1、機(jī)械能守恒定律測(cè)試題1下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述正確的是 ( ) a做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒 b做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒 c合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒 d只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒2將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，那么 ( ) a不論選什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢(shì)能的增量相同 b不論選什么參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢(shì)能相等 c不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等 d不同的參考平面，兩種情況中，重力做功相等3(改編題)如圖5-3-8所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高h(yuǎn)處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)地面處的重

2、力勢(shì)能為零，則小球落到地面前瞬間的機(jī)械能為 ( )amgh bmghcmg(h+h) dmg(h-h)4(2009年山東臨沂模擬)質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止開始自由下落，以地面作為零勢(shì)能面當(dāng)小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為 ( )a2mgbmgcmgdmg5如圖5-3-9所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面ab，并能沿斜面升高h(yuǎn)，下列說法中正確的是 ( ) a若把斜面從c點(diǎn)鋸斷，由機(jī)械能守恒定律可知，物體沖出c點(diǎn)后仍能升高h(yuǎn)b若把斜面彎成圓弧形ab，物體仍能沿ab升高h(yuǎn)c無論是把斜面從c點(diǎn)鋸斷還是把斜面彎成圓弧形，物體都不能升高h(yuǎn)，因?yàn)闄C(jī)械能不守恒d無論是把斜面從c點(diǎn)鋸斷還是把斜

3、面彎成圓弧形，物體都不能升高h(yuǎn)，但機(jī)械能守恒6如圖5-3-10所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在a處固定一個(gè)質(zhì)量為2m的小球，b處固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球支架懸掛在o點(diǎn)，可繞o點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)ob與地面相垂直放手后開始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說法正確的是 ( )aa球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為零ba球機(jī)械能的減少量等于b球機(jī)械能的增加量cb球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于a球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度d當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，a球一定能回到起始高度7(2008年上海單科)如圖5-3-11所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力f的作用下，從坐標(biāo)

4、原點(diǎn)o由靜止沿直線on斜向下運(yùn)動(dòng)，直線on與y軸負(fù)方向成角(4)則f大小至少為_；若f=mgtan，則質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能大小的變化情況是_ 8如圖5-3-12所示，跨過同一高度處的定滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體a和b，a套在光滑水平桿上，定滑輪離水平桿的高度h=02 m，開始時(shí)讓連著a的細(xì)線與水平桿的夾角=37，由靜止釋放b，在運(yùn)動(dòng)過程中，a所獲得的最大速度為多大?(設(shè)b不會(huì)碰到水平桿，sin37=06，sin 53=08，取g=10 ms2)9如圖5-3-13所示，一個(gè)勁度系數(shù)為k=600 nm的輕彈簧兩端焊接著質(zhì)量均為m=12 kg的物體a和b豎直靜止在水平地面上，若在a上加一個(gè)豎直向上的力f，

5、使a向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過04 s b剛好要離開地面設(shè)整個(gè)過程彈簧都處在彈性限度內(nèi)，取g=10 ms2，求此過程力f所做的功10如圖5-3-14所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角為=30，另一邊與水平地面垂直，頂端有一個(gè)定滑輪，跨過定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊a和b連接，a的質(zhì)量為4m，b的質(zhì)量為m開始時(shí)，將b按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓a沿斜面下滑而b上升，所有摩擦均忽略不計(jì)當(dāng)a沿斜面下滑距離s后，細(xì)線突然斷了求物塊b上升的最大高度h(設(shè)b不會(huì)與定滑輪相碰)11如圖5-3-15所示，光滑水平面ab與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在b點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為r一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至a點(diǎn)后由靜止釋放，

6、在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過b點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)c點(diǎn)試求：(1)彈簧開始時(shí)的彈性勢(shì)能(2)物體從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)克服阻力做的功(3)物體離開c點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能12(2009年滁州模擬)如圖5-3-16，在豎直平面內(nèi)有一半徑為r的半圓形圓柱截面，用輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接的a、b兩球，懸掛在圓柱面邊緣兩側(cè)，a球質(zhì)量為b球質(zhì)量的2 倍，現(xiàn)將a球從圓柱邊緣處由靜止釋放，已知a始終不離開球面，且細(xì)繩足夠長(zhǎng)，圓柱固定若不計(jì)一切摩擦求：(1)a球沿圓柱截面滑至最低點(diǎn)時(shí)速度的大小；(2)a球沿圓柱截面運(yùn)動(dòng)的最大位移 1bd

7、 a中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,除了重力做功外，可能還有其他力做功,所以機(jī)械能不一定守恒,不正確 b中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，可能只受重力或只有重力做功(如自由落體運(yùn)動(dòng))，物體機(jī)械能守恒,正確 c中合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，說明物體的動(dòng)能不變，但勢(shì)能有可能變化，如降落傘勻速下降，機(jī)械能減少，不正確 d中符合機(jī)械能守恒的條件，正確 2ad 參考平面的選取不同，高度不同，重力勢(shì)能不同，但不會(huì)影響高度變化的數(shù)值和重力勢(shì)能變化，所以選ad 3c 整個(gè)過程的機(jī)械能守恒，則在最高點(diǎn)的機(jī)械能是mg(h+h)，與小球落地時(shí)的機(jī)械能相等,故選c 4b 動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí),下落高度為h=，速度v=，故p=mgv=mg

8、，b選項(xiàng)正確 5d 若把斜面從c點(diǎn)鋸斷，物體將從c點(diǎn)做斜上拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)速度不為零,據(jù)機(jī)械能守恒知，物體不能再升高到h，若變成弧形,則升到圓弧的最高點(diǎn)必有大于或等于均速度,據(jù)機(jī)械能守恒知，不能升高h(yuǎn). 6bcd 把a(bǔ)、b兩個(gè)小球和三根輕桿看做一個(gè)系統(tǒng)，設(shè)a球相對(duì)于b球的豎直高度為h，因?yàn)橄到y(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功,故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,由ea減=eb增知b、d項(xiàng)正確；當(dāng)a球到達(dá)最低點(diǎn)，b球到達(dá)左邊與a球初始位置等高點(diǎn)時(shí)，a球重力勢(shì)能減少2mgh，而b球的重力勢(shì)能增加mgh,因系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故此時(shí)a、b球必具有動(dòng)能,亦即b球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于a球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度，所以a項(xiàng)錯(cuò)

9、誤,c項(xiàng)正確 7解析：如圖，要使質(zhì)點(diǎn)m沿on方向運(yùn)動(dòng)，所加外力的最小值fmin=mgsin 當(dāng)f=mgtan時(shí)，由于sin，f=mgtanmgsin，可能為動(dòng)力也可能為阻力，由功能原理可知,質(zhì)點(diǎn)m的機(jī)械能可能增大也可能減小 答案：mgsin增大、減小都有可能 8解析：由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知，vb=vacos，當(dāng)a運(yùn)動(dòng)到左邊滑輪正下方時(shí)a的速度最大，此時(shí)b的速度為0，由機(jī)械能守恒定律有：mbg(-h)=mavm2,得vm=ms答案：ms9解析：沒有加外力時(shí)，彈簧的壓縮量x1=02 m，b剛要離開地面時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x2=02 m 在外力作用下a做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前f-mg+ft=ma,ft

10、為彈簧的彈力，由此得開始時(shí)拉力f最小； 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后f-mg-ft=ma,ft為彈簧的彈力由此得當(dāng)t=04 s b剛要離開地面時(shí)拉力f最大，此時(shí)彈力ft=mg=120 n,a上升的位移為x=x1+x2=04 m由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=at2得a的加速度a=5 ms2，此時(shí)a的速度為v=2 ms 由于開始時(shí)彈簧的形變量與b剛要離開地面時(shí)彈簧的形變量相等，即彈性勢(shì)能的變化量為零，所以根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，力f所做的功w=mg(x1+x2)+ mv2=72 j 答案：72 j 10解析：設(shè)細(xì)線斷前一瞬間a和b速度的大小為v，a沿斜面下滑s的過程中，a的高度降低了s sin，b的高度升高了s物塊a和b以及地

11、球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物塊a機(jī)械能的減少量等于物塊b機(jī)械能的增加量，即4mgssin -4mv2=mgs+mv2 細(xì)線斷后，物塊b做豎直上拋運(yùn)動(dòng),物塊b與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)物塊b繼續(xù)上升的最大高度為h，有mgh=mv2聯(lián)立兩式解得h=,故物塊b上升的最大高度為h=s+h=s+s.答案：s11在物體從a點(diǎn)至b點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧的彈性勢(shì)能ep=ekb=3mgr 解得w阻=-05mgr 所以物體從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)克服阻力做的功為w=05mgr (3)物體離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，僅有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： ek=ekc+mg2r=25mgr 答案：(1)3mgr (2)05mgr (3)25 mgr12解析：(1)當(dāng)a經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)速度水平向左，這是a的實(shí)際速度也是合速度，所以根據(jù)其作用效果將其分解為沿繩子方向和垂直繩子