1、精選優質文檔-傾情為你奉上機械能守恒定律及應用一、本題共10小題,每小題6分,共60分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得6分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分.1.下列關于機械能守恒的說法中正確的是( )A.做勻速運動的物體,其機械能一定守恒B.做勻加速運動的物體,其機械能一定不守恒C.做勻速圓周運動的物體,其機械能一定守恒D.除重力做功外,其他力不做功,物體的機械能一定守恒答案：D解析：勻速運動所受合外力為零,但除重力外可能有其他力做功,如物體在阻力作用下勻速向下運動,其機械能減少了,A錯.自由落體為勻加速運動,其機械能守恒,B錯.

2、勻速圓周運動物體的動能不變,但勢能可變化,故C錯.2.如圖所示,具有初速度的物塊,沿傾角為30°、粗糙的斜面向上運動的過程中,受一個恒定的沿斜面向上的拉力F作用,這時物塊加速度的大小為4 m/s2,方向沿斜面向下.那么在物塊向上運動過程中,正確的說法是( )A.物塊的機械能一定增加B.物塊的機械能一定減少C.物塊的機械能有可能不變D.物塊的機械能可能增加也可能減少答案：A解析：由牛頓第二定律有：mgsin30°+Ff-F=ma 得F-Ff=m(gsin30°-a)>0,即除重力外,還有向上的力(F-Ff)做正功,故機械能增加.3.從離地面H米高的陽臺上以速度

3、v豎直向上拋出質量為m的物體，它上升h返回下落，最后落在地面上，則下列說法中正確的是（不計空氣阻力，選地面為參考平面）( )A.物體在最高點時的機械能為mg（Hh）B.物體落到地面時的機械能為mg（Hh）mv2C.物體落到地面時的機械能為mgHmv2D.物體在運動過程中的機械能保持不變答案：ACD解析：最高點Ek=0,Ep=mg(H+h),所以E=Ek+Ep=mg(H+h),A對.由于mv2=mgh,所以C對,在此過程只有重力做功,所以D對.4.光滑水平面上有原來靜止的斜劈B，B的斜面也是光滑的.現在把物體A從斜面頂端由靜止釋放,如圖所示,在A從斜面上滑下來的過程中,以下判斷正確的是( )A.

4、A和B組成的系統機械能守恒B.A和B組成的系統動量守恒C.B對A的支持力不對A做功D.A的速度方向一定沿斜面向下答案：A解析：由于AB組成的系統只有重力做功,故機械能守恒,選項A正確.A物體的運動方向不在水平方向上而B物體的運動在水平方向上,二者組成的系統動量不守恒,但二者在水平方向上的動量守恒,故選項B是錯誤的.由于B的運動,B對A的彈力方向與A的位移方向不垂直(對地來說不是沿斜面向下),所以彈力要做功,故選項C、D錯誤.5.如圖所示,A、B兩球質量相等,A球用不能伸長的輕繩系于O點,B球用輕彈簧系于O點,O與O點在同一水平面上.分別將A、B球拉到與懸點等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處

5、于自然狀態,將兩球分別由靜止開始釋放,當兩球達到各自懸點的正下方時,兩球仍處在同一水平面上.則( )A.兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等B.兩球到達各自懸點的正下方時,A球動能較大C.兩球到達各自懸點的正下方時,B球動能較大D.兩球到達各自懸點的正下方時,A球減少的重力勢能較多答案：B解析：A、B兩球在運動過程中,系統機械能都守恒,而B球還有一部分重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能,故在最低點時,A球的動能大于B球的動能.6.(2006全國大聯考)如圖所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h.下列說法中正確的是（ ）A.若把斜面從C點鋸斷，由機械能守恒定律知，物體沖出C點后

6、仍能升高hB.若把斜面彎成圓弧形，物體仍能沿AB升高hC.若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h，因為機械能不守恒D.若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h，但機械能仍守恒答案：D解析：物體到達B時速度為零,由機械能守恒定律有mgh=mv02.若從C鋸斷,到達最高點時物體有水平速度,則mgh+mvx2=mv02,h<h;若把斜面彎成圓弧狀,到達圓弧最高點時速度v<,則不能到達最高點B處,答案為D.7.(2005湖北八校聯考)如圖所示，物體放在輕彈簧上，沿豎直方向在A、B之間做簡諧運動.在物體沿DC方向由D點運動到C點（D、C兩點未在圖上標出）的過程中，彈簧的彈性

7、勢能減少了3.0 J，物體的重力勢能增加了1.0 J，則在這段過程中( )A.物體經過D點時的運動方向是指向平衡位置的B.物體的動能增加了4.0 JC.D點的位置一定在平衡位置以上D.物體的運動方向可能是向下的答案：A解析：由此運動過程中機械能守恒,則由D運動到C過程中動能增加了2.0 J,由簡諧運動知識可得答案為A.8.(2006江蘇南京高三期末統考)如圖所示,a、b兩物體質量相等,b上連有一輕質彈簧,且靜止在光滑的水平面上.當a以速度v通過彈簧與b正碰,則( )A.當彈簧壓縮量最大時,a的動能恰好為零B.當彈簧壓縮量最大時,彈簧具有的彈性勢能等于物體a碰前動能的一半C.碰后a離開彈簧,a被

8、彈回向左運動,b向右運動D.碰后a離開彈簧,a、b都以的速度向右運動答案：B解析：由動量守恒定律,壓縮量最大時有mv=(m+m)v共,v共=v由能量守恒定律E彈=mv2-·2m·v2=mv2故選項B正確,由彈性碰撞規律,a、b最終互換速度,故選項A、C、D均錯.9.一質量不計的直角形支架兩端分別連接質量為m和2m的小球A和B.支架的兩直角邊長度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，如圖所示.開始時OA邊處于水平位置，由靜止釋放,則( )A.A球的最大速度為2B.A球的速度最大時，兩小球的總重力勢能最小C.A球的速度最大時，兩直角邊與豎直方向的夾角為45&#

9、176;D.A、B兩球的最大速度之比vAvB=21答案：BCD解析：由機械能守恒可知,兩球總重力勢能最小時,二者的動能最大,根據題意知兩球的角速度相同,線速度之比為vAvB=(·2l)(·l)=21,故選項B、D是正確的.當OA與豎直方向的夾角為時,由機械能守恒定律得：mg2lcos-2mgl(1-sin)=mvB2+mvA2可得：vA2=mgl(sin+cos)-mgl.由數學知識知,當=45°時,sin+cos有最大值,故選項C是正確的. A球的最大速度為10.如圖,一根水平管道a兩端與大氣相通,在管道上豎直插有一根上端開口的“L”形彎管b.當a管內的液體以速

10、度v勻速流動時,b管內液面的高度為h,假設液體與管道之間不存在摩擦力,則v與h的關系是( )A.v= B.v=C.v= D.v=2答案：A解析：選擇質量為m的一小段液柱為研究對象,它能沿豎直管上升的高度為h,由機械能守恒定律mv2=mgh得v=.如果用動量定理那樣算，速度用平均速度，現在也沒太明白。二、本題共2小題,每小題8分,共16分,把答案填在題中的橫線上.11.一根內壁光滑的圓周細鋼管,形狀如圖所示,A與圓心在同一水平面內,一小鋼球被一彈簧槍從A處正對管口射入,射擊時無機械能損失.第一種情況欲使小鋼球恰能到達C點;第二種情況欲使鋼球經C后飛出,恰好又落回A點,這兩種情況下彈簧槍的彈性勢能

11、之比為_.答案：45解析：第一種情況彈簧槍的彈性勢能EA1=mgR第二種情況彈簧槍的彈性勢能EA2=mgR+mvc2由平拋運動知識得vC=,則=.12.如圖所示,A、B質量均為m,桿水平且光滑,滑輪距桿高度為H,開始時拉A的細繩與桿夾角=45°.釋放B后,A能獲得的最大動能為_.(滑輪質量、摩擦及繩子質量均不計,B未與桿相撞)答案：(-1)mgH解析：當與A連接的細繩運動到豎直方向時,A的速度最大,動能最大,此時B的速度為零由機械能守恒定律,得Ek=mg(-H)=(-1)mgH.三、本題共2小題,共24分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有

12、數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位.13.(10分)(2005廣東高考)如下圖所示,半徑R=0.40 m 的光滑半圓環軌道處于豎直平面內,半圓環與粗糙的水平地面相切于圓環的端點A.一質量m=0.10 kg的小球,以初速度v0=7.0 m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0 m/s2的勻減速直線運動,運動4.0 m后,沖上豎直半圓環,最后小球落在C點.求A、C間的距離.(取重力加速度g=10 m/s2)答案：sAC=1.2 m解析：設小球到達A點的速率為vA,到達B點的速率為vB,小球從開始到A：vA2-v02=-2as由A到B,由機械能守恒定律有：mvA2=mvB2+2mgR從B做平拋運動sAC=vBt2R=gt2得sAC=1.2 m.14.(14分)一個質量m0.20 kg的小球系于輕質彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環上,彈簧的上端固定于環的最高點A處，環的半徑R0.5 m，彈簧的原長l00.50 m，勁度系數為4.8 N/m，如圖所示.若小球從圖中所示位置B點由靜止開始滑動到最低點C時,彈簧的彈性勢能Ep彈=0.60 J,求：（1）小球到C點時的速度vC的大小；（2）小球在C點時對環的作用力.(g取10 m/s2)答案：(1)3 m/s (2)3.2 N 方向豎直向下解析：(1)小球