沿光滑的曲面自由下滑D .用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动答案:B5.如图所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬线在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( )A .A 球的速度大于B 球的速度 B .A 球的动能大于B 球的动能C .A 球的机械能大于B 球的机械能D .A 球的机械能等于B 球的机械能答案:ABD6.如图所示的装置中,木块M 与地面间无摩擦,子弹m 以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中,然后,将弹簧压缩至最短,现将木块、子弹、弹簧作为研究对象,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统( )A. 机械能守恒B. 产生的热能等于子弹动能的减少量C. 机械能不守恒D. 弹簧压缩至最短时,动能全部转化成热能题型二:链条(绳)类型:(1)不能把绳或链条当作质点处理,在绳或链条上速度大小相等,此种情况下应用机械能守恒,一定要选择零势能面;链条的动能和势能之和不变(2)常采用守恒观点:E2=E1或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1BA7.如图所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L,在桌的边缘,一根长L的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大?8.如图所示,总长L的光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,刚铁链刚脱离滑轮的瞬间速度为多少?零势面v9.如图所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。
机械能守恒定律 练习题
机械能守恒定律练习题机械能守恒定律练习题在物理学中,机械能守恒定律是一个重要的概念。
它告诉我们,在没有外力做功的情况下,一个物体的机械能将保持不变。
这个定律在解决各种物理问题时非常有用,下面我们来通过一些练习题来加深理解。
练习题一:一个小球从高度为h的地方自由落下,落地后弹起到原来的高度的一半,求小球在弹起的过程中速度的最大值。
解析:根据机械能守恒定律,小球在自由落体过程中的机械能转化为动能,再转化为弹性势能。
我们可以将小球自由落体和弹起的过程分开来看。
首先,小球自由落体的过程中,机械能守恒定律可以表示为:mgh = 1/2mv^2其中m为小球的质量,g为重力加速度,h为初始高度,v为小球的速度。
解方程可得:v = √(2gh)接下来,小球弹起的过程中,机械能守恒定律可以表示为:1/2mv^2 = 1/2kx^2其中k为弹簧的弹性系数,x为小球弹起的距离。
由于小球弹起的高度为原来高度的一半,即h/2,所以x = h/2。
代入上式,解方程可得:v = √(gh/2)练习题二:一个滑块从高度为H的斜面上滑下,滑到底部后继续滑动在水平地面上,求滑块在水平地面上滑行的最大距离。
解析:在斜面上滑行的过程中,机械能守恒定律可以表示为:mgh = 1/2mv^2 + 1/2Iω^2其中m为滑块的质量,g为重力加速度,h为斜面的高度,v为滑块的速度,I 为滑块的转动惯量,ω为滑块的角速度。
由于滑块在水平地面上滑行时没有转动,所以转动惯量为零,即I = 0。
代入上式,解方程可得:v = √(2gh)滑块在水平地面上滑行的过程中,机械能守恒定律可以表示为:1/2mv^2 = 1/2mv'^2其中v'为滑块在水平地面上的速度。
代入上式,解方程可得:v' = v = √(2gh)滑块在水平地面上的滑行距离为:d = v't其中t为滑块滑行的时间。
由于滑块在水平地面上滑行的速度保持不变,所以滑行的时间为:t = d/v' = d/√(2gh)练习题三:一个弹簧的弹性系数为k,质量为m的物体以速度v撞击弹簧,弹簧压缩到最大值后物体停下来,求弹簧的最大压缩距离。
机械能守恒定律常考题型及解题方法
机械能守恒定律常考题型及解题方法要点一机械能守恒的判断(系统摩擦力做功,系统机械能一定不守恒)例1.木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度如图所示,从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是()A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块的总机械能守恒D.以上说法都不对跟踪训练1.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与木块m连接,且m与M及M与地面间光滑.开始时,m与M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度),下列说法正确的是()A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒B.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的动能不断增加C.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M的动能最大要点二机械能守恒定律的简单应用(熟练理解“守恒”)例2.如图所示,一轻杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动,杆两端各固定一个小球,球心到O轴的距离分和r2,球的质量分别为m1和m2,且m1>m2,r1>r2,将杆由水平位置从静止开别为r始释放,不考虑空气阻力,求小球m1摆到最低点时的速度是多少?跟踪训练2.如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速度释放摆下.求当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?要点三应用机械能守恒定律处理竖直平面内的圆周运动(整体分析)例3.如图所示是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0 m的固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平.N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r=0.69 m的14圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点.M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量为m=0.01 kg的小钢珠.假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10 m/s2.问:(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能E p多大?(2)钢珠落到圆弧N上时的动能E k多大?(结果保留两位有效数字)跟踪训练3.如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF 是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合的点.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(g取10 m/s2)(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.课堂分组训练A组机械能守恒的判断1.[多选]一个轻质弹簧,固定于天花板的O点处,原长为L,如图所示.一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出,以速度v与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,在此过程中()A.由A到C的过程中,物块的机械能守恒B.由A到B的过程中,物块的动能和重力势能之和不变C.由B到C的过程中,弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等D.由A到C的过程中,重力势能的减少量等于弹性势能的增加量2.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中()A.圆环机械能守恒B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大3.[多选]如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中()A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒B组机械能守恒的简单应用4.如图是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系物体A、B,且m A=2m B,从图示位置由静止开始释放A物体,当物体B到达半圆顶点时,求绳的张力对物体B所做的功.C组应用机械能守恒定律处理竖直平面内的圆周运动5.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点).a 站在地面上,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态.当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a的质量与演员b的质量之比为()A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶16.为了研究过山车的原理,物理兴趣小组提出了下列设想:如图所示,取一个与水平方向夹角为30°,长L=0.8 m的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道都是光滑的.其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,竖直圆轨道的半径R=0.6 m.现使一个质量m=0.1 kg的小物块从A点开始以初速度v0沿倾斜轨道滑下,g取10 m/s2.问:(1)若v0=5.0 m/s,则小物块到达B点时的速度为多大?(2)若v0=5.0 m/s,小物块到达竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力为多大?(3)为了使小物块在竖直圆轨道上运动时能够不脱离轨道,v0大小应满足什么条件?7. 如图所示,将一端带有半圆形光滑轨道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且与半圆轨道平滑连接,AB长为2L。
机械能守恒定律练习题
机械能守恒定律练习题机械能守恒定律练习题机械能守恒定律是物理学中非常重要的一个定律,它描述了一个封闭系统中机械能的守恒。
在这篇文章中,我们将通过一些练习题来深入理解这个定律。
练习题1:自由落体问题假设一个物体从高度为h的地方自由落下,求它在落地前的速度。
解答:根据机械能守恒定律,物体的机械能在整个过程中保持不变。
在高度为h处,物体的机械能只有势能,即mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度。
在物体落地时,它的势能为0,因此速度最大。
根据机械能守恒定律,有mgh = 0.5mv^2,其中v为物体的速度。
解方程可得v = sqrt(2gh)。
练习题2:弹簧振子问题一个质量为m的物体放在一个劲度系数为k的弹簧上,求物体振动的周期。
解答:在弹簧振子的运动过程中,机械能守恒。
当物体位于最大位移处时,它的机械能只有势能,即0.5kx^2,其中x为物体相对平衡位置的位移。
当物体经过平衡位置时,它的机械能只有动能,即0.5mv^2,其中v为物体的速度。
根据机械能守恒定律,有0.5kx^2 = 0.5mv^2。
由于振动是周期性的,物体在一个周期内的位移和速度都会重复。
因此,我们可以将x和v表示为振动的角频率ω和振幅A的函数,即x = Asin(ωt)和v = Aωcos(ωt),其中t为时间。
将这两个式子代入机械能守恒的方程,化简可得k/m = ω^2,即ω = sqrt(k/m)。
振动的周期T为2π/ω,因此T = 2πsqrt(m/k)。
练习题3:滑块问题一个质量为m的滑块沿着光滑的水平面上有一段固定的轨道,轨道的高度为h,滑块从轨道的最高点释放,求滑块离开轨道时的速度。
解答:在滑块沿着轨道下滑的过程中,机械能守恒。
在滑块位于最高点时,它的机械能只有势能,即mgh。
在滑块离开轨道时,它的势能为0,速度最大。
根据机械能守恒定律,有mgh = 0.5mv^2。
解方程可得v = sqrt(2gh)。
练习题4:斜面问题一个质量为m的物体沿着一个倾角为θ的光滑斜面下滑,斜面的高度差为h,求物体离开斜面时的速度。
机械能守恒定律20个经典例题
机械能守恒定律20个经典例题1. 一个自由下落的物体从高度为h的位置落下,求其落地时的速度。
2. 一个滑轮系统由两个具有质量m1和m2的物体组成,当重物体从高处下降时,轻物体向上移动,求两物体的速度。
3. 一个弹簧的质量为m,常数为k,以速度v0压缩然后释放,求弹簧完全恢复到原始长度时的速度。
4. 一个小球从高处以速度v0斜抛,求其在达到最高点时的势能和动能之比。
5. 一个车从高处滑下,求其到达底部时的速度,考虑摩擦力。
6. 一个物体通过一个光滑的圆环,从高度为h的位置滑下,求运动到底部时的速度。
7. 一个铅球从离地面h高度自由落下,碰到地面后反弹,求其在反弹过程中的最大速度。
8. 一个摆球从一端释放,沿着弧形轨道下落,求其到达底部时的速度。
9. 一个滑雪者从高处滑下,当他到达平地时,速度增加了多少?10. 一个人从高处跳下,同时手中还握着一个小球,求小球离地面的最高点的高度。
11. 一个汽车从静止开始加速,当它以速度v通过某个点时,它的动能是多少?12. 一个小球沿着一个弯曲的竖直轨道滑下,求它到达底部时的速度。
13. 一个手摇的发电机通过人工劳动产生机械能,当手摇的速度加快时,机械能会增加还是减少?14. 一个步行者从A点向B点走一段距离,再从B点向A点折回,最终回到A点,求他在整个过程中消耗的机械能。
15. 一个台球从静止开始撞击另一个台球,求第二个台球的速度。
16. 一个物体在竖直弹簧下方的静止球面上滚下,求它离开球面时的动能。
17. 一个重物体和一个轻物体通过一个有摩擦的斜面下滑,求它们到达底部时的速度。
18. 一个子弹以速度v穿过一个质量为M的物块,物块开始以速度V向前滑动,求子弹的速度。
19. 一个人用带有质量m的活塞上下移动,带动一个无摩擦的活塞,求人的努力和活塞的速度之间的关系。
20. 一个滚动大理石从山坡上滚下,求与水平面接触时的速度。
(完整版)机械能守恒定律练习题含答案
(完整版)机械能守恒定律练习题含答案机械能守恒定律练习题一、选择题(每题6分,共36分)1、下列说法正确的是:(选CD)A、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。
(是只有重力和弹力做功)B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
(吊车匀速提高物体)C、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。
(受到一对平衡力)D、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。
2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C)A.所具有的重力势能相等(质量不等)B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等)D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。
今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。
在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是(选A)A、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0)B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加(动能不变,势能减小)4、如图所示,桌面高度为h,质量为m的小球,从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到地面前的瞬间的机械能应为(选B)A、mghB、mgHC、mg(H+h)D、mg(H-h)6、质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是(选BD)A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能)B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力)C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功(一部分转化成热能)二、填空题(每题8分,共24分)7、从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为 H/k 。
机械能守恒定律典型例题
机械能守恒定律典型例题题型一:单个物体机械能守恒问题1、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高1 m,长2 m,不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?拓展:若光滑的斜面换为光滑的曲面,求物体滑到斜面底端的速度是多大?2、把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ,求小球运动到最低位置时的速度是多大?.题型二:连续分布物体的机械能守恒问题1、如图所示,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大?2、一条长为L的均匀链条,放在光滑水平桌面上,链条的一半垂于桌边,如图所示,现由静止开始使链条自由滑落,当它全部脱离桌面时的速度多大?3、如图所示,粗细均匀的U型管内装有同种液体,开始两边液面高度差为h,管中液体总长度为4h,后来让液体自由流动,当液面的高度相等时,右侧液面下降的速度是多大?题型三:机械能守恒定律在平抛运动、圆周运动中的应用(单个物体)1、如图所示,AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,其下端B与水平直轨道相切,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。
已知圆弧轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。
求:(1)小球运动到B点时的动能(2)小球下滑到距水平轨道的高度为12R时的速度大小和方向(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力各是多大?2、如图所示,固定在竖直平面内的光滑轨道,半径为R,一质量为m的小球沿逆时针方向在轨道上做圆周运动,在最低点时,m对轨道的压力为8mg,当m 运动到最高点B时,对轨道的压力是多大?3、如上图所示,可视为质点的小球以初速度v0沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆形轨道.若不计轨道的摩擦,为使小球能通过圆形轨道的最高点,则v0至少应为多大?4、如右图所示,长度为l的无动力“翻滚过山车”以初速度v0沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆形轨道,若不计轨道的摩擦,且l>2πR,为使“过山车”能顺利通过圆形轨道,则v0至少应为多大?5、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来,如左图所示,我们把这种情况抽象为右图所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接.使小球从弧形轨道上端滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.实验发现,只要h 大于一定值.小球就可以顺利通过圆轨道的最高点. 如果已知圆轨道的半径为R,h至少要等于多大?不考虑摩擦等阻力。
2024年新高考版物理专题六机械能守恒定律习题部分
A.当样品1刚进入MN段时,样品的共同加速度大小为3 g sin θ
4
B.当样品1刚进入MN段时,样品1的轻杆受到的压力大小为3mg sin θ C.从开始到四个样品均位于MN段时,摩擦力做的总功为9dmg sin θ D.当四个样品均位于MN段时,样品的共同速度大小为3 gd sin θ
答案 AD
密度为ρ,风场风速为v,并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是 ( )
A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B.单位时间流过面积A的流动空气动能为
1 2
ρAv2
C.若每天平均有1.0×108 kW的风能资源,则每天发电量为2.4×109 kW·h
D.若风场每年有5 000 h风速在6~10 m/s范围内,则该发电机年发电量至少
考点二 动能与动能定理 1.(2019课标Ⅲ,17,6分)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除 受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作 用。距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化 如图所示。重力加速度取10 m/s2。该物体的质量为 ( )
答案 (1) 3 mg 5gR
4
2
m 23gR
(2)
2
(3) 3 5R
5g
5.(2021福建,14,12分)如图(a),一倾角37°的固定斜面的AB段粗糙,BC段光 滑。斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端C处,弹簧的原长与BC长度相 同。一小滑块在沿斜面向下的拉力T作用下,由A处从静止开始下滑,当滑 块第一次到达B点时撤去T。T随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如 图(b)所示。已知AB段长度为2 m,滑块质量为2 kg,滑块与斜面AB段的动 摩擦因数为0.5,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10 m/s2, sin 37 °=0.6。求: (1)当拉力为10 N时,滑块的加速度大小; (2)滑块第一次到达B点时的动能; (3)滑块第一次在B点与弹簧脱离后,沿斜面上滑的最大距离。
机械能守恒定律典型例题
机械能守恒定律典型例题一、单物体在重力作用下的机械能守恒1. 例题- 质量为m = 1kg的物体从离地面h = 5m高处以初速度v_0= 10m/s水平抛出,不计空气阻力,求物体落地时的速度大小。
2. 解析- (1)首先分析物体的运动过程,物体在平抛运动过程中,只有重力做功。
- (2)取地面为零势能面,根据机械能守恒定律E_1=E_2。
- (3)物体抛出时的机械能E_1包括动能E_k1和重力势能E_p1。
- 动能E_k1=(1)/(2)mv_0^2=(1)/(2)×1×10^2 = 50J。
- 重力势能E_p1=mgh = 1×10×5=50J。
- 所以E_1=E_k1 + E_p1=50 + 50 = 100J。
- (4)物体落地时的机械能E_2只有动能E_k2(因为重力势能E_p2 = 0)。
- (5)由E_1=E_2,即100=(1)/(2)mv^2,解得v=√(frac{2×100){1}} =10√(2)m/s。
二、系统内物体间机械能守恒(轻绳连接)1. 例题- 如图所示,一轻绳跨过定滑轮,两端分别系着质量为m_1和m_2的物体(m_1,m_2开始时静止在地面上,当m_1由静止释放下落h高度时(m_1未落地),求此时m_2的速度大小。
(不计滑轮质量和摩擦)2. 解析- (1)对于m_1和m_2组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒。
- (2)设m_1下落h高度时,m_1和m_2的速度大小均为v。
- (3)以地面为零势能面,系统初始机械能E_1为m_1的重力势能m_1gh。
- (4)系统末态机械能E_2为m_1的动能(1)/(2)m_1v^2、m_1的重力势能m_1g(h - h)(此时m_1相对于初始位置下降了h),以及m_2的动能(1)/(2)m_2v^2和m_2的重力势能m_2gh。
- (5)根据机械能守恒定律E_1=E_2,即m_1gh=(1)/(2)m_1v^2+(1)/(2)m_2v^2+m_2gh。
47.机械能守恒定律题型总结
机械能守恒定律一.知识聚焦1.定义:物体由于做机械运动而具有的能叫机械能,用符号E 表示,它是动能和势能(包括重力势能和弹性势能)的统称.2.表达式:E =Ek +Ep.机械能是标量,没有方向,只有大小,可有正负(因势能可有正负).3.机械能具有相对性:因为势能具有相对性(需确定零势能参考平面),同时,与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系,一般是地面),所以机械能也具有相对性.只有在确定的参考系和零势能参考平面的情况下,机械能才有确定的物理意义二.经典例题例1 下列物体中,机械能守恒的是( )A .做平抛运动的物体B .被匀速吊起的集装箱C .光滑曲面上自由运动的物体D .物体以45g 的加速度竖直向上做匀减速运动 解析 物体做平抛运动或沿光滑曲面自由运动时,不受摩擦力,在曲面上弹力不做功,只有重力做功,机械能守恒,所以A 、C 项正确;匀速吊起的集装箱,绳的拉力对它做功,不满足机械能守恒的条件,机械能不守恒;物体以45g 的加速度向上做匀减速运动时,由牛顿第二定律F -mg =m(-45g),有F =15mg ,则物体受到竖直向上的大小为15mg 的外力作用,该力对物体做了正功,机械能不守恒. 答案 AC例2 如图所示,在水平台面上的A 点,一个质量为m 的物体以初速度v 0被抛出,不计空气阻力,求它到达B 点时速度的大小.解析 物体抛出后的运动过程中只受重力作用,机械能守恒,若选地面为参考面,则mgH +12mv 20=mg(H -h)+12mv 2B 解得v B =v 20+2gh若选桌面为参考面,则12mv 20=-mgh +12mv 2B 解得它到达B 点时速度的大小为v B =v 20+2gh答案 v 20+2gh例3 如图所示,斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,高为H ,斜面顶点上有一定滑轮,物块A和B 的质量分别为m 1和m 2,通过轻而柔软的细绳连结并跨过定滑轮.开始时两物块都位于与地面垂直距离为12H 的位置上,释放两物块后,A 沿斜面无摩擦地上滑,B 沿斜面的竖直边下落.若物块A 恰好能达到斜面的顶点,试求m 1和m 2的比值.滑轮的质量、半径和摩擦均可忽略不计.解析 设B 刚下落到地面时速度为v ,由系统机械能守恒得m 2g H 2-m 1g H 2sin 30°=12(m 1+m 2)v 2① A 物体以v 上滑到顶点过程中机械能守恒12m 1v 2=m 1g H 2sin 30°②由①②得m 1m 2=1∶2 答案 1∶2例4 质量为m 的物体,从静止开始以2g 的加速度竖直向下运动h 高度,下列说法中正确的是( )A .物体的重力势能减少2mghB .物体的机械能保持不变C .物体的动能增加2mghD .物体的机械能增加mgh解析 因重力做了mgh 的功,由重力做功与重力势能变化关系可知重力势能减少mgh ,合力做功为2mgh ,由动能定理可知动能增加2mgh ,除重力之外的力做功mgh ,所以机械能增加mgh ,A 、B 错,C 、D 对.答案 CD例5用弹簧枪将一质量为m 的小钢球以初速度v 0竖直向上弹出,不计空气阻力,当小钢球的速度减为v 04时,钢球的重力势能为(取弹出钢球点所在水平面为参考面)( )A.1532mv 20B.1732mv 20C.132mv 20D.49mv 20 答案 A解析 由12mv 20=Ep +12m(v 04)2得 Ep =1532mv 20. 三、基础演练1.关于机械能守恒,下列说法正确的是( )A .物体匀速运动,其机械能一定守恒B .物体所受合外力不为零,其机械能一定不守恒C .物体所受合外力做功不为零,其机械能一定不守恒D .物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s 2的匀加速运动,其机械能减少答案 D2.如图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索,用恒力F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法正确的有( )A .力F 所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B .木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C .力F 、重力、阻力,三者合力所做的功等于木箱动能的增量D .力F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量答案 BCD解析 对木箱受力分析如右图所示,则由动能定理:WF -mgh -WF f =ΔEk ,故C 对.由上式得:WF -WF f =ΔEk +mgh ,即WF -WF f =ΔEk +ΔEp =ΔE ,故A 错,D 对.3.如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M 和m ,且M>m ,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中( )A .M 、m 各自的机械能分别守恒B .M 减少的机械能等于m 增加的机械能C .M 减少的重力势能等于m 增加的重力势能D .M 和m 组成的系统机械能守恒解析:M 下落过程,绳的拉力对M 做负功,M 的机械能不守恒,减少;m 上升过程,绳的拉力对m 做正功,m 的机械能增加,A 错误.对M 、m 组成的系统,机械能守恒,易得B 、D 正确;M 减少的重力势能并没有全部用于m 重力势能的增加,还有一部分转变成M 、m 的动能,所以C 错误.答案:BD4.(2009年营口质检)如图13所示,在地面上以速度v0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到比地面低h 的海平面上.若以地面为零势能面而且不计空气阻力, 则①物体到海平面时的势能为mgh ②重力对物体做的功为mgh ③物体在海平面上的动能为12mv20+mgh ④物体在海平面上的机械能为12mv20 其中正确的是( )A .①②③B .②③④C .①③④D .①②④解析:以地面为零势能面,物体到海平面时的势能为-mgh ,①错,重力对物体做功为mgh ,②对;由机械能守恒,12mv20=Ek -mgh ,Ek =12mv20+mgh ,③④对,故选B. 答案:B5.如图14所示,一轻质弹簧竖立于地面上,质量为m 的小球,自弹簧正上方h 高处由静止释放,则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中,下列说法正确的是( )A .小球的机械能守恒B .重力对小球做正功,小球的重力势能减小C .由于弹簧的弹力对小球做负功,所以弹簧的弹性势能一直减小D .小球的加速度先减小后增大解析:小球与弹簧作用过程,弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能减小,转化为弹簧的弹性势能,使弹性势能增加,因此A 错误,C 错误;小球下落过程中重力对小球做正功,小球的重力势能减小,B 正确;分析小球受力情况,由牛顿第二定律得:mg -kx =ma ,随弹簧压缩量的增大,小球的加速度a 先减小后增大,故D 正确.答案:BD6.利用传感器和计算机可以测量快速变化的力,如图16所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F 随时间的变化图象.实验时,把小球举高到绳子的悬点O 处,然后让小球自由下落.从图象所提供的信息,判断以下说法中正确的是( )A .t1时刻小球速度最大B .t2时刻小球动能最大C .t2时刻小球势能最大D .t2时刻绳子最长解析:小球自由下落的过程中,t1时刻绳子的拉力为零,此时速度不是最大,动能也不是最大,最大速度的时刻应是绳子拉力和重力相等时,即在t1、t2之间某一时刻,t2时刻绳子的拉力最大,此时速度为零,动能也为零,绳子的弹性势能最大,而小球的势能不是最大,而是最小,t2时刻绳子所受拉力最大,绳子最长.答案:D四.能力提升1.如图7-8-7所示,某人以拉力F 将物体沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力,则下列说法中正确的是( )A .物体做匀速运动B .合力对物体做功等于零C .物体的机械能守恒D .物体的机械能减小答案 C2.下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的,图D 中的斜面是粗糙的,图A 、B 中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A 、B 、D 中的木块向下运动,图C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )答案 C解析 依据机械能守恒条件:只有重力做功的情况下,物体的机械能才能保持守恒,由此可见,A 、B 均有外力F 参与做功,D 中有摩擦力做功,故A 、B 、D 均不符合机械能守恒的条件.3.(2010年山东名校联考)一质量为m 的物体,以13g 的加速度减速上升h 高度,不计空气阻力,则( ) A .物体的机械能不变 B .物体的动能减小13mgh C .物体的机械能增加23mgh D .物体的重力势能增加mgh 解析:设物体受到的向上的拉力为F.由牛顿第二定律可得:F 合=F -mg =-13mg ,所以F =23mg.动能的增加量等于合外力所做的功-13mgh ;机械能的增加量等于拉力所做的功23mgh ,重力势能增加了mgh ,故B 、C 、D 正确,A 错误.答案:BCD4.(2010年成都模拟)如图10所示,质量相等的A 、B 两物体在同一水平线上,当A 物体被水平抛出的同时,B 物体开始自由下落(空气阻力忽略不计),曲线AC 为A 物体的运动轨迹,直线BD 为B 物体的运动轨迹,两轨迹相交于O 点,则两物体( )A .经O 点时速率相等B .在O 点相遇C .在O 点具有的机械能一定相等D .在O 点时重力的功率一定相等解析:由机械能守恒定律可知,A 、B 下落相同高度到达O 点时速率不相等,故A 错.由于平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动,两物体从同一水平线上开始运动,将同时达到O 点,故B 正确.两物体运动过程中机械能守恒,但A 具有初动能,故它们从同一高度到达O 点时机械能不相等,C 错误.重力的功率P =mgvy ,由于两物体质量相等,到达O 点的竖直分速度vy 相等,故在O 点时,重力功率一定相等,D 项正确.答案:BD五、个性天地1.如图7-8-8所示,翻滚过山车轨道顶端A 点距地面的高度H =72 m ,圆形轨道最高处的B 点距地面的高度h =37 m .不计摩擦阻力,试计算翻滚过山车从A 点由静止开始下滑运动到B 点时的速度.(g 取10 m/s 2)答案 26.5 m/s解析 取水平地面为参考平面,在过山车从A 点运动到B 点的过程中,对过山车与地球组成的系统应用机械能守恒定律,有mgh +12mv 2=mgH 可得过山车运动到B 点时的速度为v =2g (H -h )=2×10×(72-37) m /s≈26.5 m/s2.某人站在离地面h =10 m 高处的平台上以水平速度v 0=5 m/s 抛出一个质量m =1 kg 的小球,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,问:(1)人对小球做了多少功?(2)小球落地时的速度为多大?答案 (1)12.5 J (2)15 m/s解析 (1)人对小球做的功等于小球获得的动能,所以W =12mv 20=12×1×52 J =12.5 J[来源:] (2)根据机械能守恒定律可知 mgh +12mv 20=12mv 2 所以v =v 20+2gh =52+2×10×10 m/s =15 m/s3.如图7-8-9所示,光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切,圆轨道半径R =0.4 m .一个小球停放在水平轨道上,现给小球一个v 0=5 m/s 的初速度,求:(g 取10 m/s 2)(1)小球从C 点飞出时的速度.(2)小球到达C 点时,对轨道的作用力是小球重力的几倍?(3)小球从C 点抛出后,经多长时间落地?(4)落地时速度有多大?答案 (1)3 m/s (2)1.25倍 (3)0.4 s (4)v 0解析 (1)小球运动至最高点C 过程中机械能守恒,有12mv 20=2mgR +12mv 2Cv C =v 20-4gR =52-4×10×0.4 m/s =3 m/s(2)对C 点由向心力公式可知FN +mg =m v 2C RFN =m v 2C R-mg =1.25mg 由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力为小球重力的1.25倍.(3)小球从C 点开始做平抛运动由2R =12gt 2知 t = 4R g = 4×0.410s =0.4 s (4)由于小球沿轨道运动及做平抛运动的整个过程机械能守恒,所以落地时速度大小等于v 0.4 如图6所示,作平抛运动的小球的初动能为6J ,不计一切阻力,它落在斜面上P 点时的动能为:( )A. 12JB. 10JC. 14JD. 8J解析:把小球的位移分解成水平位移s 和竖直方向的位移h 。
高中物理第八章机械能守恒定律知识总结例题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律知识总结例题单选题1、如图所示,用细绳系住小球,让小球从M点无初速度释放,小球从M点运动到N点的过程中( )A.若忽略空气阻力,则机械能不守恒B.若考虑空气阻力,则机械能守恒C.绳子拉力不做功D.只有重力做功答案:CA.忽略空气阻力,拉力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,机械能守恒,故A错误;B.若考虑空气阻力,阻力做功,则机械能不守恒,故B错误;C.拉力与运动方向即速度方向垂直不做功,故C正确;D.如果考虑阻力,重力和阻力都做功,不考虑阻力,重力做功,故D错误。
故选C。
2、如图,高台跳水项目中要求运动员从距离水面H的高台上跳下,在完成空中动作后进入水中。
若某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为h1,斜向上跳离高台瞬间速度的大小为v0,跳至最高点时重心离台面的高度为h2,入水(手刚触及水面)时重心离水面的高度为h1。
图中虚线为运动员重心的运动轨迹。
已知运动员的质量为m,不计空气阻力,则运动员跳至最高点时速度及入水(手刚触及水面)时速度的大小分别是()A.0,√v02+√2gHB.0,√2g(H+ℎ2−ℎ1)C.√v02+2g(ℎ1−ℎ2),√v02+2gH D.√v02+2g(ℎ1−ℎ2),√v02+2g(H−ℎ1)答案:C从跳离高台瞬间到最高点,据动能定理得−mg(ℎ2−ℎ1)=12mv2−12mv02解得最高点的速度v=√v02+2g(ℎ1−ℎ2)从跳离高台瞬间到入水过程,据动能定理得mgH=12mvʹ2−12mv02解得入水时的速度vʹ=√v02+2gH故选C。
3、如图所示,斜面倾角为θ=37°,物体1放在斜面紧靠挡板处,物体1和斜面间动摩擦因数为μ=0.5,一根很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮,绳一端固定在物体1上,另一端固定在物体2上,斜面上方的轻绳与斜面平行。
物体2下端固定一长度为h的轻绳,轻绳下端拴在小物体3上,物体1、2、3的质量之比为4:1:5,开始时用手托住小物体3,小物体3到地面的高度也为h ,此时各段轻绳刚好拉紧。
机械能守恒----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
机械能守恒----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.在“验证机械能守恒定律”实验中,纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示,其中最合适的是()A. B. C. D.2.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为l.先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为l时,下列说法正确的是()A.小球A和B的速度都为B.小球A和B的速度都为C.小球A的速度为,小球B的速度为D.小球A的速度为,小球B的速度为3.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为。
先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是()A.小球A和B的速度都为B.小球A和B的速度都为C.小球A的速度为,小球B的速度为D.小球A的速度为,小球B的速度为4.物体在做下列哪些运动时机械能一定不守恒()A.自由落体运动B.竖直向上运动C.沿斜面向下匀速运动D.沿光滑的竖直圆环轨道的内壁做圆周运动5.取水平地面为重力势能零点.一物块从地面以初速度v0竖直向上运动,不计空气阻力,当物块运动到某一高度时,它的重力势能和动能恰好相等,则在该高度时物块的速度大小为()A. B. C. D.6.如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直板P上,另一端与质量为m1的物体A相连,物体A静止于光滑桌面上,A右边结一细线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m2的物体B,设定滑轮的质量不计,开始时用手托住B,让细线恰好拉直,然后由静止释放B,直到B获得最大速度,下列有关此过程的分析,其中正确的是()A.B物体的机械能保持不变B.B物体和A物体组成的系统机械能守恒C.B物体和A物体以及弹簧三者组成的系统机械能守恒D.B物体动能的增量等于细线拉力对B做的功7.如图所示,一根自然长度(不受拉力作用时的长度)为L的橡皮绳,一端固定在某点O,另一端拴一质量为m的小球,将小球从与O点等高并使橡皮绳长度为自然长度的位置由静止释放,已知橡皮绳的弹力与其伸长量成正比。
机械能守恒定律习题及答案
机械能守恒定律习题及答案【篇一:《机械能守恒定律》各节练习题(精华版)(含答案)】>一、选择题1.如图5-19-1所示,两个互相垂直的力f1和f2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力f1对物体做功为4j,力f2对物体做功为3j,则力f1与f2的合力对物体做功为( ) a.7j b.5j c.3.5j d.1j 2.一个力对物体做了负功,则说明( ) 图5-19-1a.这个力一定阻碍物体的运动b.这个力不一定阻碍物体的运动3.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )a.滑动摩擦力总是做负功b.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功d.静摩擦力对物体总是做正功4.下列说法中正确的是( )a.功是矢量,正、负表示方向b.功是标量,正、负表示外力对物体做功,还是物体克服外力做功 c.力对物体做正功还是做负功,取决于力和位移的方向关系d.力做功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量5.如图5-19-2所示,一物体分别沿ao,bo轨道由静止滑到底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同,物体克服摩擦力做功分别为w1,和w2,则( )a.w1w2 b.wl=w2c.w1w2 d.无法比较6.关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法中正确的是( ) 图5-19-2a.当作用力做正功时,反作用力一定做负功b.当作用力不做功时,反作用力也不做功c.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的d.作用力做正功时,反作用力也可以做正功二、填空7.______和______是做功的两个不可缺少的因素.8.如图5-19-3所示,用300n拉力f在水平面上拉车行走50m.已知拉力和水三、计算、说理题9.一人用100n的力从深4m的水井中匀速向上提水,然后提着水在水平地面上行走了12m,再匀速走到6 m深的地下室,则此人对水桶的力所做的功为多少?图5-19-43.功率一、选择题1.关于功率的概念,下列说法中正确的是(a.功率是描述力对物体做功多少的物理量b.由p?) w可知,功率与时间成反比 tc.由p=fv可知:只要f不为零,v也不为零,那么功率p就一定不为零d.某个力对物体做功越快,它的功率就一定大2.关于汽车在水平路上运动,下列说法中正确的是( )a.汽车启动后以额定功率行驶,在速率达到最大以前,加速度是在不断增大的b.汽车启动后以额定功率行驶,在速度达到最大以前,牵引力应是不断减小的c.汽车以最大速度行驶后,若要减小速度,可减小牵引力功率行驶d.汽车以最大速度行驶后,若再减小牵引力,速率一定减小3.下面关于功率的说法正确的是()a.做功多的物体,功率一定大b.功率大的汽车做功一定快c.-10kw小于8kwd.-10kw大于8kw4.设河水阻力跟船的速度平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的2倍,则船的功率变为原来的()倍 b. 2倍 c.4倍 d.8倍5.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中,合外力对它做功的平均功率为( )a.matb.212ma2t matc.2ma2td.226.汽车上坡时,必须换挡,其目的是( )a.减小速度,得到较小的牵引力b.增大速度,得到较小的牵引力c.减小速度,得到较大的牵引力d.增大速度,得到较大的牵引力二、填空7.用与斜面平行的10n的拉力沿斜面把一个物体从斜面底端拉到顶端需时间2.5s,已知斜面长3.0m,物体在斜面顶端时的速度为2.0m/s,在这过程中拉力的平均功率为______w,在斜面顶端的瞬时功率为______w.8.一个质量为5kg的物体从45m高的楼上自由下落至地面,则这一过程中重力的平均功率为: ,落地时重力的瞬时功率为:.三、计算题9.质量m=3kg的物体,在水平拉力f=6n的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:(1)力f在3s内对物体所做的功(2)力f在3s内对物体所做的功的平均功率(3)3s末力f对物体所做的功的瞬时功率(1)滑块从a到b的过程中重力的平均功率.(2)滑块滑到b点时重力的瞬时功率.图5-20-111. 跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg,他1min跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的的平均功率是多大?2,则该运动员跳绳时,克服重力做功54.重力势能一、选择题1.关于重力势能,下列说法中正确的是( )a.重力势能的大小只由重物本身决定b.重力势能恒大于零c.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零d.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )a.物体克服重力做的功等于重力势能的增加b.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等c.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功d.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和.3.关于重力势能的几种理解,正确的是( )a.重力对物体做正功时.物体的重力势能减小b.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零c.在不同高度将某一物体抛出.落地时重力势能相等d.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响有关重力势能问题4.将一个物体由a移至b,重力做功( )a.与运动过程中是否存在阻力有关b.与物体沿直线或曲线运动有关c.与物体是做加速、减速或匀速运动有关d.与物体初、末位置高度差有关5.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列说法正确的是()a.铁球的重力势能大于木球重力势能b.铁球的重力势能等于木球重力势能c.铁球的重力势能小于木球重力势能d.上述三种情况都有可能二、填空题6.一质量为1kg的物体,位于离地面高1.5m处,比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时,物体的重力势能等于__ j;以天花板为零势能位置时,物体的重力势能等于____j(g取10m2/s)7.甲、乙两物体,质量大小关系为m甲=5m乙,从很高的同一高度处自由下落2s,重力做功之比为_____,对地面而言的重力势能之比为_____.三、计算题5.探究弹性势能的表达式图5-21-16.探究功与物体速度变化的关系一、选择题1.关于弹性势能,下列说法正确的是( )a.发生弹性形变的物体都具有弹性势能b.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能c.弹性势能可以与其他形式的能相互转化d.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2.下列说法中正确的是( )a.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大b.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小c.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大d.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能3.在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下面的猜想有一定道理的是( )a.重力势能与物体离地面的高度有关,弹性势能与弹簧的伸长量有关;重力势能与重力的大小有关,弹性势能可能与弹力的大小有关,而弹力的小又与弹簧的劲度系数是有关.因此2弹性势能可能与弹簧的劲度系数愚和弹簧的伸长量的二次方x有关23 b.a选项中的猜想有一定道理,但不应该与x有关,而应该是与x有关c.a选项中的猜想有一定道理,但应该是与弹簧伸长量的一次方即x有关.d.上面三个猜想都没有可能性.4.关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是( )a.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值b.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致c.放小车的长木板应该尽量使其水平d.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出5.如图5-22-1所示为与小车相连,穿过打点计时器的一条纸带,纸带上的点距并不都是均匀的下列说法正确的是( )①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的图5-22-1③利用e、f、g、h、i、j这些点之间的距离来确定小车的速度④利用a、b、c、d、e这些点之间的距离来确定小车的速度a.①③ b.②④ c.①④ d、②③6.如图5-22-2所示,一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,弹簧被压缩,在此过程中下列说法正确的是() a.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比b.物体向墙壁运动相同的位移,弹力所做的功不相等c.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小图5-22-2 d.弹力做负功,弹簧的弹性势能增加7.动能和动能定理一、选择题1.关于对动能的理解,下列说法正确的是( )a.动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能b.动能总为正值c.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化d.动能不变的物体,一定处于平衡状态2.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是( )a.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,则物体的动能一定要变化【篇二:机械能守恒定律练习题及其答案】t>姓名:分数:专项练习题第一类问题:双物体系统的机械能守恒问题物体质量处,轻,b,现将板抽走,a将拉动b上升,设a与地面碰后不反弹,b上升过程)中不会碰到定滑轮,问:b物体在上升过程中离地的最大高度为多大?(取(例1)(例2)例2. 如图所示,质量分别为2m、m的两个物体a、b可视为质点,用轻质细线连接跨过光滑圆柱体,b着地a恰好与圆心等高,若无初速度地释放,则b上升的最大高度为多少?第二类问题:单一物体的机械能守恒问题例3. (2005年北京卷)是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道,在下端b点与水平直轨道相切,如图所示,一小球自a点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为r,小球的质量为m,不计各处摩擦,求:(1)小球运动到b点时的动能;(2)小球下滑到距水平轨道的高度为r时速度的大小和方向;(3)小球经过圆弧形轨道的b点和水平轨道的c点时,所受轨道支持力各是多大。
机械能守恒定律专题(含答案)
专题三 机械能守恒定律1.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是 ( )A .做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B .做变速运动的物体机械能可能守恒C .外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D .若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒2.质量为m 的物体,在距地面h 高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面。
下面说法中正确的是( )。
A.物体的重力势能减少1/3mgh B.物体的机械能减少1/3mghC.物体的动能增加1/3mghD.重力做功1/3mgh3.光滑水平面上固定有两个倾角都为30°,长都是L 的光滑斜面,且与地面连接处平滑。
一个长也为L 的链条静止放在斜面上,链条中心在斜面顶端。
如果给链条一个轻微扰动,使其从静止开始下滑,当链条全部滑到水平面时速度为( )A .23gLB .43gLC .gLD .22gL 4.在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动。
某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为2v 0,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L ,斜面倾角为α,人的质量为m ,滑沙板质量不计,重力加速度为g ,则( )A .人在下滑过程中重力功率的最大值为2mg v 0B .人沿沙坡下滑时所受阻力 Lmv mg F f 202sin -=α C .若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v 0的初速度下滑,则人到达斜面底端 时的速度大小为3v 0D .若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v 0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为5v 05.在2008年北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m 的成绩第24次打破世界记录,图3为她比赛中的画面,下面说法中正确的是( )A.运动员过最高点时的速度为零B.运动员下降过程中处于失重状态C.撑杆恢复形变时,弹性势能完全转化为动能D.运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功6.如图所示,A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h 处由静止释放小球,使之进入右侧不同的轨道:除去底部一小段圆弧,A 图中的轨道是一段斜面,高度大于h ;B 图中的轨道与A 图中的轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h ;C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h ;D 图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h .如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h 高度的是 ( )A .①③B .②④C .①④D .②③7.内壁光滑的环形凹槽半径为R ,固定在竖直平面内,一根长度为2R 的轻杆,一端固定有质量为m 的小球甲,另一端固定有质量为2m 的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示,由静止释放后( )A.下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B.下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点8.如图所示,光滑斜轨和光滑圆轨相连,固定在同一竖直面内,圆轨的半径为R,一个小球(可视为质点),从离水平面高h 处由静止自由下滑,由斜轨进入圆轨。
(新编)《机械能守恒定律》精选练习100题(含答案)
(新编)《机械能守恒定律》精选练习100题一、选择题1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[C](1)用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了x.(2)用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了x.(3)斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F,推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进x.A.(3)做功最多B.(2)做功最多C.做功相等D.不能确定2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[B]A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功3.如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离x,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[C]A.摩擦力做的功为fx B.力F做的功为FxcosθC.力F做的功为FxsinθD.重力做的功为mgx4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离x时,如图2所示,物体m相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[A]A.摩擦力对物体m做功为零B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.弹力对物体m做正功5.质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上,如图5所示,下列说法中正确的是[ABC] A.若B向右匀速移动距离x,则B对A做的功为零B.若B向上匀速移动距离x,则B对A做的功为mgxC.若B向左以加速度a移动距离x,则B对A做的功为maxD.若B向下以加速度a移动距离x,则B对A做的功为m(g+a)x6.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。
[C] A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h上作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[A]A.4 J B.12 J C.0D.-4J8.关于功率以下说法中正确的是[D]A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.根据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。
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机械能守恒定律一.势能与重力做功1. 关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为()A.mghB.mgHC.mg(h+H)D.-mgh3.一个实心铁球和一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能小于木球的重力势能C.铁球的重力势能等于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能4.一物体从高处同一点沿不同倾角的光滑斜面滑到同一水平面,则( )A.在下滑过程中,重力对物体做的功相同B.在下滑过程中,重力对物体做功的平均功率相同C.在物体滑到水平面的瞬间,重力对物体做功的瞬时功率相同D.在物体滑到水平面的瞬间,物体的动能相同5.自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中,( )A.小球的重力势能逐渐变小B.小球的动能逐渐变小C.小球的加速度逐渐变小D.弹簧的弹性势能逐渐变大6.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N,长1 m,从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J,如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功J.(g取10 m/s2)7.桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上.(1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少?(2)以桌面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少?8.质量为50kg的人沿着长为150m,倾角为30度的坡路走上了一个土丘,重力对他做的功为多少?他克服重力做的功为多少?他的重力势变化了多少?9.地面上竖直放置一根劲度系数为k,原长为L0的轻质弹簧,在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上,弹簧被压缩,求小球速度最大时重力势能是多少?(以地面为参考平面)10.水平地面上放着一个长度为2m的长方体木料,木料的横截面为0.2mx0.2m,木料的密度为0.8x103kg/m3;将木料树立在地面上,至少需克服重力做多少功?11、在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?二.机械能守恒定律1.“单个”物体机械能守恒1.在下列实例中(不计空气阻力)物体的机械能守恒的是()A.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升B.物体沿光滑斜面自由下滑C.物体做竖直上抛运动D.圆锥摆在摆动过程中E.推出去的铅球在空中的过程中F.以一定的初速度冲上光滑斜面的物体G.沿着斜面匀速下滑的物体H.被起重机匀速吊起的物体2.在下面列举的各个实例中,哪些情况机械能是守恒的?( )vA.汽车在水平面上匀速运动B.抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力)C.拉着物体沿光滑斜面匀速上升D.如图所示,在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来3.物体以8m/s2的加速度从静止开始竖直向下运动,则物体在下落的过程中A.机械能增加B.机械能减小C.机械能不变D.条件不足、无法判断4.一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向上运动,则在此物体上升h的过程中,物体的()A.重力势能增加了2mgh B.动能增加了2mghC.机械能保持不变D.机械能增加了mgh5.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个水平抛出,则它们从抛出到落地①运行的时间相等②加速度相同③落地时的速度相同④落地时的动能相等。
以上说法正确的是()A.①③B.②③C.①④D.②④6.如图7-7-28所示,将悬线拉至水平位置无初速释放,当小球到达最低点时,细线被一与悬点同一竖直线上的小钉B挡住,比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间,①小球的机械能减小②小球的动能减小③悬线的张力变大④小球的向心加速度变大以上说法正确的是( )A.①②B.②③C.③④D.①④7.在离地面高为h处,以速度v竖直向上抛出一个质量为m的物体,若不计空气的阻力,以地面为重力势能的零点,以下哪些量等于mv2/2+mgh:()A.物体到达最高点的重力势能B.物体落地时的动能C.物体落回抛出点时的重力势能D.物体在空中任何时刻的机械能8.两个质量相同的小球A、B,分别用细线悬挂在等高的o1、o2点,A球的悬线比B球的长,如图8—52所示,把两球均拉到与悬线水平后由静止释放,以悬点所在平面为参考平面,到两球经最低点时的A. A球的速度等于B球的速度B.A球的动能等于B球的动能C.A球的机械能等于B球的机械能D.A球对绳的拉力等于B球对绳的拉力9.某人以初速度v0=2m/s将质量为m的小球抛出,小球落地时的速度为4m/s,求:小球刚被抛出时离地面的高度。
10.一物体从距地面高为H处自由下落,当它的重力势能和动能相等时,需要下落的时间为多少?11. 要使一个球着地后,反弹上升的高度比抛出点高5m,必须以多大的速度将它竖直抛下?(不计空气阻力和球落地时的能量损失,g取10m/s2。
)12.如图5-5-2长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2.13.如图所示,质量为m的物体以某一初速v0从A点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过最低点B的速度为33gR ,求:(1)物体在A点时的速度;(2)(2)物体离开C点后还能上升多高.14.如图5-4-2使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点B上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点A?15.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB 竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过中()图5-4-22A ORBPA .重力做功mgR 2B .机械能减少mgRC .合外力做功mgRD .克服摩擦力做功mgR 2116.一根长为l 的轻质杆,下端固定一质量为m 的小球,欲使它以上端O 为转轴刚好能在竖直平面内做圆周运动(如图),球在最低点A 的速度至少多大?如将杆换成长为L 的细线,则又如何?17.如图所示,一质量为m 的木块以初速v 0从A 点滑上半径为R 的光滑圆弧轨道,它通过最高点B 时对轨道的压力F N 为多少?18.一质量m =2kg 的小球从光滑斜面上高h =3.5m 高处由静止滑下斜面底端,紧接着又滑上一个半径R =1m 的光滑圆环如图,试求:(1)小球滑至圆环顶端时对环的压力;(2)小球至少要从多高处由静止滑下才能越过圆环的最高点;(3)小球从h 0=2米高处由静止滑下时将在何处脱离圆环(g=9.8m/s 2)。
第16题图第17题图第18题图2.“多个”物体机械能守恒(弹簧,绳,杆模型)1.如图示,一轻弹簧一端固定于O 点,另一端系一重物,将重物 从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度释放,让它自由摆下.不计空气阻力,则在重物由A 点摆向最低点B 的过程中 ( )A .弹簧与重物的总机械能守恒B .弹簧的弹性势能增加C .重物的机械能不变D .重物的机械能增加2、如图,一小球自A 点由静止自由下落 到B 点时与弹簧接触.到C 点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A -B —C 的运动过程中( ) A 、小球和弹簧总机械能守恒 B 、小球的重力势能随时间均匀减少 C 、小球在B 点时动能最大D 、到C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量3.如图所示,重10N 的滑块在倾角为30的斜面上,从a 点由静止开始下滑,到b 点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c 点开始被弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点。
已知ab=1m ,bc=0.2m ,那么( ) A .整个过程中滑块动能的最大值为6J B .整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J C .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做功6JD .整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒4. 如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M 和m ,且M >m ,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中( ).A B CA.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守5.有一斜面体,放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下,在下滑过程中()A.斜面体对小物体的弹力做功为零B.小物体的重力势能完全转化为小物体的动能C.小物体的机械能守恒D.小物体、斜面体构成的物体系统的机械能守恒6.如下图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动.在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是( )A.A球到达最低点时速度为零B.A球机械能减少量等于B球机械能增加量C.当支架从左向右回摆时,A球一定回到起始高度D.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A开始运动时的高度7.如图所示,A和B两个小球固定在轻杆的两端,质量分别为m和2m,此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动。
现使轻杆从水平位置无初速释放,发现杆绕O沿顺时针方向转动,则轻杆从释放起到转动900的过程中()A.B球的重力势能减少,动能增加B.A球的重力势能增加,动能减少C.轻杆对A球和B球都做正功A BOωD.A球和B球的总机械能是守恒的8.如图所示,轻弹簧一端与墙相连处于自然状态,质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能.9.一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的另一端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5 m,弹簧的原长L0=0.50 m,如图所示.若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能E p=0.60 J.(g=10 m/s2).求:(1)小球到C点时的速度v C的大小.(2)若弹簧的劲度系数为4.8 N/m,小球在C点时对环的作用力的大小和方向。