(完整版)机械能守恒定律同步练习提高练习题

1、机械能守恒定律双基训练 1.在只有重力做功的情况下,_, 这个结论叫作机械能守恒定律.【0.5】答案 :物体的动能和势能发生转化,但机械能的总量保持不变 2.下列情况中 ,运动物体机械能一定守恒的是().【 0.5】(A) 物体所受的合外力为零(B) 物体不受摩擦力(C) 物体受到重力和摩擦力(D) 物体只受重力答案 :D 3.关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是().【 1】(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答案 :BD 4.下列说法中正确的是()

2、.【 1.5】(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答案 :BD纵向应用 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va、 vb,vc 则 ().【 1.5】(A)v a>v b>v c(B)v a=v b>v cabc(C)v>v =vabc(D)v=v =v答案 :D 6.质量为 m 的物体 ,以初速度 v0 由

3、固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为 h 时 ,该物体具有的机械能为().【 1.5】(A)1 mv 022(B)1 mv 02mgh2(C)mgh(D) 1 mv 20 - mgh2答案 :A 7.如图所示 ,质量相同的两个小球,分别用长l 和 2l 的细绳悬挂在天花板上 ,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时().【 2】(A) 两球运动的线速度相等(B) 两球运动的角速度相等(C) 两球的向心加速度相等(D) 细绳对两球的拉力相等答案 :CD 8.当重力对物体做正功时 ,物体的 ().【 1.5】(A) 重力势能一定增加 ,动能一定减少

4、(B) 重力势能一定减少 ,动能一定增加(C) 重力势能一定减少 ,动能不一定增加(D) 重力势能不一定减少 ,动能一定增加答案 :C 9.以下运动中机械能守恒的是 ().【 1.5】(A) 物体沿斜面匀速下滑(B) 物体从高处以 g/3 的加速度竖直下落(C) 不计阻力 ,细绳一端拴一小球 ,使小球在竖直平面内作圆周运动(D) 物体沿光滑的曲面滑下答案 :CD 10.图中的四个选项,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(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

5、个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图().(2002 年全国春季高考试题 )【 1.5】答案 :C 11.跳伞运动员在刚跳离飞机、 其降落伞尚未打开的一段时间内 ,下列说法中正确的是 ( ).(2001 年上海高考试题 )【 1.5】(A) 空气阻力做正功(B) 重力势能增加(C) 动能增加(D) 空气阻力做负功答案 :CD 12.如图所示 ,一艘快艇发动机的冷却水箱离水面的高度为0.8m,现用导管与船底连通到水中,要使水能流进水箱(不考虑导管对水的阻力), 快艇的航行速度至少应达到().【 1.5】(A)2.0m/s(B)4.0m/s(C)6.0m/s(D)8.0m/s答案 :B 13.枪

6、竖直向上以初速度 v0 发射子弹 ,忽略空气阻力 ,当子弹离枪口距离为 _时 ,子弹的动能是其重力势能的一半 .【 1.5】2答案 : v 03g 14.在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有_( 填代号 ).【 1.5】(A) 用天平称出重锤的质量 .(B) 把打点计时器固定在铁架台上 ,并用导线把它和低压交流电源连接起来.(C) 把纸带的一端固定在重锤上 ,另一端穿过打点计时器的限位孔 ,把重锤提升到一定的高度 .(D) 接通电源 ,释放纸带 .(E) 用秒表测出重锤下落的时间 .答案 :AE

7、15.在 ”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 50Hz,查得当地的重力加速度 g=9.80m/s 2,测得所用的重物的质量为 1.00 .实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作 0,另选连续的 4 个点 A 、 B、 C、D 作为测量的点 .经测量知道 A 、 B、 C、D各点到 O 点的距离分别为 62.99cm、70.18cm、77.76cm、 85.73cm.根据以上数据 ,可知重物由O 点运动到C 点 ,重力势能的减少量等于_J,动能的增加量等于_J(取三位有效数字 ).【 2】答案 :7.62,7.56 16.如图所示 ,一根长 l 的细

8、线 ,一端固定在顶板上 ,另一端拴一个质量为 m 的小球 .现使细线偏离竖直方向 =60°角后 ,从 A 点处无初速地释放小球 .试问 :(1) 小球摆到最低点 O 时的速度多大 ?(2) 小球摆到左方最高点的高度 (相对最低点 )多高 ?(3) 若在悬点正下方处有一钉子 ,O P=l/3,不计悬线与钉碰撞时的能量损失 ,则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化 ?【 3】答案 :(1)gl (2)l/2(3) 仍与 A 点等高 17.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 ?【

9、4】答案 :14J 18.如图所示 ,通过定滑轮悬拌两个质量为m1 、m2 的物体 (m1>m2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在 m1 向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是 ().【 2】(A)m 1势能的减少量等于m2 动能的增加量(B)m1 势能的减少量等于m2 势能的增加量(C)m 1机械能的减少量等于m2机械能的增加量(D)m 1机械能的减少量大于m2机械能的增加量答案 :C 19.一物体静止在升降机的地板上 ,在升降机加速上升的过程中 ,地板对物体的支持力所做的功等于 ( ).(1999 年全国高考试题 )【 2】(A) 物体势能的增加量(B) 物体动能的增加量

10、(C) 物体动能的增加量加上物体势能的增加量(D) 物体动能的增加量加上克服重力所做的功答案 :CD 20.如图所示 , 一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于 a 位置 ,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b 位置 .现将重球 (视为质点 )从高于 a 位置的 c 位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是().【 3】(A) 重球下落压缩弹簧由 a 至 d 的过程中 ,重球作减速运动(B) 重球下落至 b 处获得最大速度(C) 由 a 至 d 过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c 下落至 d 处时重力势能减少量(D) 重

11、球在 b 位置处具有的动能等于小球由c 下落到 b 处减少的重力势能答案 :BC 21_如图所示 , 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同定轴转动.开始时 OB与地面相垂直 ,放手后支架开始运动 ,在不计任何阻力的情况下 ,下列说法中正确的是 ().(2000 年上海高考试题 )【 2.5】(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)B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度(D) 当支架从左向右返回摆动

12、时 ,A 球一定能回到起始高度答案 :BCD 22.如图所示 ,一个粗细均匀的端盖板 A 密闭 ,两液面的高度差为h,U板,液体开始运动,当两液面高度相等时U 形管内装有同种液体形管内液柱的总长度为,右侧液面下降的速度为,在管口右4h.现拿去盖().【 3】(A)1 gh(B)1 gh(C)1 gh(D)1 gh2468答案 :D 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 ( ).【 3】11(A)gh(B)gh(C)2gh(D)2gh22答案 :C 24.长 l 的线的一端

13、系住质量为,的小球 ,另一端固定 ,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆周运动,卜列说法中正确的是().【 3】(A) 小球、地球组成的系统机械能守恒(B) 小球作匀速圆周运动(C) 小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg(D) 以最低点为参考平面 ,小球机械能的最小值为 2mgl答案 :AC 25.质量 m=5 的小球系于弹簧的一端 ,套在光滑竖直圆环上 ,弹簧的另一端固定在环上的 A 点 ,环半径 R=0.5m, 弹簧原长 l0=R=0.5m. 当球从图中位置 C 滑至最低点 B 时 ,测得 vA =3m/s,则在 B 点时弹簧的弹性势能EP=_J.【 3】答案 :15 26

14、.如图所示 ,小球质量为 m,用长为 l 的细绳悬挂在一枚细钉上,用一大小为 F 的水平恒力拉球 ,至细绳偏转角度为 ( 90°)时撤去 F,如在运动中绳子始终处于伸直状态.求 :(1) 小球能上升的最大高度.(2) 小球又回到最低点时 ,细绳上张力的大小.【 4】答案 :(1)当 FmgFlsin5mg时 , h; 当 F时 ,h=2l(2)mg+2Fsinsinmg2sin横向拓展 27.质量为 m 的物体 ,从静止开始 ,以 g/2 的加速度竖直下落 h 的过程中 ().【 4】(A) 物体的机械能守恒(B) 物体的机械能减少mgh2mghmgh(C) 物体的重力势能减少(D)

15、 物体克服阻力做功为22答案 :BD 28.如图所示 ,在竖直平面内固定着光滑的1/4 圆弧槽 ,它的末端水平 ,上端离地高 H,一个小球从上端无初速滚下.若小球的水平射程有最大值 ,则圆弧槽的半径为 ().【 4】(A)H/2(B)H/3(C)H/4(D)H/6答案 :A 29.如图所示 ,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v 匀速运动 ,现将质量为 m 的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处,已知物体 m 和木板之间的动摩擦因数为为.保持木板的运动速度不变 ,从物体 m 放到木板上到它相对木板静止的过程中,对木板施一水平向右的作用力F,力 F 要对木板做功 ,做功的数值可能为 ().【

16、4】mv 2mv 2(C)mv 2(D)2mv 2(A)(B)42答案 :C 30.某消防队员从一平台上跳下 ,下落 2m 后双脚着地 ,接着他用双腿弯曲的方法缓冲 , 使自身重心又下降了 0.5m,由此可估计在着地过程中 ,地面对他双脚的平均作用为自身所受重力的 ().【 3】(A)2 倍(B)5 倍(C)8 倍(D)10 倍答案 :B 31.如图所示 ,电梯质量为M, 它的水平地板上放置一质量为m 的物体 ,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H 时 ,电梯的速度达到v,则在这段过程中 ,下列说法中正确的是().【 3】mv2(A) 电梯地板对物体的支持力所做的功

17、等于2mv 2(B) 电梯地板对物体的支持力所做的功大于2Mv(C) 钢索的拉力所做的功等于2Mv(D) 钢索的拉力所做的功大于22MgH2MgH答案 :BD 32.将物体以60J 的初动能竖直向上抛出 ,当它上升到某点P 时 ,动能减为 10J,机械能损失 10J,若空气阻力大小不变,则物体落回到抛出点时的动能为().【4】(A)36J(B)40J(C)48J(D)50J答案 :A 33.如图所示 ,一物块以 150J 的初动能从斜面底端A 沿斜面向上滑动 ,到 B 时动能减少 100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为_J.若物块回到 A 时和挡板相碰无能量损失 ,则物块第二

18、次到达最高点时的势能为_J.【 4】答案 :105,42 34.如图所示 ,半径为 r、质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定有一个质量为m 的小球 A, 在O 点的正下方离O 点 r/2 处固定一个质量也为 m 的小球 B.放开盘让其自由转动 ,问 :(1) 当 A 球转到最低点时 ,两小球的重力势能之和减少了多少?(2)A 球转到最低点时的线速度是多大?(3) 在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少?【 6】答案 :(1) 1 mgr (2)43gr (3) arcsin255 35.如图所示 ,光滑圆管形轨道AB 部分平

19、直 ,BC 部分是处于竖直平面内半径为R 的半圆 ,圆管截面半径r R.有一质量为 m、半径比 r 略小的光滑小球以水平初速度v0 射入圆管 ,问 :(1) 若要使小球能从 C 端出来 ,初速度 v0,多大 ?(2) 在小球从 C 端出来的瞬间 ,对管壁压力有哪几种典型情况？初速 v0 各应满足什么条件 ?【 6】答案 :(1) v 02 gR (2) 当 N=0 时, v05gR 对管壁有向上的压力 , v 05gR 对管壁有向下的压力, 2 gRv 05gR 36.如图所示 ,一根轻的刚性杆长为2l,中点 A 和右端点 B 各固定一个质量为 m,的小球 ,左端 O 为水平转轴 .开始时杆静

20、止在水平位置,释放后将向下摆动 .问杆从开始释放到摆到竖直位置的过程中,杆对 B 球做了多少功?【 5】答案 :2 mgl5 37.如图所示 ,一根可伸长的细绳,两端各拴有物体A 和 B(两物体可视为质点 ).跨在一横截面为半圆形的、半径为R 的光滑圆柱面上 ,由图示位置从静止开始释放.若物体 A 能到达半圆柱的顶点C,则物体A 和 B 的质量之比须满足什么条件?【 8】答案 :1m A13m B 38.一传送带装置示意如图所示,其中传送带经过AB 区域时是水平的 ,经过 BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出 ),经过CD 区域时是倾斜的 ,AB 和 CD 都与 BC 相切 .现

21、将大量的质量均为 m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上 ,放置时初速为零 ,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列 ,相邻两箱的距离为 L.每个箱子在 A 处投放后 ,在到达 B 之前已经相对于传送带静止 ,且以后也不再滑动 (忽略经 BC段时的微小滑动 ).已知在一段相当长的时间T 内 ,共运送小货箱的数目为N.这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦 .求电动机的平均输出功率 P .(2003 年全国高考理科综合试题)【 10】答案 : Nm ( N 2 L2gh )TT 2 39.如图所示 ,一木块 (可视为质点 )沿倾角为 37°的斜面从斜面底端以 4.2m/s 的初速度滑上斜面 .已知斜面与小块间的动摩擦因数为 0.25