验证机械能守恒定律习题(含答案)
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。
高考物理实验专题 验证机械能守恒定律（含答案）
高考物理专题 验证机械能守恒定律（含答案）1. 在“用DIS 研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是 传感器。
若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏 。
（选填：“大”或“小”）。
【答案】光电门；大【解析】在实验中，摆锤的速度通过光电门进行测量，测量的速度是通过小球直径d 与挡光时间的比值进行计算，为：dv t=∆，当摆锤直径测量值大于真实值时，小球直径d 会变大，导致计算出的小球速度变大，故小球动能也会变大。
2. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______________。
A ．重物选用质量和密度较大的金属锤 B ．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C ．精确测量出重物的质量D ．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz 的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。
纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O 点为纸带上打出的第一个点。
重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________。
A ．OA 、AD 和EG 的长度 B ．OC 、BC 和CD 的长度 C ．BD 、CF 和EG 的长度 C ．AC 、BD 和EG 的长度 【答案】①AB ； ②BC 。
【解析】①重物选用质量和密度较大的金属锤，减小空气阻力，以减小误差，故A 正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，减小纸带和打点计时器之间的阻力，以减小误差，故B 正确；验证机械能守恒定律的原理是：21222121mv mv mgh -=，重物质量可以消去，无需精确测量出重物的质量，故C 错误；用手拉稳纸带，而不是托住重物，接通电源后，撒手释放纸带，故D 错误。
(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。
(常考题)人教版高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，两个相同的小球a 、b ，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时，b 从同一高度平抛。
小球a 、b （ ）A ．落地时的速度相同B ．落地时重力的瞬时功率a b P P <C ．运动到地面时动能相等D ．从运动到落地的过程中重力的平均功率相等2．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。
其正上方A 位置有一只小球。
小球从静止开始下落，在B 位置接触弹簧的上端，在C 位置小球所受弹力大小等于重力，在D 位置小球速度减小到零。
小球下降阶段下列说法中正确的是（ ）A ．在B 位置小球动能最大B ．在C 位置小球动能最小C ．从A C →位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加D ．从A D →位置小球动能没有发生改变3．质量为2kg 的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为2(m)x t t =+，2s t =时，该物体所受合力的瞬时功率为（ ）A ．10WB ．16WC ．20WD ．24W4．如图所示，A 、B 两球质量相等，A 球用不能伸长的轻绳系于O 点，B 球用轻质弹簧系O ′点。
O 与O ′点在同一水平面上，分别将A 、B 球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上，则（ ）A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，A、B两球机械能相等D．两球到达各自悬点的正下方时，A球机械能较大5．小球在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么下面说法错误的是（）A．物体在c点的动能比在a点时大B．若选抛出点为零势点，物体在a点的重力势能比在c点时小C．物体在a、b、c三点的机械能相等D．物体在a点时重力的瞬时功率比c点时小6．物体从某一高度做初速为0v的平抛运动，p E为物体重力势能，k E为物体动能，h为下落高度，t为飞行时间，v为物体的速度大小。
人教版高中物理必修二 8.4 机械能守恒定律 练习(含答案)
机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是( )A. 跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B. 忽略空气阻力，物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解：A、跳伞运动员在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，因机械能等于动能和势能之和，则机械能减小。
故A错误。
B、忽略空气阻力，物体竖直上抛，只有重力做功，机械能守恒，故B正确。
C、火箭升空，动力做功，机械能增加。
故C错误。
D、物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变，重力势能在增加，所以机械能在增大。
故D错误。
故选：B。
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功，或看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断。
解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功。
2、看动能和势能之和是否不变。
2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。
如图为彩虹滑道，游客先要从一个极陡的斜坡落下，接着经过一个拱形水道，最后达到末端。
下列说法正确的是( )A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时，游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能消失了【答案】A【解析】解：A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，不能让游客经过拱形水A正确；B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客的位置是先降低后升高，所以重力先做正功后做负功，故B错误；C、游客从斜坡上下滑到最低点时，加速度向上，处于超重状态，游客对滑道的压力最大，故C错误；D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能没有消失，而是转化为其他形式的能(内能)，故D错误。
故选：A。
高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客是先降低后升高的；游客在最低点时，其加速度向上，游客处于超重状态；整个过程是符合能量守恒的，机械能不是消失，而是转化为其它形式的能。
验证机械能守恒定律习题含答案
验证机械能守恒定律习题（含答案）1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( )A ．用天平称出重物的质量B ．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C ．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D ．接通电源，待打点稳定后释放纸带E ．用秒表测出重物下落的时间解析：在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量mgh 和动能增加量12m v 2之间的大小关系，若机械能守恒，则有mgh ＝12m v 2成立，两边都有质量，可约去，即验证gh ＝12v 2成立即可，故无需测质量，A 选项多余．对E 选项，测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此E 选项也多余．答案：AE2．(安徽高考)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h .某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v ＝gt计算出瞬时速度v .b ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v ＝2gh 计算出瞬时速度v .c ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过h ＝v 22g计算出高度h . d ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v .以上方案中只有一种正确，正确的是__________．(填入相应的字母)解析：重物下落过程中，由于纸带与打点计时器的阻碍作用，其加速度要小于重力加速度g ，故不可用a 、b 、c 方案中的公式来求解．答案：d3．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s 2，小球质量m ＝0.2 kg ，计算结果保留三位有效数字)：(1)55；(2)从t 2到t 5时间内，重力势能增量ΔE p ＝__________ J ，动能减少量ΔE k＝__________ J ；(3)在误差允许的范围内，若ΔE p 与ΔE k 近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE p __________ΔE k (选填“>”、“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. 解析：(1)t 5时刻小球的速度v 5＝16.14＋18.662×0.05×10－2 m/s ＝3.48 m/s ；(2)从t 2到t 5时间内，重力势能增量ΔE p ＝mgh 25＝0.2×9.8×(23.68＋21.16＋18.66)×10－2 J ＝1.24 J ，动能减少量ΔE k ＝12m v 22－12m v 25＝1.28 J ；(3)ΔE p <ΔE k ，造成这种结果的主要原因是存在空气阻力． 答案：(1)3.48 (2)1.24；1.28 (3)<；存在空气阻力4.如图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m 1＞m 2.现要利用此装置验证机械能守恒定律．(1)若选定物块A 从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有__________．(在横线上填入选项前的编号)①物块的质量m 1、m 2②物块A 下落的距离及下落这段距离所用的时间③物块B 上升的距离及上升这段距离所用的时间④绳子的长度(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃④两个物块的质量之差要尽可能小以上建议中确实对提高准确程度有作用的是______．(在横线上填入选项前的编号)(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________________ _______________________________________________________.解析：(1)通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故②、③只测其中之一即可，不需要测量绳子的长度．(2)如果绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物块的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；两物块质量相差较小时，摩擦等阻力做功占两物块的机械能的比例增大，误差增大，故无需减小两物块的质量差．答案：(1)①②或①③(2)①③(3)例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”；等等5．如图所示，是用落体法“验证机械能守恒定律”的实验装置，请回答下列问题：(1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为__________．A．打点计时器(含纸带)； B.重锤；C．天平； D.毫米刻度尺；E.秒表．(2)实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往__________它所减小的重力势能(填“大于”、“小于”或“等于”)．(3)如果以v 2/2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出v 2/2－h 图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是__________．解析：(1)验证机械能守恒定律时，只需验证12v 2与gh 近似相等，故无需测量重锤质量，用打点计时器可以测量重锤下落高度即下落的时间，故无需秒表，故正确的为A 、B 、D.(2)由于重锤下落过程中有部分重力势能转化为克服摩擦力做功而产生的热，故重锤获得的动能稍小于减小的重力势能．(3)由12v 2＝gh 可知，以12v 2为纵轴，h 为横轴，所绘图线的斜率为重力加速度g . 答案：(1)ABD (2)小于 (3)重力加速度6. 如图所示是“用DIS 实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置，完成下列有关问题：(1)本实验中，采用的传感器是________(填写传感器名)．(2)本实验中，先选取零势能面再进行实验，则零势能面位置的选取对验证摆锤动能与重力势能之和为常数________影响(选填“有”或“无”)．(3)每次都准确从同一位置静止释放摆锤，改变传感器安装的高度，以同一零势能面测得四个不同位置的重力势能和动能的数据.的原因是：____________________________________________________________.解析：(1)利用光电门可测量挡光时间，再测量摆锤的直径，即可求出摆锤的速度．(2)验证机械能守恒定律时，可以通过比较重力势能的减少量与动能的增加量是否相等来判断机械能是否守恒，故与零势能面的选取无关．(3)由于摆锤运动过程中受到阻力，阻力做负功，使摆锤的机械能减小．答案：(1)光电门 (2)无 (3)摆锤在摆动过程中存在一定的阻力7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz ，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时，各计数点对应刻度尺上的读数如图所示(图中O 点是打点计时器打出的开始下落的第1个点，A 、B 、C 、D 、E 、F 分别是每打两个点取出的计数点)根据纸带计算：(1)重锤下落到打B 点、E 点时的速度；(2)若重锤的质量为m kg ，则重锤从开始下落到打B 点时，减少的重力势能是多少？重锤增加的动能为多少？(3)若重锤质量为m kg ，求重锤下落BE 高度的过程中重力势能减少多少？重锤的动能增加多少？(当地重力加速度为9.8 m/s 2)解：(1)x AB ＝195.0 mm －125.0 mm ＝70.0 mm ＝0.070 0 mx BC ＝280.5 mm －195.0 mm ＝85.5 mm ＝0.085 5 mx DE ＝498.0 mm －381.5 mm ＝116.5 mm ＝0.116 5 mx EF ＝630.0 mm －498.0 mm ＝132.0 mm ＝0.132 0 mv B ＝(x AB ＋x BC )/2T＝(0.070 0＋0.085 5)/(2×0.04) m/s ＝1.944 m/sv E ＝(x DE ＋x EF )/2T＝(0.116 5＋0.132 0)/(2×0.04) m/s ＝3.106 m/s.(2)重锤从开始下落到打B 点时：减少的重力势能为ΔE p 减＝mgx BO ＝9.8×0.195m ＝1.91m (J)增加的动能为：ΔE k 增＝12m v 2B ＝12m ×(1.944)2＝1.89m (J)． (3)重锤下落BE 高度时减少的重力势能为ΔE p减＝mgx EB ＝9.8×(0.498 0－0.195 0)m ＝2.969m (J)增加的动能：ΔE k 增＝12m v 2E －12m v 2B ＝12m ×(3.106)2－12m ×(1.944)2＝2.934m (J)．8．(2011海南高考)现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图甲所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t .用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度．用g 表示重力加速度．完成下列填空和作图：(1)若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为____________，动能的增加量可表示为____________．若在运动过程中机械能守恒，1t 2与s 的关系式为1t 2＝__________. (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的s 与t 值．如果如下表乙所示：以s 为横坐标，1t2为纵坐标，在答题卡对应图丙位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k ＝__________×104 m －1·s －2(保留3位有效数字)．由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出1t 2－s 直线的斜率k 0，将k 和k 0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．解析：(1)滑块的重力势能减小Mg ·s ·h d，砝码的重力势能增加mg ·s ，故系统的重力势能减小量为Mg ·s ·h d －mg ·s ＝(M h d －m )gs .滑块通过B 点时的瞬时速度v ＝b t ，系统动能的增加量为12(M ＋m )v 2＝12(M ＋m )b 2t 2.若在运动过程中机械能守恒，则有(M h d －m )gs ＝12(M ＋m )b 2t 2，则1t 2＝2(M h d －m )g (M ＋m )b 2s . (2)第1和第5个数据点及所作直线见下图．直线的斜率约为k ＝2.36×104 m －1·s －2.答案：(1)(M h d －m )gs 12(M ＋m ))b 2t 2 2(M h d －m )g (M ＋m )b 2s (2)作图见解析 2.36(2.32～2.40均正确)。
高中物理：机械能守恒定律 测试题(含答案)
高中物理：机械能守恒定律测试题（含答案）一、单选题1．如图所示,物体在恒力F作用下沿光滑水平面前进L,力F的方向与物体运动方向夹角为α,物体的质量为m,重力加速度为g．在此过程中,下列关于力做功的说法中正确的是（）A．力F做功为FL B．力F做功为FL cosαC．重力做功为mgL D．合力对物体做功为02．如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )A．重力对两物体做的功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率P A<P B D．到达底端时两物体的动能相同,速度相同3．如图所示,半径为R的1/8光滑圆弧轨道左端有一质量为m的小球,在大小恒为F、方向始终与轨道相切的拉力作用下,小球在竖直平面内由静止开始运动,轨道左端切线水平,当小球运动到轨道的末端时,此时小球的速率为v,已知重力加速度为g,则( )A．此过程拉力做功为22FR B．此过程拉力做功为4FRC．小球运动到轨道的末端时,拉力的功率为12 FvD．小球运动到轨道的末端时,拉力的功率为22Fv4．如图所示,甲、乙两球质量相同,悬线一长一短,如将两球从同一水平面无初速释放,不计阻力,则小球通过最低点时（）A．甲球受到的拉力与乙球受到的拉力大小相等B．甲球重力做功的瞬时功率最大C ．甲球的动能和乙球的动能相等D ．相对同一参考平面,甲球的机械能大5．如图所示,质量为的物体以速度0υ离开桌面后经过A 点时,所具有的机械能是(以桌面为零势能面,不计空气阻力) （ ）A ．2012mvB ．2012mv mgh - C ．201()2mv mg H h ++ D ．2012mv mgh + 6．质量为m 的物体,从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ,下列几种说法正确的是（ ）A ．机械能增加了12mghB ．动能减少了12mgh C ．机械能减少了12mgh D ．重力势能增加了mgh7．放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0～6 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示．下列说法错误．．的是( ) A ．0～6 s 内物体的位移大小为30 mB ．0～6 s 内拉力做的功为70 JC ．滑动摩擦力的大小为5 ND ．物体的质量为109kg 8．如图,一物体从光滑斜面AB 底端A 点以初速度v 0上滑,沿斜面上升的最大高度为h ,下列说法中正确的是（设下列情境中物体从A 点上滑的初速度仍为v 0）（ ）A ．若把斜面CB 部分截去,物体冲过C 点后上升的最大高度仍为hB ．若把斜面AB 变成曲面AEB ,物体沿此曲面上升仍能到达B 点C ．若把斜面弯成圆弧形D 物体仍沿圆弧升高hD ．以上说法都不对二、多选题9．如图所示,长为L 的轻杆一端固定一个质量为m 的小球,另一端可绕固定轴O 转动,已知小球通过最高点P 时速度为2gL ,不计一切阻力,则（ ） A ．在最高点P 轻杆受到小球对它的向下的弹力B ．小球在最低点Q 受到轻杆对它的弹力大小为92mg C ．小球在最低点Q 和最高点P ,轻杆中的弹力大小之差为5mgD ．小球要到达最高点P 点,最低点Q 点最小的速度为5gL10．如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O 点.现将物块从O点拉至A 点,撤去拉力后物块由静止向上运动,经O 点到达B 点时速度为零.则物块A ．从A 到O ,物块动能一直减小B ．从O 到B ,物块动能一直减小C ．从A 到O ,物块弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量D ．从O 到B ,物块动能的减少量小于弹性势能的增加量11．如图甲所示,一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v 0沿斜面上滑,其动能E k 随离开斜面底端的距离x 变化的图线如图乙所示,斜面与物体间的动摩擦因数μ＝0.5,g 取10m/s 2,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )A ．斜面的倾角θ＝30°B ．物体的质量为m ＝0.5kgC ．斜面与物体间的摩擦力大小f ＝2ND ．物体在斜面上运动的总时间t ＝2s12．质量为m 的物体静止在光滑的水平而上,物体在下列四种变化规律不同的合外力F 作用下都通过相同的位移x 0,下列说法正确的是（ ）A．甲图和乙图合外力做功相等B．丙图和丁图合外力做功相等C．四个图合外力做功均相等D．四个图中合外力做功最多的是丙图三、实验题13．如图所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．（1）若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物质量为0.2kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量等于___________J．（结果保留3位有效数字）（2）实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是_________．A．重物的质量过大B．重物的体积过小C．使用的直流电源D．重物及纸带在下落时受到阻力14．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的___________．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C．实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O＝A＝B＝C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）．四、解答题15．一辆载重汽车在水平公路上,只要以额定功率行驶,所受阻力大小就与汽车对地面压力大小成正比.已知这辆载重汽车质量m0=3.0 t,额定功率P=90 kW,空载时在水平公路上行驶的最大速度v m=25 m/s.某次,这辆汽车装上m=2.0 t的货物,在水平公路上以额定功率起动并保持额定功率,经过时间t=1.0 min达到最大速度.g取10 m/s2.求：（1）汽车空载,在水平公路上以最大速度行驶时受到的阻力大小.（2）汽车装上m=2.0 t的货物,在时间t=1.0 min内通过的路程.16．如图,有一半径为R的半圆形曲面MPQ,质量为2m的A球与质量为m的B球, 用轻质绳连接后挂在圆柱曲面边缘．现将A球从边缘M点由静止释放, 若不计一切摩擦,则A球沿圆柱曲面滑到最低点P时,求：(1)A球速度大小；(2)这一过程中绳对A球所做的功.17．质量为m=1kg的物块从一光滑的斜面顶端A点以初速度v0=2m/s下滑至底端B点后,颠簸了一下,接着沿水平粗糙地面匀减速滑行了x=8m位移后停止在C点．已知斜面的高度为h=3m,物块与水平地面间的动摩擦因数为µ=0.1,g取10m/s2,求：＝1）物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）的速度大小；＝2）物块在B点由于颠簸而损失的机械能△E＝参考答案1．B【解析】【分析】对物体进行受力分析,受重力、支持力、拉力F,由做功公式可求得拉力及合力所做的功．【详解】A＝根据题意及功的公式可得：力F对物体所做的功：W=FLosα,故A错误,B正确；C、重力在竖直方向,位移在水平方向,故重力不做功,故C错误；D、物体受到重力、支持力、拉力F,其中重力和支持力都不做功,只有拉力做功,所以合力对物体做的功等于拉力做的功,即为FLosα,故D错误．故选B【点睛】功的计算中要注意功等于力与在力的方向上发生的位移,求合力做的功时可以先求出各个力做的功,再求其代数和,也可以先求出合力,再求合力做功．2．C【解析】【分析】【详解】本题考查功能关系,重力做功mgh,高度相同,重力做功相同,A对；A物体, ,运动时间不同,重力的平均功率不同,B错误；重力的瞬时功率,A物体竖直分速度小,瞬时功率小,C对；到达底端时两物体的动能相同,速度方向不同3．B【详解】AB 、将该段曲线分成无数段小段,每一段可以看成恒力,可知此过程中拉力做功为1144W F R FR ππ=•=,故选项B 正确,A 错误； CD 、因为F 的方向沿切线方向,与速度方向平行,则拉力的功率P Fv =,故选项C 、D 错误. 4．A【解析】【详解】A.根据动能定理到最低点有：2102mv mgL -=,在最低点有：2v T mg m L-=,解得绳的拉力为：3T mg =与绳长无关,A 正确.B.在最低点因为速度水平,与重力方向垂直,所以重力瞬时功率为零,B 错误.C.根据机械能守恒有动能K E mgL =,与绳长有关,甲的动能大,C 错误D.因为两球从同一高度无初速度释放,所以两球机械能相同,D 错误.5．A【解析】【详解】选择桌面为零势能面,开始时机械能为：E =0+2012mv =2012mv .由于不计空气阻力,物体运动过程中机械能守恒,则经过A 点时,所具有的机械能也为2012mv .故A 正确,BCD 错误． 故选A.6．C【详解】AC 、因物体的加速度为2g ,故说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知,mg f ma -= ,解得12f mg = ,阻力做功12f W mgh =- ；阻力做功消耗机械能,故机械能的减小量为12mgh ,A 错误C 正确．B 、由动能定理可得动能的改变量k 12E W mah mgh ∆===合 ,动能增加了12mgh ,B 错误． D 、重力做功G W mgh = ,所以物体的重力势能减少mgh ,D 错误．7．C【解析】【详解】A.、速度图象的“面积”表示位移,06s ~内物体的位移大小为466302x m m +=⨯=,故选项A 正确；B 、在02s 内物体的加速度大小为226/3/2v a m s m s t ∆===∆,由图可知当30P W =时则有6/v m s =,得到牵引力5P F N v==,在02s 内物体的位移为16x m =,则拉力做功为115630W Fx J J ==⨯=,26s 内拉力做的功210440W Pt J J ==⨯=,所以06s ~内拉力做的功为1270W W W J =+=,故选项B 正确；C 、在26s 内物体做匀速运动,合力做零,滑动摩擦力的大小为10563P f F N N v ====,故选项C 错误；D 、在02s 内物体的加速度大小为F f a m -=,解得物体的质量为109m kg =,故选项D 正确； 说法错误的故选C .8．B【解析】【分析】【详解】A ．若把斜面CB 部分截去,物体冲过C 点后做斜抛运动,由于物体机械能守恒,同时斜抛运动运动最高点,速度不为零,故不能到达h 高处,故A 错误；BD ．若把斜面AB 与水平面的夹角稍变大,物体在最高点速度为零,根据机械能守恒定律,物体沿斜面上升的最大高度仍然为h ,故B 正确,D 错误；C ．若把斜面弯成圆弧形D ,如果能到圆弧最高点,即h 处,由于合力充当向心力,速度不为零,故会得到机械能增加,矛盾,故C 错误.故选B .9．AC【解析】【详解】A. 向心力2P 12mv F mg r == ,由于向心力小于小球重力mg ,所以小球在最高点P 受到向上的弹力,根据牛顿第三定律：轻杆受到小球对它的向下的弹力,故A 正确.B. 小球从P 到Q 的过程,根据动能定理得：22Q P 11222mgL mv mv =- ,解得：Q v =,则小球在Q 点向心力为2Q Q 92mv F mg L == ,对于Q 点的小球：2NQ Q mv F mg L-= 解得：NQ 112F mg = .所以：小球在最低点Q 受到轻杆对它的弹力大小为112mg ,故B 错误. C. 在P 点：2p NP mv mg F L-= ,解得：NP 12F mg = ,NQ NP 5F F mg -= 所以小球在最低点Q 和最高点P ,轻杆中的弹力大小之差为5mg ,故C 正确.D. 小球要恰好到达最高点P 点速度为零,根据动能定理得：2Q 1-20-2mgL mv =,解得：Q v =,故D 错误.10．BC【解析】【详解】A. 从A 到O ,物体初速度为零,后来开始运动,动能先增加；当弹簧沿斜面向上的弹力等于重力沿斜面向下分量时,物体加速度为零,速度最大,动能最大；继续向上运动到O ,弹簧沿斜面向上的弹力小于重力沿斜面向下分量,物体加速度沿斜面向下,速度减小,动能减小.故A 错误.B. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点,从O 到B ,弹簧弹力沿斜面向下,物体加速度沿斜面向下,物体减速,动能一直减小到零,B 正确.C. 物块从A 向O 运动过程中,弹性势能减小,重力势能、动能增加,根据机械能守恒定律,弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量,C 正确.D. 从O 到B ,根据机械能守恒可知,动能减小量等于弹性势能增加量与重力势能增加量之和,所以物块动能的减少量大于弹性势能的增加量,D 错误.11．BC【解析】【详解】AB ．由动能定理知E k -x 图像的斜率的绝对值表示合外力的大小,则上升阶段有mg sin θ＋μmg cos θ＝5N ,下降阶段有mg sin θ－μmg cos θ＝1N ,联立得3tan 4θ=,即θ＝37°,m ＝0.5kg ,故A 错误,B 正确；C ．物体与斜面间的摩擦力:f ＝μmg cos θ＝2N ,故C 正确；D ．上升阶段由E k x 图像知合力F 1＝5N ,则a 1＝10m/s 2,111v t a =,211125J 2k E mv ==,联立得：t 1＝1s ．同理,下降阶段合力F 2＝1N ,则a 2＝2m/s 2,222v t a =,22215J 2k E mv ==,联立得2t ,则12(1t t t =+=,故D 错误.故选BC .12．AD【解析】F −x 图象中,图象与坐标轴围成的面积表示力F 所做的功,由图象可知,甲乙的面积相等,丙的面积最大,丁的面积最小,故甲乙做功相等,丙做功最多,丁做功最小,选项A＝D 正确．【点睛】物理上,在研究图像问题时,一般根据图像的纵横截距,斜率,面积等代表的物理意义来解决问题．13．9.82×10-2 D【解析】【详解】(1)[1]重力势能减少量＝E p ＝mgh ＝0.2×9.8×5.01×10-2J ＝9.82×10-2J(2)[2]重物增加的动能略小于减少的重力势能,主要原因是,重物及纸带在下落时受到阻力,阻力做负功,根据能量守恒,重力势能转化为物体的动能和克服摩擦力做功,故D 正确. 故选D .14．C 0.653【解析】试题分析：＝车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力；而平衡摩擦力是小车带动纸带恰好做匀速运动,A 错误；设小车质量M,钩码质量m,整体的加速度为a,绳上的拉力为F,则：对小车有：F=Ma ；对钩码有：mg -F=ma,即：mg=（M+m ）a ；如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求：Ma=（M+m ）a,必须要满足小车的总质量远大于钩码质量,这样两者才能近似相等．为使纸带打上尽量多的点,实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放＝ 中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得：2AC B v s T=0.653m/s. 考点：本题考查探究恒力做功与动能改变的关系15．(1) f =3.6×103 N (2) s =806.25 m【解析】【详解】（1）汽车空载,设在水平公路上以最大速度v m 行驶时受到阻力大小为f ,汽车牵引力为F ,则： P =Fv m加速度为零：F =f解得f =3.6×103 N（2）汽车装上m =2.0 t 货物,设最大速度为v m1时,汽车牵引力为F 1,受到的阻力为f 1,在时间1.0 min 内通过的路程为s ,则：f =km 0gf 1=k (m 0+m )g最大速度时,加速度为零F 1=f 1又P =F 1v m1解得F 1=f 1=6×103 Nv m1=15 m/s根据动能定理21011()2m Pt f s m m v -=+ 解得s =806.25 m16．(1)v =(2)255W mgR mgR =-- 【解析】【详解】(1)当A 球运动到P 点时,将A 球的速度分解,如图所示：设A 球的速度为v ,根据几何关系可知B 球的速度为cos 452v v v =︒='B对A 和B 两小球的整体,由机械能守恒得：22112222mv mv mgR mg ⋅+=-'解得：v =(2)对A 球,由动能定理得：212+22mgR W mv =⋅解得：25W mgR =- 17．＝1＝8m/s ＝2＝24J【解析】【详解】＝1）物块从A 到B 的过程只有重力做功,故机械能守恒,所以有：mgh ＝12mv 2−12mv 02,故物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）的速度大小v ＝gh v 220+＝8m /s ＝＝2）物块在水平面上运动只有摩擦力做功,故由动能定理可得：−μmgx ＝0−12mv ′2,所以物块在斜面底端时（颠簸之后）的速度大小v ′＝m /s ＝所以物块在B 点由于颠簸而损失的动能△E k ＝12mv 2−12mv ′2＝24J 【点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。
机械能守恒定律练习含答案
机械能守恒定律精选练习一夯实基础1.如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()【答案】D【解析】：人上楼、跳绳过程中机械能不守恒，从能量转化角度看都是消耗人体的化学能；水滴石穿，水滴的机械能减少的部分转变为内能；弓箭射出过程中是弹性势能与动能、重力势能的相互转化，只有重力和弹力做功，机械能守恒。
2.(2019·浙江省温州市诸暨中学高一下学期期中)关于以下四幅图，下列说法中正确的是()A．图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒B．图2中火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零C．图3中握力器在手的压力作用下弹性势能增加了D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒【答案】C【解析】：图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程，钢绳对它做负功，所以机械能不守恒，故A错误；图2中火车在匀速转弯时做匀速圆周运动，所受的合外力指向圆心且不为零，故B错误；图3中握力器在手的压力下形变增大，所以弹性势能增大，C正确；图4中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。
3．(2019·山东省济南外国语学校高一下学期月考)如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。
设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h ，则物体运动到C 点时，弹簧的弹性势能是( )A ．mgh －12mv 2 B ．12mv 2－mgh C ．mghD ．mgh ＋12mv 2 【答案】B【解析】：由A 到C 的过程运用机械能守恒定律得：mgh ＋E p ＝12mv 2所以E p ＝12mv 2－mgh ，故选B 。
4.如图，质量为m 的苹果，从离地面H 高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h 的坑。
若以地面为零势能参考平面，则当苹果落到坑底时的机械能为( )A ．－mghB ．mgHC ．mg (H ＋h )D ．mg (H －h )【答案】B【解析】：苹果下落过程机械能守恒，开始下落时其机械能为E ＝mgH ，落到坑底时机械能仍为mgH 。
专题13 实验：验证机械能守恒定律(解析版)
专题13 实验：验证机械能守恒定律1.(2020-2021学年·陇川县民族中学高二期末)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物，回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________(填入正确选项前的字母)A.米尺B.秒表C.低压直流电源D.低压交流电源(2)实验中产生误差的原因有____________________________(写出两个原因即可)；(3)实验中由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样将造成________。
A.不清楚B.mgh >12mv 2C.mgh <12mv 2 D.mgh ＝12mv 2【答案】 (1)AD (2)纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的间距时读数有误差(其他原因合理均可得分) (3)B【解析】 (1)在处理数据时需要测量长度，故需要米尺；电磁打点计时器工作时需要使用低压交流电源，故A 、D 正确。
(2)造成误差的原因有：①纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦。
①用米尺测量纸带上点的间距时读数有误差。
①计算势能变化时，选取始末位置过近。
①交流电频率不稳定。
(3)由于阻力作用，物体重力势能的减少量大于动能的增加量，即mgh ＞12mv 2，故B 正确。
2.(2020-2021学年·江苏盐城市高一期末)在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)下列释放纸带的操作正确的是________。
(2)打点计时器所接电源的频率为50 Hz 。
某次打出的一条纸带如图所示，当打点计时器打到B 点时，重物的速度v B ＝________m/s 。
(结果保留2位小数)(3)实验发现重物重力势能减小量大于其动能增大量，原因可能是_____________________________________________________________________。
高中物理第八章机械能守恒定律专项训练题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律专项训练题单选题1、如图（a）所示，一个可视为质点的小球从地面竖直上抛，小球的动能E k随它距离地面的高度ℎ的变化关系如图（b）所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小球的质量为2E0gℎ0B．小球受到空气阻力的大小为E0gℎ0C．上升过程中，小球的动能等于重力势能时，小球距地面的高度为47ℎ0D．下降过程中，小球的动能等于重力势能时，小球的动能大小为E02答案：CAB．上升阶段，根据能量守恒2E0=fℎ0+mgℎ0下降阶段，根据能量守恒E0+fℎ0=mgℎ0联立解得，小球的质量为m=3E0 2gℎ0小球受到空气阻力的大小为f=E0 2ℎ0故AB错误；C．上升过程中，小球的动能等于重力势能时，根据能量守恒2E0=E k1+mgℎ+fℎ=2mgℎ+fℎ解得小球距地面的高度为ℎ=47ℎ0故C正确；D．下降过程中，小球的动能等于重力势能时，设此时高度ℎ1，根据能量守恒mgℎ0=E k2+mgℎ1+f(ℎ0−ℎ1)=2E k2+fℎ0−fℎ1即3E0 2=2E k2+E02−fℎ1解得小球的动能大小E k2=E0+fℎ12不等于E02，故D错误。
故选C。
2、下列有关力对物体做功的说法正确的是( )A．静摩擦力一定不做功B．如果外力对物体做功为零，则物体一定处于静止状态C．物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大D．物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力不做功答案：DA．静摩擦力也可以做功，如物体随倾斜传送带向上运动，物体受到静摩擦力做功，故A错误；B．如匀速下落的小球，外力对物体做功为零，物体不是处于静止状态，故B错误；C．物体受到的外力对物体所做功的大小和力、位移和力位移夹角有关，故C错误；D．物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力不做功，故D正确。
故选D。
高考物理《实验：验证机械能守恒定律》真题练习含答案
高考物理《实验：验证机械能守恒定律》真题练习含答案1.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量．(1)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ，测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C .已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T .设重物的质量为m .从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p ＝________，动能变化量ΔE k ＝________．(2)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A ．利用公式v ＝gt 计算重物速度B ．利用公式v ＝2gh 计算重物速度C ．空气阻力和摩擦力的影响D ．没有采用多次实验取平均值的方法(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，图像斜率满足k ＝________，则重物下落过程中机械能守恒．答案：(1)mgh B m （h C －h A ）28T 2(2)C (3)2g 解析：(1)从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p ＝mgh B .B 点的速度v B ＝hC －h A 2T ，则动能的增加量为ΔE k ＝12 m v 2B ＝m （h C －h A ）28T 2. (2)验证性实验中若重物的速度采用选项A 、B 的方法计算得出，则会出现重力势能的减少量等于动能的增加量，A 、B 错误；由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能会大于动能的增加量，C 正确；多次实验取平均值的方法可以减小偶然误差，对系统误差没有效果，D 错误．(3)若机械能守恒，则有mgh ＝12m v 2，可得v 2＝2gh ，则此时v 2 h 图像是过原点的一条直线，图像的斜率为2g .2．[2024·海南省天一大联考]某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示．实验的主要步骤如下：A.用天平测出滑块的质量m ＝0.2 kg ；B ．将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角θ＝24°的倾斜状态(sin 24°＝0.4)；C ．将滑块从导轨的顶端由静止释放，使用频闪照相机对滑块进行拍摄，频闪照相机每隔T ＝0.05 s 拍摄一次．某次拍摄后得到的照片如图2所示，该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为s 1＝2.42 cm ，s 2＝3.41 cm ，s 3＝4.37 cm ，s 4＝5.34 cm.已知当地的重力加速度g ＝9.8 m/s 2.结合以上实验数据，完成下列填空：(计算结果均保留三位有效数字)(1)滑块在位置B 时的速度大小为________ m/s.(2)滑块由B 运动至D ，重力势能的减小量为________ J ，动能的增加量为________ J ，在误差允许的范围内，认为滑块下滑过程机械能守恒．(3)写出两条产生误差的可能原因：①____________________；②____________________．答案：(1)0.583 (2)6.10×10－2 6.03×10－2 (3)空气阻力的作用 读取数据时产生读数误差解析：(1)滑块做匀变速运动，在位置B 时有v B ＝（s 1＋s 2）2T，代入数据得v B ＝0.583 m/s. (2)滑块由B 运动至D ，重力势能的减少量ΔE p ＝mg (s 3＋s 2)·sin 24°＝6.10×10－2 J ，滑块在D 点的速度大小v D ＝（s 3＋s 4）2T ，解得v D ＝0.971 m/s ，动能的增加量ΔE k ＝12m (v 2D －v 2B )，解得ΔE k ＝6.03×10－2 J.(3)滑块在下滑过程中受空气阻力作用，产生误差或读取刻度尺上滑块对应位置距离时产生读数误差．3．[2024·江西省南昌市期中考试]用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m 1、m 2的物体A 、B 组成的系统机械能守恒．物体B 从高处由静止开始下落，物体A 上拖着的纸带打出一系列的点，如图乙所示是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图所示．已知m 1＝50 g ，m 2＝150 g ．(打点计时器打点周期为0.02 s ，g 取9.8 m/s 2)(1)在打0～5点的过程中系统动能的增加量ΔE k ＝________ J(保留三位有效数字)，系统重力势能的减少量ΔE p ＝________ J ，(保留三位有效数字)由此得出的结论是在误差允许范围内，A 、B 组成的系统机械能守恒．(2)若某同学作出12v 2h 图像如图丙所示，则实验测出当地的重力加速度g ＝________ m/s 2.(保留三位有效数字)答案：(1)0.576 0.600 (2)9.70解析：(1)打点计时器打点周期为0.02 s ，每相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为T ＝5×0.02 s ＝0.1 s ，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打下点5时，速度大小为v 5＝x 462T ＝（21.60＋26.40）×10－22×0.1 m/s ＝2.40 m/s ，系统动能的增加量ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 25 ＝0.576 J ，系统重力势能的减少量ΔE p ＝(m 2－m 1)gh 5＝0.600 J.(2)系统机械能守恒，由机械能守恒定律得(m 2－m 1)gh ＝12 (m 1＋m 2)v 2，解得12v 2＝（m 2－m 1）g （m 1＋m 2） h ，结合12 v 2h 图像有（m 2－m 1）g （m 1＋m 2）＝5.821.20 ，解得g ＝9.70 m/s 2.。
机械能守恒定律练习题及答案
高一物理周练（机械能守恒定律）姓名 _________ 学号 ______________ 得分一、 选择题（每题6分，共36分）1、 下列说法正确的是：（ ）A 、 物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。
B 、 物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
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。
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、 从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体 （不计空气阻力），当上升到 同一高度时，它们（）A. 所具有的重力势能相等B.C.所具有的机械能相等D. 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（ ）A 、 减少的重力势能大于增加的弹性势能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 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（ ）A 、mghB 、mgHC 、mg （ H+h ）D 、mg （ H-h ）5、 某人用手将1kg 物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法 正确的是（ ）A.手对物体做功12JB. 合外力做功2JC.合外力做功12JD. 物体克服重力做功10J&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（ ） A. 子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B. 阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 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 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 开班级所具有的动能相等 所具有的机械能不等HlOh始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为______________ 。
机械能守恒定律基础练习(计算题,带答案)
机械能守恒定律基础练习1
1. 气球以10m/S的速度匀速上升，当它上升到离地15m的高空时，从气球上掉下一个物体，若不计空气阻力，求物体落地的速度是多少？
2.质量为50㎏的跳水运动员，从1m的跳板上向上跳起，最后以⒐8m/S的速度入水，不计空气阻力，取g=9.8m/S2，求
（1）跳板对运动员做的功是多少？
（2）运动员在空中的最大高度离跳板多高？
3．如图所示，用长为L的细线将质量为m的小球悬于O点，现将小球拉到细线偏离竖直方向 角的位置，由静止释放，求小球摆到最低点时绳子拉力的大小。
4．如图所示，一匀质直杆AB长为2r．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．
A
O
B D
5．如图所示，轻质弹簧的一端与墙相连，质量为2kg的滑块以5m/s的初速度沿光滑平面运动并压缩弹簧，求：
（1）弹簧在被压缩过程中最大弹性势能．
（2）当木块的速度减为2 m/s时，弹簧具有的弹性势能．
v0
6．如图所示，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过轨道最低点B时的速度为3gR，求：
(1)物体在A点时的速度大小；
(2)物体离开C点后还能上升多高．
7. 如图所示,一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出,初动能为6J,问球落到斜面上的B点时动能有多大?
答案：1、20m/s 2、（1）1911J （2）3.9m 3、mg(3-2cosθ) 4、
5、（1）25J （2）21J
6、（1）（2）3.5R
7、14J。
（完整版）机械能守恒定律测试题及答案
（完整版）机械能守恒定律测试题及答案机械能守恒定律测试题一、选择题（每题4分，共40分）1．下列说法正确的是（）A ．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B ．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C ．物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒D ．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2．如图所示，木板OA 水平放置，长为L ，在A 处放置一个质量为m 的物体，现绕O 点缓慢抬高到A '端，直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O 点，在整个过程中（）A ．支持力对物体做的总功为mgLsin αB ．摩擦力对物体做的总功为零C ．木板对物体做的总功为零D ．木板对物体做的总功为正功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为1K E ，重力势能为1P E 。
与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为2K E ，重力势能为2P E 。
则下列关系式中正确的是（）A ．1K E ＞2K EB ．1P E ＞2P EC ．2211P K P K E E E E +=+D ．11K PE E +＜ 22K P E E +4．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g 54，在物体下落h 的过程中，下列说法正确的是（） A ．物体动能增加了mgh 54 B ．物体的机械能减少了mgh 54 C ．物体克服阻力所做的功为mgh 51 D ．物体的重力势能减少了mgh5．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块的质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为（） A ．mgL μB ．2mgL μC ．2mgLμ D ．gL m M )(+μ6．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端，右端与小木块1m 连接，且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑，开始时1m 和2m 均静止，现同时对1m 、2m 施加等大反向的水平恒力1F 和2F ，从两物体开始运动以后的整个过程中，对1m 、2m 和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）A ．由于1F 、2F 等大反向，故系统机械能守恒B ．由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功，故系统动能不断增加C ．由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功，故系统机械能不断增加D ．当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时，1m 、2m 的动能最大7．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下，然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m ，A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段的过程中，摩擦力所做的功（）A ．大于mgL μB ．小于mgL μC ．等于mgL μD ．以上三种情况都有可能8．嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速．如图所示，在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道．这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面．该报道的图示如下．则下列说法正确的是（）A ．实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒．B ．嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道．C ．嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功．D ．嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示，物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A 、B 的质量都为m 。
验证机械能守恒定律实验(吐血整理经典题)
实验：验证机械能守恒定律1．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是() A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．纸带下落和打点不同步不会影响实验2.用如图所示装置验证机械能守恒定律，由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是()A．重力势能的减少量明显大于动能的增加量B．重力势能的减少量明显小于动能的增加量C．重力势能的减少量等于动能的增加量D．以上几种情况都有可能3．有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。
为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为s1、s2、s3。
请你根据下列s1、s2、s3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2) ()A．61.0 mm65.8 mm70.7 mmB．41.2 mm45.1 mm53. 0mmC．49.6 mm53.5 mm57.3 mmD．60.5 mm61.0 mm60.6 mm4．如图是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带．有关尺寸在图中已注明．我们选中n点来验证机械能守恒定律．下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是( )A．n点是第n个点，则v n＝gnTB．n点是第n个点，则v n＝g(n－1)TC．v n＝sn＋s n＋12TD．v n＝hn＋1－h n－12T5．某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2。
测得所用重物的质量为1.00 kg。
(1)下面叙述中正确的是________。
A．应该用天平称出重物的质量B．可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处理数据C．操作时应先松开纸带再通电D．打点计时器应接在电压为4～6 V的交流电源上(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带，量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm、0.19 cm、0.25 cm，则可肯定________同学在操作上有错误，错误是________。
2021届高考物理必考实验六：验证机械能守恒定律【含答案】
2021届高考物理必考实验六：验证机械能守恒定律1.实验原理(1)在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能保持不变,若物体某时刻瞬时速度为v,下落高度为h,则重力势能的减少量为mgh,动能的增加量为mv2,看它们在实验误差允许的范围内是否相等,若相等则验证了机械能守恒定律。
(2)计算点n速度的方法:测出点n与相邻前后点间的距离x n和x n+1,如图所示,由公式v n=或v n=算出。
2.实验器材铁架台(含铁夹),打点计时器,学生电源,纸带,复写纸,导线,毫米刻度尺,重物(带纸带夹)。
3.实验步骤(1)安装置:将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路。
(2)打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方,先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落,更换纸带重复做3~5次实验。
(3)选纸带:分两种情况说明①用m=mgh n验证时,应选点迹清晰,且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带。
若1、2两点间的距离大于2 mm,这是由先释放纸带,后接通电源造成的,这样,第1个点就不是运动的起始点了,这样的纸带不能选。
②用m-m=mgΔh验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时,选择适当的点为基准点,这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了,只要后面的点迹清晰就可选用。
4.数据分析方法一:利用起始点和第n点计算。
代入gh n和,如果在实验误差允许的情况下,gh n=,则验证了机械能守恒定律。
方法二:任取两点计算。
(1)任取两点A、B,测出h AB,算出gh AB;(2)算出-的值;(3)在实验误差允许的情况下,若gh AB=-,则验证了机械能守恒定律。
方法三:图象法。
从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的二次方v2,然后以v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出v2-h图线,若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律。
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。
机械能守恒定律习题(含答案)
图 2 图3 《机械能守恒》 第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分，对而不全得2分。
）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 的小球，从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地面高度为h ，如图1所示，若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（ ）A ．mgh ，减少mg （Ｈ－h ）B ．mgh ，增加mg （Ｈ＋h ）C ．－mgh ，增加mg （Ｈ－h )D ．－mgh ，减少mg （Ｈ＋h ） 3、一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图2所示,表示物体的动能E k 随高度h 变化的图象A 、物体的重力势能E p 随速度v 变化的图象B 、物体的机械能E 随高度h 变化的图象C 、物体的动能E k 随速度v 的变化图象D ，可能正确的是（ )4、物体从高处自由下落，若选地面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时,物体所具有的动能和重力势能之比为 （ ） A ．1：4 B ．1:3 C ．1:2 D ．1：15、如图3所示，质量为m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过 桌边的定滑轮与质量为M 的砝码相连，已知M =2m ，让绳拉直后使砝码 从静止开始下降h （小于桌面）的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速率为（ ）A ．31gh 6 B ．mgh C ．gh 2D ．gh 332图1图46、质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬于O 点，如图4所示，小球在水 平力F 作用下由最低点P 缓慢地移到Q 点，在 此过程中F 做的功为（ ） A ．FL sin θ B ．mgL cos θ C ．mgL (1－cos θ） D ．Fl tan θ7、质量为m 的物体,由静止开始下落，由于阻力作用,下落的加速度为54g ，在物体下落h 的过程中,下列说法中正确的应是( )A ．物体的动能增加了54mgh B ．物体的机械能减少了54mgh C ．物体克服阻力所做的功为51mgh D ．物体的重力势能减少了mgh8、如图5所示，一轻弹簧固定于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 点无初速地释放,让它自 由摆下，不计空气阻力，在重物由A 点摆向最低点的过程中( ） A ．重物的重力势能减少 B ．重物的重力势能增大 C ．重物的机械能不变 D ．重物的机械能减少9、如图6所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ） A ．重力势能和动能之和总保持不变 B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变 C ．动能和弹性势能之和保持不变D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变10、平抛一物体，落地时速度方向与水平方向的夹角为θ.取地面为参考平面,则物体被抛出时，其重力势能和动能之比为( ） A ．tan θ B ．cot θ C ．cot 2θ D ．tan 2θ第Ⅱ卷（非选择题，共60分)二、填空题（每小题6分,共24分。
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验证机械能守恒定律习题（含答案）1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( )A ．用天平称出重物的质量B ．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C ．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D ．接通电源，待打点稳定后释放纸带E ．用秒表测出重物下落的时间解析：在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量mgh 和动能增加量12m v 2之间的大小关系，若机械能守恒，则有mgh ＝12m v 2成立，两边都有质量，可约去，即验证gh ＝12v 2成立即可，故无需测质量，A 选项多余．对E 选项，测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此E 选项也多余．答案：AE2．(安徽高考)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h .某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v ＝gt计算出瞬时速度v .b ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v ＝2gh 计算出瞬时速度v .c ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过h ＝v 22g计算出高度h . d ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v .以上方案中只有一种正确，正确的是__________．(填入相应的字母)解析：重物下落过程中，由于纸带与打点计时器的阻碍作用，其加速度要小于重力加速度g ，故不可用a 、b 、c 方案中的公式来求解．答案：d3．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s 2，小球质量m ＝0.2 kg ，计算结果保留三位有效数字)： 时刻 t 2 t 3 t 4 t 5 速度( m/s) 4.99 4.48 3.98(1)55；(2)从t 2到t 5时间内，重力势能增量ΔE p ＝__________ J ，动能减少量ΔE k＝__________ J ；(3)在误差允许的范围内，若ΔE p 与ΔE k 近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE p __________ΔE k (选填“>”、“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)t 5时刻小球的速度v 5＝16.14＋18.662×0.05×10－2 m/s ＝3.48 m/s ；(2)从t 2到t 5时间内，重力势能增量ΔE p ＝mgh 25＝0.2×9.8×(23.68＋21.16＋18.66)×10－2 J ＝1.24 J ，动能减少量ΔE k ＝12m v 22－12m v 25＝1.28 J ；(3)ΔE p <ΔE k ，造成这种结果的主要原因是存在空气阻力． 答案：(1)3.48 (2)1.24；1.28 (3)<；存在空气阻力4.如图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m 1＞m 2.现要利用此装置验证机械能守恒定律．(1)若选定物块A 从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有__________．(在横线上填入选项前的编号)①物块的质量m 1、m 2②物块A 下落的距离及下落这段距离所用的时间③物块B 上升的距离及上升这段距离所用的时间④绳子的长度(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃④两个物块的质量之差要尽可能小以上建议中确实对提高准确程度有作用的是______．(在横线上填入选项前的编号)(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________________ _______________________________________________________.解析：(1)通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故②、③只测其中之一即可，不需要测量绳子的长度．(2)如果绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物块的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；两物块质量相差较小时，摩擦等阻力做功占两物块的机械能的比例增大，误差增大，故无需减小两物块的质量差．答案：(1)①②或①③(2)①③(3)例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”；等等5．如图所示，是用落体法“验证机械能守恒定律”的实验装置，请回答下列问题：(1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为__________．A ．打点计时器(含纸带)；B.重锤； C ．天平；D.毫米刻度尺；E.秒表．(2)实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往__________它所减小的重力势能(填“大于”、“小于”或“等于”)．(3)如果以v 2/2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出v 2/2－h 图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是__________．解析：(1)验证机械能守恒定律时，只需验证12v 2与gh 近似相等，故无需测量重锤质量，用打点计时器可以测量重锤下落高度即下落的时间，故无需秒表，故正确的为A 、B 、D.(2)由于重锤下落过程中有部分重力势能转化为克服摩擦力做功而产生的热，故重锤获得的动能稍小于减小的重力势能．(3)由12v 2＝gh 可知，以12v 2为纵轴，h 为横轴，所绘图线的斜率为重力加速度g . 答案：(1)ABD (2)小于 (3)重力加速度6. 如图所示是“用DIS 实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置，完成下列有关问题：(1)本实验中，采用的传感器是________(填写传感器名)．(2)本实验中，先选取零势能面再进行实验，则零势能面位置的选取对验证摆锤动能与重力势能之和为常数________影响(选填“有”或“无”)．(3)每次都准确从同一位置静止释放摆锤，改变传感器安装的高度，以同一零势能面测得四个不同位置的重力势能和动能的数据.的原因是：____________________________________________________________.解析：(1)利用光电门可测量挡光时间，再测量摆锤的直径，即可求出摆锤的速度．(2)验证机械能守恒定律时，可以通过比较重力势能的减少量与动能的增加量是否相等来判断机械能是否守恒，故与零势能面的选取无关．(3)由于摆锤运动过程中受到阻力，阻力做负功，使摆锤的机械能减小．答案：(1)光电门(2)无(3)摆锤在摆动过程中存在一定的阻力7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时，各计数点对应刻度尺上的读数如图所示(图中O点是打点计时器打出的开始下落的第1个点，A、B、C、D、E、F分别是每打两个点取出的计数点)根据纸带计算：(1)重锤下落到打B点、E点时的速度；(2)若重锤的质量为m kg，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少？重锤增加的动能为多少？(3)若重锤质量为m kg，求重锤下落BE高度的过程中重力势能减少多少？重锤的动能增加多少？(当地重力加速度为9.8 m/s2)解：(1)x AB＝195.0 mm－125.0 mm＝70.0 mm＝0.070 0 mx BC＝280.5 mm－195.0 mm＝85.5 mm＝0.085 5 mx DE＝498.0 mm－381.5 mm＝116.5 mm＝0.116 5 mx EF＝630.0 mm－498.0 mm＝132.0 mm＝0.132 0 mv B＝(x AB＋x BC)/2T＝(0.070 0＋0.085 5)/(2×0.04) m/s＝1.944 m/sv E＝(x DE＋x EF)/2T＝(0.116 5＋0.132 0)/(2×0.04) m/s＝3.106 m/s.(2)重锤从开始下落到打B点时：减少的重力势能为ΔE p减＝mgx BO＝9.8×0.195m＝1.91m(J)增加的动能为：ΔE k 增＝12m v 2B ＝12m ×(1.944)2＝1.89m (J)． (3)重锤下落BE 高度时减少的重力势能为ΔE p减＝mgx EB ＝9.8×(0.498 0－0.195 0)m ＝2.969m (J)增加的动能：ΔE k 增＝12m v 2E －12m v 2B ＝12m ×(3.106)2－12m ×(1.944)2＝2.934m (J)．8．(2011海南高考)现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图甲所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t .用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度．用g 表示重力加速度．完成下列填空和作图：(1)若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为____________，动能的增加量可表示为____________．若在运动过程中机械能守恒，1t 2与s 的关系式为1t 2＝__________. (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的s 与t 值．如果如下表乙所示：以s 为横坐标，1t2为纵坐标，在答题卡对应图丙位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k ＝__________×104 m －1·s －2(保留3位有效数字)．由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出1t2－s 直线的斜率k 0，将k 和k 0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．解析：(1)滑块的重力势能减小Mg ·s ·h d，砝码的重力势能增加mg ·s ，故系统的重力势能减小量为Mg ·s ·h d －mg ·s ＝(M h d －m )gs .滑块通过B 点时的瞬时速度v ＝b t ，系统动能的增加量为12(M ＋m )v 2＝12(M ＋m )b 2t 2.若在运动过程中机械能守恒，则有(M h d －m )gs ＝12(M ＋m )b 2t 2，则1t2＝2(M h d －m )g (M ＋m )b2s .(2)第1和第5个数据点及所作直线见下图．直线的斜率约为k ＝2.36×104 m －1·s －2.答案：(1)(M h d －m )gs 12(M ＋m ))b 2t 2 2(M h d －m )g (M ＋m )b 2s (2)作图见解析 2.36(2.32～2.40均正确)。