高一机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
(易错题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )A .运动员踢球时对足球做功12mv 2B .足球上升过程重力做功mghC .运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D .足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2.如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是( )A .人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B .人对皮带做功的功率为fvC .人对皮带做功的功率为mgvD .人对皮带不做功3.幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示模型。
一质量为m 的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r 的圆弧形滑道的A 点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B 时的速度大小为2gr (g 为当地的重力加速度)。
已知过A 点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同,则小朋友在沿着AB 下滑的过程中( )A.在最低点B时对滑道的压力大小为32 mgB.处于先超重后失重状态C.重力的功率先减小后增大D.克服摩擦力做功为2mgr4.我国高铁舒适、平稳、快捷.列车高速运行时所受阻力主要是空气阻力,设其大小和车速成正比,则高铁分别以75m/s和100m/s的速度匀速运行时,高铁克服空气阻力的功率之比为()A.4:3B.3:4C.16:9D.9:165.一物体在光滑斜面上受到一平行于斜面、方向不变的力作用,由静止开始沿斜面运动。
运动过程中小物块的机械能E与路程x的关系图像如图所示,其中10x过程的图线为曲线,12x x过程的图线为直线。
忽略空气阻力。
衡水中学机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m =2kg 小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a =4m/s 2开始运动,当其速度达到v =12m/s 后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是( )A .小物块0到4s 内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B .小物块0到3s 内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C .物块在传送带上留下划痕长度为12mD .整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB .由于物块的加速度a 1=µg =2m/s 2小于传送带的加速度a 2=4 m/s 2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vt a ==3s ,此时物块的速度v 1=6 m/s ,传送带的速度v 2=12 m/s 物块的位移x 1=12a 1t 12=9m 传送带的位移x 2=12a 2t 12=18m 两者相对位移为121x x x ∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B 错误; 当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a 2t 2=6+ a 1t 2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
高中物理:机械能守恒易错题归纳
高中物理:机械能守恒易错题归纳本单元内容包括功、功率、动能、势能(包括重力势能和弹性势能)等基本概念,以动能定理、重力做功的特点、重力做功与重力势能变化的关系及机械能守恒定律等基本规律。
其中对于功的计算、功率的理解、做功与物体能量变化关系的理解及机械能守恒定律的适用条件是本单元的重点内容。
本单元中所涉及到的基本方法有:用矢量分解的方法处理恒力功的计算,这里既可以将力矢量沿平行于物体位移方向和垂直于物体位移方向进行分解,也可以将物体的位移沿平行于力的方向和垂直于力的方向进行分解,从而确定出恒力对物体的作用效果;对于重力势能这种相对物理量,可以通过巧妙的选取零势能面的方法,从而使有关重力势能的计算得以简化。
在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:“先入为主”导致解决问题的思路过于僵化,如在计算功的问题中,一些学生一看到要计算功,就只想到W= Fscosθ,而不能将思路打开,从W=Pt和W=ΔE等多条思路进行考虑;不注意物理规律的适用条件,导致乱套机械能守恒定律。
例1、如图3-1,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力 [ ] A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零【错解】错解:斜面对小物块的作用力是支持力,应与斜面垂直,因为支持力总与接触面垂直,所以支持力不做功。
故A选项正确。
斜面固定时,物体沿斜面下滑时,支持力做功为零。
受此题影响,有些人不加思索选A。
这反映出对力做功的本质不太理解,没有从求功的根本方法来思考,是形成错解的原因。
【正解】根据功的定义W=F·scosθ为了求斜面对小物块的支持力所做的功,应找到小物块的位移。
由于地面光滑,物块与斜面体构成的系统在水平方向不受外力,在水平方向系统动量守恒。
初状态系统水平方向动量为零,当物块有水平向左的动量时,斜面体必有水平向右的动量。
新高考物理考试易错题易错点12机械能守恒定律及其应用附答案
易错点12 机械能守恒定律及其应用易错总结1.机械能守恒定律的成立条件不是合外力为零,而是除重力和系统内弹力外,其他力做功为零。
2.机械能守恒定律是对系统而言的,单个物体没有所谓的机械能守恒,正常所说的某物体的机械能守恒只是一种习惯说法,实际为该物体与地球间机械能守恒。
3.用机械能守恒定律列方程时始、末态的重力势能要选同一个零势能面。
4.虽然我们常用始、末态机械能相等列方程解题,但始、末态机械能相等与变化过程中机械能守恒含义不尽相同。
整个过程中机械能一直保持不变才叫机械能守恒,始、末态只是其中的两个时刻。
5.机械能守恒定律是能量转换与守恒定律的一个特例,当有除重力和系统内弹力以外的力对系统做功时,机械能不再守恒,但系统的总能量仍守恒。
6.能量守恒定律不需要限定条件,对所有过程都适用,但用来计算时须准确列出初态的总能量和末态的总能量。
7.若从守恒的角度到关系式,要选取恰当的参考面,确定初末状态的机械能。
8.若从转化的角度到关系式,要考虑动能和势能的变化量,与参考面无关。
9.用做功判断机械能守恒,只有重力做功或系统内弹力做功。
10.研究多个物体机械能守恒时,除能量关系外,请找速度关系,根据物体沿绳(杆)方向的分速度相等,建立两个连接体的速度关系式。
解题方法1.对机械能守恒条件的理解(1)只有重力做功,只发生动能和重力势能的相互转化.(2)只有弹力做功,只发生动能和弹性势能的相互转化.(3)只有重力和弹力做功,发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化.(4)除受重力或弹力外,其他力也做功,但其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面的拉力F的作用下沿斜面运动,若已知拉力与摩擦力的大小相等,方向相反,在此运动过程中,其机械能守恒.2.判断机械能是否守恒的方法(1)利用机械能的定义直接判断:若动能和势能中,一种能变化,另一种能不变,则其机械能一定变化.(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒.(3)用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.3.机械能守恒定律常用的三种表达式(1)从不同状态看:E k1+E p1=E k2+E p2(或E1=E2)此式表示系统两个状态的机械能总量相等.(2)从能的转化角度看:ΔE k=-ΔE p此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量.(3)从能的转移角度看:ΔE A增=ΔE B减此式表示系统A部分机械能的增加量等于系统剩余部分,即B部分机械能的减少量.【易错跟踪训练】易错类型1:对物理概念理解不透彻1.(2019·云南省玉溪第一中学)如图所示,在粗糙斜面顶端固定一弹簧,其下端挂一物体,物体在A点处于平衡状态。
2020-2021学年高三物理一轮复习易错题06 机械能守恒定律
易错点05 机械能守恒定律易错题【01】对机械能守恒定律分析有误一、重力做功与重力势能1.重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关。
2.重力势能(1)表达式:E p=mgh。
[注1](2)重力势能的特点:重力势能的大小与参考平面的选取有关,但重力势能的变化与参考平面的选取无关。
3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能减小;重力对物体做负功,重力势能增大。
(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量。
即W G=E p1-E p2=-ΔE p。
二、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
2.弹力做功与弹性势能变化的关系[注2]:弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增大。
即W=-ΔE p。
三、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
[注3]2.表达式:E k1+E p1=E k2+E p2。
易错题【02】对机械能守恒定律的判断方法有误1.对机械能守恒条件的理解第1页共17页(1)只受重力作用,例如做平抛运动的物体机械能守恒。
(2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零。
(3)除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能减少量,那么系统的机械能守恒。
注意:并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程,小球机械能减少。
2.机械能是否守恒的三种判断方法(1)利用做功及守恒条件判断。
(2)利用机械能的定义判断:若物体或系统的动能、势能之和保持不变,则机械能守恒。
(3)利用能量转化判断:若物体或系统与外界没有能量交换,内部也没有机械能与其他形式能的转化,则机械能守恒。
1.机械能守恒的三种表达式对比2.求解单个物体机械能守恒问题的基本思路第2页共17页(1)选取研究对象——物体。
(2)根据研究对象所经历的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒。
高考物理查补易混易错点10 机械能守恒定律(解析版)
查补易混易错点10机械能守恒定律1.巧记知识一、易错易混知识大全【知识点一】机械能守恒定律的判断1.利用机械能的定义判断:分析动能和势能的和是否变化.2.利用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.3.利用能量转化来判断:若物体或系统只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体或系统机械能守恒.【知识点二】单物体机械能守恒问题1.机械能守恒的三种表达式守恒角度转化角度转移角度表达式E1=E2ΔEk=-ΔEpΔEA增=ΔEB减物理意义系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能系统内A部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量注意事项选好重力势能的参考平面,且初、末状态必须用同一参考平面计算势能分清重力势能的增加量或减少量,可不选参考平面而直接计算初、末状态的势能差常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题2.解题的一般步骤(1)选取研究对象;(2)进行受力分析,明确各力的做功情况,判断机械能是否守恒;(3)选取参考平面,确定初、末状态的机械能或确定动能和势能的改变量;(4)根据机械能守恒定律列出方程;(5)解方程求出结果,并对结果进行必要的讨论和说明.【知识点三】实验:验证机械能守恒定律一、实验基本要求1.实验目的验证机械能守恒定律。
2.实验原理(如图所示)通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量,在实验误差允许范围内,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律。
3.实验器材打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线。
4.实验步骤(1)安装器材:将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与电源相连。
(2)打纸带用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带重打几条(3~5条)纸带。
合肥机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
A.小球可以返回到出发点 A 处
B.弹簧具有的最大弹性势能为 mv2 2
C.撤去弹簧,小球可以静止在直杆上任意位置 D.aA-aC=g 【答案】BD 【解析】
【分析】 【详解】
AB.设小球从 A 运动到 B 的过程克服摩擦力做功为W f ,AB 间的竖直高度为 h,小球的质量
为 m,弹簧具有的最大弹性势能为 Ep .根据能量守恒定律,对于小球 A 到 B 的过程有:
A.物体的初速率 v0=3m/s B.物体与斜面间的动摩擦因数 µ=0.8 C.图乙中 xmin=0.36m D.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面,当 θ=37°,物体上滑过程中动能与重力 势能相等时,物体上滑的位移为 0.1875m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A.当 时,物体做竖直上抛运动,不受摩擦力作用,根据 2 v02 2gh
A.弹簧的劲度系数为 20 N/m B.此过程中绳子对物块 A 做的功为 60J
C.此时物块 A 速度的大小为 8 10 m/s 41
D.绳子对物块 C 做功的大小等于物块 A 动能的增加量 【答案】AC 【解析】 【详解】
A.初始时弹簧处于压缩状态,弹力等于 A 的重力。B 刚好被提起时,弹簧处于伸长状态, 弹簧的弹力等于 B 的重力。由几何关系得,弹簧共伸长了 2m。物块 B 刚好被提起时弹簧 的的形变量为:
1 2
mvC
2
(80 1000)J 41
2280 41
J
物块 A 动能的增加量:
EKA
1 2
mvA2
640 41
J
所以绳子对物块 C 做功的大小不等于物块 A 动能的增加量。故 D 错误。
5.如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上 O 点的转轴上,另一端与一质量为 m、套在 粗糙固定直杆 A 处的小球(可视为质点)相连,直杆的倾角为 30°,OA=OC,B 为 AC 的中 点,OB 等于弹簧原长.小球从 A 处由静止开始下滑,初始加速度大小为 aA,第一次经过 B 处的速度为 v,运动到 C 处速度为 0,后又以大小为 aC 的初始加速度由静止开始向上滑 行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是
河北省石家庄市辛集市辛集中学机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,质量为1kg 的物块(可视为质点),由A 点以6m/s 的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带(不计两转轮半径的大小),传送带上A 、B 两点间的距离为8m ,已知传送带的速度大小为3m/s ,物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为210m/s 。
下列说法正确的是( )A .物块在传送带上运动的时间为2sB .物块在传送带上运动的时间为4sC .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB .滑块先向右匀减速,根据牛顿第二定律有mg ma μ=解得22m/s a g μ==根据运动学公式有010v at =-解得13s t = 匀减速运动的位移01063m 9m 8m 22v x t L +==⨯==> 物体向左匀加速过程,加速度大小仍为22m/s a =,根据运动学公式得物体速度增大至2m/s v =时通过的位移2212m 1m 222v x a ===⨯ 用时22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动,有233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为 1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误,B 正确;C .向右减速过程和向左加速过程中,摩擦力为恒力,故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-()()()选项C 错误;D .整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程,传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-()()代入数据解得28J Q =选项D 正确。
陕西省西安市远东第一中学下册机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是()A.小物块0到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C.物块在传送带上留下划痕长度为12mD.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vta==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B错误;当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
2020-2021学年高一物理人教版必修二易错点:机械能守恒定律
第五章机械能守恒定律易错点一、功和功率1、(多选)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有()A.F2=F1,v1>v2B.F2=F1,v1<v2C.F2>F1,v1>v2D.F2<F1,v1<v22、(单选)(2015·广东六校联考)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都为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段运动的过程中,克服摩擦力做的功()A.大于μmgL B.等于μmgLC.小于μmgL D.以上三种情况都有可能解析:选B.设斜坡的倾角为θ,则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功:W F f=μmgL AC cos θ+μmgL CB,由题图可知L AC cos θ+L CB=L,两式联立可得:W F f=μmgL,故B正确.3、(2015·浙江慈溪中学月考)一辆正沿平直路面行驶的车厢内,一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F,在车前进s的过程中,下列说法正确的是()A.当车匀速前进时,人对车做的总功为正功B.当车加速前进时,人对车做的总功为负功C.当车减速前进时,人对车做的总功为负功D.不管车如何运动,人对车做的总功都为零解析:选B.人对车施加了三个力,分别为压力、推力F、静摩擦力f,根据力做功的公式及作用力和反作用力的关系判断做正功还是负功.则对各选项分析如下:A.当车匀速前进时,人对车厢的推力F做的功为W F=Fs,静摩擦力做的功为W f=-fs,人处于平衡状态,根据作用力与反作用力的关系可知,F=f,则人对车做的总功为零,故A错误;B.当车加速前进时,人处于加速状态,车厢对人的静摩擦力f′向右且大于车厢壁对人的作用力F′,所以人对车厢的静摩擦力f向左,静摩擦力做的功W f=-fs,人对车厢的推力F方向向右,做的功为W F =Fs,因为f>F,所以人对车做的总功为负功,故B正确;C.同理可以证明当车减速前进时,人对车做的总功为正功,故C错误;D.由上述分析可知D错误.4、如图所示,细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连,现以大小恒定的拉力F拉动细绳,将静置于A点的木箱经B点移到C点(AB=BC),地面平直且与木箱的动摩擦因数处处相等.设从A到B和从B到C的过程中,F做功分别为W1、W2,克服摩擦力做功分别为Q1、Q2,木箱经过B、C时的动能和F的功率分别为E k B、E k C 和P B 、P C ,则下列关系一定成立的有( )A .W 1>W 2B .Q 1>Q 2C .E k B >E k CD .P B >P C解析:选AB.F 做功W =Fl cos α(α为绳与水平方向的夹角),在AB 段和BC 段相比较,F 大小相同,l 相同,而α逐渐增大,故W 1>W 2,A 正确;物体运动中,支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小,故Q 1>Q 2,B 正确;因为物体运动情况不能确定,故动能关系、功率关系无法确定,C 、D 错.二、圆弧面上摩擦力做功1、(单选)(2015·高考全国卷Ⅰ)如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小.用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功.则( )A .W =12mgR ,质点恰好可以到达Q 点 B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点 C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离 D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离 解析:选C.设质点到达N 点的速度为v N ,在N 点质点受到轨道的弹力为F N ,则F N -mg =mv 2N R,已知F N =F ′N =4mg ,则质点到达N 点的动能为E k N =12mv 2N =32mgR .质点由开始至N 点的过程,由动能定理得mg ·2R +W f =E k N -0,解得摩擦力做的功为W f =-12mgR ,即克服摩擦力做的功为W =-W f =12mgR .设从N 到Q 的过程中克服摩擦力做功为W ′,则W ′<W .从N 到Q 的过程,由动能定理得-mgR -W ′=12mv 2Q -12mv 2N ,即12mgR -W ′=12mv 2Q,故质点到达Q 点后速度不为0,质点继续上升一段距离.选项C 正确.2、(多选)(2015·湖北鄂东三校联考)一圆弧形的槽,槽底放在水平地面上,槽的两侧与光滑斜坡aa ′、bb ′相切,相切处a 、b 位于同一水平面内,槽与斜坡在竖直平面内的截面如图所示.一小物块从斜坡aa ′上距水平面ab 的高度为2h 处沿斜坡自由滑下,并自a 处进入槽内,到达b 后沿斜坡bb ′向上滑行,已知到达的最高处距水平面ab 的高度为h ;接着小物块沿斜坡bb ′滑下并从b 处进入槽内反向运动,若不考虑空气阻力,则( )A .小物块再运动到a 处时速度变为零B .小物块每次经过圆弧槽最低点时对槽的压力不同C .小物块不仅能再运动到a 处,还能沿斜坡aa ′向上滑行,上升的最大高度为hD .小物块不仅能再运动到a 处,还能沿斜坡aa ′向上滑行,上升的最大高度小于h解析:选BD.小物块从a ′a 滑到bb ′上损失的机械能ΔE 1=mgh =F f ·s (s 为圆弧长),小物块第一次由b ′b 返回到aa ′上损失的机械能ΔE 1′=F f ′·s ,由于F f ′<F f ,则ΔE 1′<mgh ,到达a 处时的速度大于零,A 错;由于小物块的机械能减小,每次到达最低点的速度变小,对槽的压力变小,B 对;由能量守恒知,C 错,D 对.三、分解速度的能量问题1、如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m 的物体从井中拉出,绳与汽车连接点距滑轮顶点高h ,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以速度v 向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30°时,则( )A .从开始到细绳与水平方向夹角为30°时,拉力做功mghB .从开始到细绳与水平方向夹角为30°时,拉力做功mgh +38mv 2C .在细绳与水平方向夹角为30°时,拉力功率为mgvD .在细绳与水平方向夹角为30°时,拉力功率大于32mgv 解析:选BD.汽车以v 向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30°时,物体上升的高度恰为h ,对速度v 分解可知沿细绳方向的分速度大小为32v ,根据动能定理可知A 错误、B 正确;由于物体加速上升,故细绳拉力大于物体的重力,所以细绳拉力的功率大于32mgv ,C 错误,D 正确. 3、(多选)如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h ,b 放在地面上.a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g .则( )A .a 落地前,轻杆对b 一直做正功B.a落地时速度大小为2ghC.a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg解析:选BD.由题意知,系统机械能守恒.设某时刻a、b的速度分别为v a、v b.此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为θ,分别将v a、v b分解,如图.因为刚性杆不可伸长,所以沿杆的分速度v∥与v′∥是相等的,即v a cos θ=v b sin θ.当a滑至地面时θ=90°,此时v b=0,由系统机械能守恒得mgh=12mv2a,解得v a=2gh,选项B正确.同时由于b初、末速度均为零,运动过程中其动能先增大后减小,即杆对b先做正功后做负功,选项A错误.杆对b的作用先是推力后是拉力,对a则先是阻力后是动力,即a的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g,选项C错误.b的动能最大时,杆对a、b的作用力为零,此时a的机械能最小,b只受重力和支持力,所以b对地面的压力大小为mg,选项D正确.正确选项为B、D.四、弹簧存在的能量守恒1、(单选)(2015·辽宁五校协作体联考)如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A 的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是()A.斜面倾角α=60°B.A获得的最大速度为2g m 5kC.C刚离开地面时,B的加速度最大D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒解析:选B.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,拉力等于A的重力沿斜面的分力4mg sin α,C 恰好离开地面,轻质弹簧弹力等于C球重力,kx=mg.对B,由平衡条件,4mg sin α=2mg,解得斜面倾角α=30°,选项A错误.初状态,弹簧压缩,kx=mg,末状态,弹簧拉伸,kx=mg.初末状态弹簧弹性势能相等,由机械能守恒定律,4mg·2x sin α-mg·2x=12(m+4m)v2,解得v=2gm5k,选项B正确.C刚离开地面时,B的加速度为零,选项C错误;从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,选项D错误.2、(2015·河南适应性测试)如图所示,一质量为m的小球套在光滑竖直杆上,轻质弹簧一端固定于O 点,另一端与该小球相连.现将小球从A点由静止释放,沿竖直杆运动到B点.已知OA的长度小于OB 的长度,弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等.在小球由A运动到B的过程中()A .小球的加速度等于重力加速度g 的位置有两个B .弹簧弹力的功率为零的位置有两个C .弹簧弹力对小球先做负功,后做正功D .小球运动到B 点时速度一定不为零解析:选AD.由题意可知,小球在A 点时,弹簧压缩,在B 点时,弹簧伸长,对由A 运动到B 的过程进行受力分析可知,当弹簧与杆垂直的时候加速度为g ,而且当弹簧处于原长状态的时候加速度也是g ,因此选项A 正确;当速度为0时,当弹力为0时,以及当弹簧与杆垂直的时候弹簧弹力的功率均为0,选项B 错误;在运动过程中弹簧弹力对小球先做负功,后做正功,再做负功,选项C 错误;由功能关系可知,小球运动到B 点时速度一定不为零,选项D 正确;所以答案选A 、D.五、一对滑动摩擦力做功问题1、(多选)(2015·湖北重点中学联考)如图所示,质量为M 、长度为L 的小车静止在光滑的水平面上,质量为m 的小物块,放在小车的最左端,现用一水平向右的恒力F 始终作用在小物块上,小物块与小车之间的滑动摩擦力为f ,经过一段时间后小车运动的位移为x ,此时小物块刚好滑到小车的最右端,则下列说法中正确的是( )A .此时物块的动能为F (x +L )B .此时小车的动能为F (x +L )C .这一过程中,物块和小车增加的机械能为F (x +L )-fLD .这一过程中,物块和小车因摩擦而产生的热量为fL解析:选CD.对小物块分析,水平方向受到拉力F 和摩擦力f ,小车位移为x ,滑块相对于小车位移为L ,则根据动能定理有(F -f )·(x +L )=E k -0,选项A 错误.小车受到水平向右的摩擦力f 作用,对地位移为x ,根据动能定理同样有fx =E ′k -0,选项B 错误.在这一过程,物块和小车增加的机械能等于增加的动能,即E k +E ′k =F (x +L )-fL ,选项C 正确.在此过程中外力做功为F (x +L ),所以系统因摩擦而产生的热量为F (x +L )-[F (x +L )-fL ]=fL ,选项D 正确.2、(多选)(2015·陕西西工大附中适应考)如图所示,质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速率v 匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是( )A .电动机多做的功为12mv 2B .摩擦力对物体做的功为12mv 2C .电动机增加的功率为μmgvD .传送带克服摩擦力做功为12mv 2 解析:选BC.由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q ,所以A 项错;根据动能定理,对物体列方程,W f =12mv 2,所以B 项正确;因为电动机增加的功率P =物体动能增量+摩擦生热时间=μmg v 2t +μmg v 2tt =μmgv ,C 项正确;因为传送带与物体共速之前,传送带的路程是物体路程的2倍,所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍,即mv 2,D 项错误.3、(多选)足够长的水平传送带始终以速度v 匀速运动.某时刻,一质量为m 、速度大小为v ,方向与传送带运动方向相反的物体在传送带上运动,最后物体与传送带相对静止.物体在传送带上相对滑动的过程中,滑动摩擦力对物体做的功为W 1,传送带克服滑动摩擦力做的功为W 2,物体与传送带间摩擦产生的热量为Q ,则( )A .W 1=12mv 2 B .W 1=2mv 2 C .W 2=mv 2 D .Q =2mv 2解析:选AD.设小物体速度由v 减到零过程对地位移大小为x ,则该过程传送带对地位移为2x ,两者相对移动的路程为3x ,当小物体速度由零增加到v 过程,小物体和传送带对地位移分别为x 和2x ,两者相对移动的路程为x ,因此全过程两者相对移动的路程为4x ,摩擦生热Q =4F f x ,而F f x =12mv 2,所以Q =2mv 2.滑动摩擦力对物体做的功W 1=12mv 2,物体相对传送带滑动的过程中,传送带克服摩擦力做的功W 2=4F f x =2mv 2,选项A 、D 正确.4、如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v 0=2 m/s 的速率运行,现把一质量为m =10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9 s ,工件被传送到h =1.5 m 的高处,取g =10 m/s 2,求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.(1)由题图可知,皮带长x =h sin θ=3 m .工件速度达v 0前,做匀加速运动的位移x 1=v t 1=v 02t 1(2分) 匀速运动的位移为x -x 1=v 0(t -t 1)(1分)解得加速运动的时间t 1=0.8 s(1分)加速运动的位移x 1=0.8 m(1分)所以加速度a =v 0t 1=2.5 m/s 2(1分) 由牛顿第二定律有:μmg cos θ-mg sin θ=ma (2分)解得:μ=32.(1分) (2)从能量守恒的观点,显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功发出的热量.从传送带的角度分析,电动机多消耗的电能用于传送带克服摩擦力做功在时间t 1内,皮带运动的位移x 皮=v 0t 1=1.6 m(1分)在时间t 1内,工件相对皮带的位移x 相=x 皮-x 1=0.8 m(1分)在时间t 1内,摩擦生热Q =μmg cos θ·x 相=60 J(2分)工件获得的动能E k =12mv 20=20 J(1分) 工件增加的势能E p =mgh =150 J(1分)电动机多消耗的电能W =Q +E k +E p =230 J .(1分)[答案] (1)32(2)230 J二、能量中的图像问题1、(多选)(2013·高考广东卷)如图所示,游乐场中,从一高度A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处,下列说法正确的是( )A .甲的切向加速度始终比乙的大B .甲、乙在同一高度的速度大小相等C .甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D .甲比乙先到达B 处解析:选BD.设某一时刻轨道切线的倾角为θ,则这时的加速度为g sin θ,由于甲轨道切线的倾角并不是都比乙的大,故选项A错误;根据机械能守恒定律,有mgh=12mv2,故在同一高度甲、乙的速度大小相等,选项B正确;开始时甲的切向加速度比乙的大,且这个加速度在竖直方向的分加速度也大,因此开始时甲在竖直方向的分运动比乙在竖直方向的分运动快,则选项C错误;作出甲、乙运动的速率—时间图象,如图所示,根据图象可知,甲先到达B点,选项D正确.2、(单选)如图所示,将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力),物体运动过程中离地面高度为h时,物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为E k、物体运动的速度大小为v.以水平地面为零势能面.下列图象中,能正确反映各物理量与h的关系的是()解析:选 B.设抛出点距离地面的高度为H,由平抛运动规律x=v0t,H-h=12gt2可知:x=v02(H-h)g,图象为抛物线,故A项错误;做平抛运动的物体机械能守恒,故B项正确;平抛物体的动能E k=12mv2=mgH-mgh+12mv2,速度v=2g(H-h)+mv20,故C、D项错误.6、(2015·湖北襄阳调研)如图所示,质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面,沿斜面上升的最大高度为h.已知斜面倾角为α,斜面与滑块间的动摩擦因数为μ,且μ<tan α,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取斜面底端为零势能面,则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能E k、势能E p与上升高度h之间关系的图象是()解析:选D.势能先随高度增加而变大,后随高度减小而变小,上行与下行图线重合为一条第一象限内过原点的倾斜线段,A选项错误;机械能变化参考摩擦力做功,上行和下行过程中摩擦力随高度变化均匀做功,机械能随高度变化均匀减小,B选项错误;动能变化参考合外力做功,上行过程的合外力大于下行过程的合外力,且合外力在运动过程中大小恒定,随高度变化均匀做功,D选项正确,C选项错误.。
机械能守恒定律 错题集
机械能守恒定律 错题集关于机械能是否守恒的叙述,正确的是 ( )A .作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B .作匀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 .只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒如图所示,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,以下叙述正确的是 ( )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用力F把质量为m的物体从地面举高h时物体的速度为v ,则 ( ) A .力F做功为mgh B .重力做功为-mg h C .合力做功为221mvD .重力势能增加为mg h如图所示,质量为m 的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m 的砝码相连,让绳拉直后使砝码从静止开始下降h 的距离时砝码未落地,木块仍在桌面上,这时砝码的速率为 ( )A .gh2 B .gh631 C .gh6 D .gh332将长为2L的均匀链条,放在高4L的光滑桌面上,开始时链条的一半长度处于桌面,其余从桌边下垂,从此状态释放链条,设链条能平滑地沿桌边滑下,则链条下端触地速度为_______________。
一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B.支架的两直角边长度分别为2l 和l ,支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA 边处于水平位置,由静止释放,则( )A.A 球的最大速度为2glB.A 球的速度最大时,两小球的总重力势能最小C.A 球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°D.A 、B 两球的最大速度之比v A ∶v B =2∶12.如图所示,具有初速度的物块,沿倾角为30°、粗糙的斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F 作用,这时物块加速度的大小为4 m/s 2,方向沿斜面向下.那么在物块向上运动过程中,正确的说法是( )A.物块的机械能一定增加B.物块的机械能一定减少C.物块的机械能有可能不变D.物块的机械能可能增加也可能减少从离地面H 米高的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体,它上升h 返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,选地面为参考平面)( ) A.物体在最高点时的机械能为mg (H +h ) B.物体落到地面时的机械能为mg (H +h )+21mv 2C.物体落到地面时的机械能为mgH +21mv 2D.物体在运动过程中的机械能保持不变如下图所示,半径R=0.40 m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.10 kg 的小球,以初速度v 0=7.0 m/s 在水平地面上向左做加速度a=3.0 m/s 2的匀减速直线运动,运动4.0 m 后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C 点.求A 、C间的距离.(取重力加速度g=10 m/s 2)4.下列说法中正确的是( ).(A)一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒 (B)一个物体所受的合外力恒定不变,它的机械能可能守恒 (C)一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒(D)一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒5.a 、b 、c 三球自同一高度以相同速率抛出,a 球竖直上抛,b 球水平抛出,c 球竖直下抛.设三球落地的迷率分别为v a 、v b ,v c 则( ).(A)v a >v b >v c (B)v a =v b >v c (C)v a >v b =v c (D)v a =v b =v c18.如图所示,通过定滑轮悬拌两个质量为m 1、m 2的物体(m 1>m 2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在m 1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是 ( ). (A)m 1势能的减少量等于m 2动能的增加量 (B)m1势能的减少量等于m 2势能的增加量 (C)m 1机械能的减少量等于m 2机械能的增加量 (D)m 1机械能的减少量大于m 2机械能的增加量23.如图所示,粗细均匀、全长为h 的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间,其速度大小为( ).(A)gh(B)gh 21(C)2gh 21 (D)2gh8.图1物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如图1所示.下列表述正确的是( ) A .在0~1 s 内,合外力做正功 B .在0~2 s 内,合外力总是做负功 C .在1~2 s 内,合外力不做功 D .在0~3 s 内,合外力总是做正功一质量为m 的木块静止在光滑的水平地面上,从t=0开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,在t=t 1时刻力F 的功率是( )A.122t mFB.2122tmFC.12t mFD.212t mF质量为m 的物体,在距地面h 高处以3g的加速度由静止竖直下落到地面。
机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
C.小环在R、Q处时弹簧均为拉伸状态,且弹力大小等于B的重力,当环运动到S处,物体A的位置最低,但弹簧是否处于拉伸状态,不能确定,因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大,选项C错误;
4.如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距,b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为,则
A.a减少的重力势能等于b增加的动能
B.轻杆对b一直做正功,b的速度一直增大
C.当a运动到与竖直墙面夹角为θ时,a、b的瞬时速度之比为tanθ
D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
ab构成的系统机械能守恒,a减少的重力势能大于b增加的动能.当a落到地面时,b的速度为零,故b先加速后减速.轻杆对b先做正功,后做负功.由于沿杆方向的速度大小相等,则
故
当a的机械能最小时,b动能最大,此时杆对b作用力为零,故b对地面的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;
C.当滑块a下降到最低点时,滑块a的速度为零,滑块b的速度最大,根据机械能守恒定律
解得
C正确;
D.滑块a最大速度的位置一定在两杆交叉点之下,设该位置杆与水平方向夹角为 根据机械能守恒定律
而两个物体沿杆方向速度相等
两式联立,利用三角函数整理得
利用特殊值,将 代入上式可得
因此最大值不是 ,D错误。
故选AC。
因此撤去弹簧,小球不能在直杆上处于静止.故C错误.
易错题归纳—机械能守恒定律(A)
专题6 机械能守恒定律(A )一、选择题1.质量m=1kg 的物体做直线运动的速度-时间图象如图所示,根据图象可知,下列说法中正确的是()A.物体在0-8s 内的平均速度方向与1s 末的速度方向相同B.物体在0-2s 内的速度变化比2-4s 内的速度变化快C.物体在2-4s 内合外力做的功为零D.物体在2s 末速度方向发生改变2.质量为m 的汽车在平直公路上行驶,发动机的功率P 和汽车受到的阻力f 均恒定不变。
在时间t 内,汽车的速度由v 0增加到最大速度v m ,汽车前进的距离为s ,则在这段时间内可以表示发动机所做功W 的计算式为()A .B .C .D . W Pt =W fs =2201122m W mv mv =-212m W mv fs =+3.汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶,发动机功率为P ,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。
设汽车行驶时所受的阻力恒定,则下面四个图像中,哪个图像正确表示了司机从减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()4.自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示,则图中直线的斜率表示该物体的()A .质量B .机械能C .重力大小D .重力加速度5.质量为m 的汽车,启动后发动机以额定功率P 沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到以速度v 匀速行驶,若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为v /3时,汽车的加速度大小为()A .3P /mvB .2P/mvC .P/mvD .06.甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用,从同一高度向上运动,它们的运动图象如图所示,则下列说法正确的是()A .在0~t 1时间内甲的加速度越来越大B .在t=t 1时刻两物体的高度相同C.在t=t1时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率D.在t=t2时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力7.用恒力F向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度。
《易错题》高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,某探究小组的同学们利用课外活动时间在一起做探究实验:将一物块放在光滑水平面上,用一水平恒力F拉物块。
第一次水平恒力F作用时间t,第二次作用时间2t (水平恒力作用期间物块未离开水平面)。
第一次物块离开水平面后落在地面上P点,则()A.第二次物块仍落在P点B.第二次物块落地瞬间重力的功率大C.第二次物块落地过程重力的冲量大D.第二次物块落在地面上原水平位移的2倍处2.一质量为m的铁锤,以速度v竖直打在木桩上,经过t∆时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是()A.mg t∆B.mvt∆C.mvmgt+∆D.mvmgt-∆3.如图所示,一块质量为0.5kg的橡皮泥从距小车上表面1.25m高处由静止下落,恰好落入质量为2kg、速度为2.5m/s沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取g=10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.橡皮泥下落的时间为0.4sB.橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2m/sC.橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D.整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为1.25J4.“滑滑梯”是小朋友最喜欢的游戏之一,固定在水平地面上的某种儿童滑梯截面图如图所示。
直滑道AB和曲滑道AC的长度相同,甲乙两小朋友同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,若不计摩擦,则( )A.甲从顶端滑到斜面底端用时少B .从顶端滑到斜面底端的过程中,重力对甲、乙的冲量大小相等C .滑到斜面底端时,甲、乙重力的瞬时功率可能相等D .滑到斜面底端时,甲、乙的速度相同5.动量相等的甲、乙两车刹车后分别沿两水平路面滑行。
若两车质量之比:23m m =甲乙:,路面对两车的阻力相同,则甲、乙两车的滑行距离之比为( ) A .3:2 B .2:3 C .9:4 D .4:96.甲、乙两物体质量分别为m 1和m 2,两物体碰撞前后运动的位移随时间变化的x-t 图像如图所示,则在碰撞前( )A .乙的动能大B .甲的动能大C .乙的动量大D .甲的动量大 7.如图所示,有质量相同的a 、b 两个小球,a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,b 从同一高度自由下落。
高中物理第八章机械能守恒定律重点易错题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律重点易错题单选题1、如图所示,长直轻杆两端分别固定小球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,轻轻拨动小球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 2时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g )( )A .杆对小球A 做功为14mgLB .小球A 、B 的速度都为12√gL C .小球A 、B 的速度分别为12√3gL 和12√gLD .杆与小球A 、B 组成的系统机械能减少了12mgL 答案:CBCD .对A 、B 组成的系统,整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得mg ·L 2=12mv A 2+12mv B 2 又有vA cos60°=vB cos30°解得vA =12√3gLvB =12√gL故C 正确,BD 错误;A .对A ,由动能定理得mg L 2+W =12mv A 2 解得杆对小球A 做的功W =12mv A 2-mg ·L 2=-18mgL 故A 错误。
故选C 。
2、关于功率,下列说法中正确的是( )A .根据P =W t 可知,机械做功越多,其功率就越大B .根据P =Fv 可知,汽车的牵引力一定与其速度成反比C .根据P =W t 可知,只要知道时间t 内所做的功,就可知任意时刻的功率D .根据P =Fv 可知,发动机的功率一定时, 交通工具的牵引力与运动速度成反比答案:DA .做功越多,功率不一定大,功率大,说明做功快,故A 错误;BD .当功率保持不变时,牵引力与速度成反比,故B 错误,D 正确;C .知道时间t 内所做的功,就能知道这段时间内的平均功率,故C 错误。
故选D 。
3、如图所示,“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动,且滑行的距离和牵引力都相同,则( )A .携带的弹药越多,加速度越大B .携带的弹药越多,牵引力做功越多C .携带的弹药越多,滑行的时间越长D .携带的弹药越多,获得的起飞速度越大答案:CA .由题知,携带的弹药越多,即质量越大,然牵引力一定,根据牛顿第二定律F =ma质量越大加速度a 越小,A 错误B .牵引力和滑行距离相同,根据W =Fl得,牵引力做功相同,B 错误C .滑行距离L 相同,加速度a 越小,滑行时间由运动学公式t =√2L a可知滑行时间越长,C 正确D .携带的弹药越多,获得的起飞速度由运动学公式v =√2aL可知获得的起飞速度越小,D 错误故选C 。
高一物理下册 机械能守恒定律易错题(Word版 含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,使某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上运动,如图甲所示,调节斜面与水平面的夹角θ,实验测得x 与θ的关系如图乙所示,取g =10m/s 2。
则由图可知( )A .物体的初速率v 0=3m/sB .物体与斜面间的动摩擦因数µ=0.8C .图乙中x min =0.36mD .取初始位置所在水平面为重力势能参考平面,当θ=37°,物体上滑过程中动能与重力势能相等时,物体上滑的位移为0.1875m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A .当2πθ=时,物体做竖直上抛运动,不受摩擦力作用,根据202v gh =可得03m/s v =A 正确;B .当0θ=时,物体沿水平面做减速运动,根据动能定理2012mv mgx μ= 代入数据解得=0.75μB 错误;C .根据动能定理201cos sin 2mv mgx mgx μθθ=+ 整理得920(0.75cos sin )x θθ=+因此位移最小值min 290.36m 200.751x ==+C 正确;D .动能与重力势能相等的位置o 2o o 01sin 37(sin 37cos37)2mgx mv mgx mgx μ=-+ 整理得0.25m x =D 错误。
故选AC 。
2.如图所示,一个半径和质量不计的定滑轮O 固定在天花板上,物块B 和A 通过轻弹簧栓接在一起,竖直放置在水平地面上保持静止后,再用不可伸长的轻绳绕过滑轮连接物块A 和C ,物块C 穿在竖直固定的细杆上,OA 竖直,OC 间距l =3m 且水平,此时A 、C 间轻绳刚好拉直而无作用力。
已知物块A 、B 、C 质量均力2 kg 。
不计一切阻力和摩擦,g 取10m/s 2。
现将物块C 由静止释放,下滑h =4m 时物块B 刚好被提起,下列说法正确的是A .弹簧的劲度系数为20 N/mB .此过程中绳子对物块A 做的功为60JC .此时物块A 速度的大小为10m/s 41D .绳子对物块C 做功的大小等于物块A 动能的增加量 【答案】AC 【解析】 【详解】A .初始时弹簧处于压缩状态,弹力等于A 的重力。
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mg
2 2
L
L
1 2
mvb2
得:
vb 2+ 2 gL
故 C 正确; D.当轻杆 L 向下运动到杆 L1 和杆 L2 的交点的位置时,此时杆 L 和杆 L2 平行,由运动的关 联可知此时 b 球的速度为零,有系统机械能守恒有:
2 2
mg
L
1 2
mva2
得:
va 2gL 此时 a 球具有向下的加速度 g ,因此此时 a 球的速度不是最大,a 球将继续向下运动到加
选项 C 错误; D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数 和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为
l1 vt1 4m
物体向左加速过程,传送带运动距离为
l2 vt2 2m
即
代入数据解得
Q fS mg([ l1 x)(l2 x1)]
A.物块在传送带上运动的时间为Байду номын сангаас2s B.物块在传送带上运动的时间为 4s C.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16J
D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为 28J 【答案】BD 【解析】
【分析】
【详解】
AB.滑块先向右匀减速,根据牛顿第二定律有
mg ma
解得
a g 2m/s2
根据运动学公式有
物块与小球具有速度关联,注意物块沿绳方向的分速度大小等于小球的速度大小。
4.如图所示,一个半径和质量不计的定滑轮 O 固定在天花板上,物块 B 和 A 通过轻弹簧 栓接在一起,竖直放置在水平地面上保持静止后,再用不可伸长的轻绳绕过滑轮连接物块
A 和 C,物块 C 穿在竖直固定细杆上,OA 竖直,OC 间距 l 3m 且水平,此时 A、C 间轻绳
A.物块运动的最大速度为 5 3 m / s 3
C.物块下降的最大距离为 3m 【答案】AD
B.小球运动的最大速度为 3 3 m / s 5
D.小球上升的最大距离为 2.25m
【解析】 【分析】 【详解】 AB.当物块所受的合外力为 0 时,物块运动的速度最大,此时,小球所受合外力也为 0, 则有绳的张力为小球的重力,有
T m2g 50N
对物块作受力分析,由受力平衡可知
T cos m1g 对物块速度 v 沿绳子的方向和垂直绳的方向分解,则沿绳方向的分速度即为小球的速度,
设为 v1,则有
v1 v cos
对物块和小球组成的系统,由机械能守恒定律可知
代入数据可得
m1g
d tan
d m2g(sin
d)
1 2
m1v
恰好拉直而无张力作用。已知物块 A、B、C 质量均为 2kg。不计一切摩擦,g 取 10m/s2.现 将物块 C 由静止释放,下滑 h=4m 时物块 B 刚好被提起,下列说法正确的是( )
A.弹簧劲度系数为 20N/m B.此过程中 A、C 组成的系统机械能总和一直不变
C.此时物块 C 的速度大小为 8 10 m/s 41
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难) 1.如图所示,质量为1kg 的物块(可视为质点),由 A 点以 6m/s 的速度滑上正沿逆时针 转动的水平传送带(不计两转轮半径的大小),传送带上 A 、 B 两点间的距离为8m ,已 知传送带的速度大小为 3m/s ,物块与传送带间的动摩擦因数为 0.2,重力加速度为 10m/s2 。下列说法正确的是( )
解得
0 v0 at1
匀减速运动的位移
t1 3s
x
v0
2
0
t1
6 2
3m
9m>L
8m
物体向左匀加速过程,加速度大小仍为 a 2m/s2 ,根据运动学公式得物体速度增大至
v 2m/s 时通过的位移
v2 22 x1 2a 2 2 m 1m
用时
t2
v a
2 2
s
1s
向左运动时最后 3m 做匀速直线运动,有
杆与 L2 杆夹角为 45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为 g.在此后的运动过程中,下列 说法中正确的是
A.a 球和 b 球所组成的系统机械能守恒 B.b 球的速度为零时,a 球的加速度大小一定等于 g
C.b 球的最大速度为 (2 2)gL
D.a 球的最大速度为 2gL
【答案】AC 【解析】 【详解】 A.a 球和 b 球组成的系统没有外力做功,只有 a 球和 b 球的动能和重力势能相互转换,因 此 a 球和 b 球的机械能守恒,故 A 正确; B.当再次回到初始位置向下加速时,b 球此时刻速度为零,但 a 球的加速度小于 g,故 B 错误; C.当杆 L 和杆 L1 平行成竖直状态,球 a 运动到最下方,球 b 运动到 L1 和 L2 交点的位置的 时候球 b 的速度达到最大,此时由运动的关联可知 a 球的速度为 0,因此由系统机械能守 恒有:
2
1 2
m2v12
v
53 3
m/s
, v1
3m/s
故 A 正确,B 错误;
CD.设物块下落的最大高度为 h,此时小球上升的最大距离为 h1,则有
h1 h2 d 2 d
对物块和小球组成的系统,由机械能守恒定律可得
联立解得
m1gh m2 gh1
故 C 错误,D 正确。 故选 AD。 【点睛】
h 3.75m, h1 2.25m
即滑块在传送带上运动的总时间为
t3 =
x2 v
3s 3
1s
t t1 t2 t3 4s
物块滑离传送带时的速率为 2m/s。 选项 A 错误,B 正确; C.向右减速过程和向左加速过程中,摩擦力为恒力,故摩擦力做功为
Wf (f x x1) mg(x x1) 0.2110(4 1)J 6J
速度为 0 时速度达到最大,故 D 错误.
3.如图所示,物块套在固定竖直杆上,用轻绳连接后跨过定滑轮与小球相连。开始时物块
与定滑轮等高。已知物块的质量 m1 3kg ,球的质量 m2 5kg ,杆与滑轮间的距离
d=2m,重力加速度 g=10m/s2,轻绳和杆足够长,不计一切摩擦,不计空气阻力。现将物块 由静止释放,在物块向下运动的过程中( )
Q 28J
选项 D 正确。 故选 BD。
2.如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆 L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距 离忽略不计.两个小球 a、b(视为质点)质量均为 m,a 球套在竖直杆 L1 上,b 杆套在水
平杆 L2 上,a、b 通过铰链用长度为 L 的刚性轻杆连接,将 a 球从图示位置由静止释放(轻