机械能守恒定律及其应用练习题

1、机械能守恒定律及其应用练习题根底达标密1.质量为m的物体从距地面h高处的某点自由落下， 在这过程中不计空气阻力,是：A .重力对物体做功为 mghC.动能增加mgh2. 关于机械能是否守恒的表达，正确的选项是: A .作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B. 作匀速直线运动的物体机械能可能守恒以下说法正确的选项B .重力势能减少 mghD .机械能增加mgh C. 合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3. 在不计空气阻力的条件下，以下几种运动中机械能不守恒的是：A .氢气球匀速上升B. 从高处向任意方向抛出的小球C. 物体沿光滑曲面下滑D. 小球用

2、一细绳拴着在摆动的过程中4. 汽车上坡时，如果牵引力的大小等于摩擦力，不计空气阻力，那么，以下说法中哪一个是正确的： A .汽车匀速上坡B. 汽车在上坡过程中机械能减小C. 汽车在上坡过程中机械能增大D. 汽车在上坡过程中，动能减小，势能增大，总的机械能不变5. 物体静止在某一高处时具有60J的势能。当它从该处自由下落至另一位置时所具的势能为动能的一半，那么，物体所减少的势能是以下中的哪一个：A. 20JB. 30JC. 40JD. 60J6. 质量为m的物体从距地面高为 H的平台边缘以初速度 vo竖直向下抛出。假设不计空气阻力，那么物 体下落到距地面高为 h时的动能为以下中的哪一种：A. m

3、gh+ - B. mgH-mghC. mgH+-mghD . mgH+ mgh7. 如下列图，mi>m2，滑轮光滑且质量不计，在 mi下降一段距离d的过程中不计空气阻力，以下说 法正确的选项是：A . mi的机械能增加B . m2的机械能增加C . mi和m2的总机械能减少D . mi和m2的总机械能不变1.8m高度的横杆，据此可估算出&某同学身高1.8m，在运动会上参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了 他起跳时竖直向上的速度大约为：g取10m/s2A . 2m/sB . 4m/sC . 6m/sD . 8m/s9如下列图，一匀质直杆 AB长为丿，从图示位置由静止沿光滑面 ABD滑

4、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。10将质量为 m的物体以初速度：竖直向上抛出，忽略空气阻力，取g 取 10m/s2,那么：1物体上升的最大高度是多少?2上升过程中何处重力势能与动能相等?11.如下列图，在光滑的水平桌面上，放一根长为的链条，链条沿桌边挂在桌外的长度为a,链条由静止开始释放，求链条全部离开桌面时的速度。12.如图，AB是高h1=0.6m、倾角"的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一段圆弧，且紧靠桌子边缘。桌面距地面的高度h2=1.8m。一个质量m=1.0kg的小滑块从斜面顶端 A由静止开始沿轨道下滑，运动到

5、斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点。滑块与斜面间的动摩擦因数- 。不计空气阻力，g=10m/s2。求：1小滑块经过B点时的速度；2小滑块落地点 C距桌 面的水平距离；3小滑块落地时的速度大小。2i长度为的均匀链条放在光滑水平桌面上，使其长度的-垂在桌边，如下列图，松手后链条从桌边下滑，那么链条滑至刚离开桌面时的速度大小为桌面的高度大于链条的长度2. 如图，质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连，在杆的中点0处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中：O Ak CJ2mA. B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能

6、守恒B. A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒C. A球、B球和地球组成的系统机械能守恒D. A球、B球和地球组成的系统机械不守恒3. 2022北京崇文模拟一轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于 0点，现用手将小球拉至水平位置绳处于水平拉直状态，松手后小球由静止开始运动，在小球摆动过程中绳突然被拉 断，绳断时与竖直方向的夹角为 ，绳能承受的最大拉力为 F,假设想求出二丄值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对以下结果的合理性做出判断。根据你的判断A.cos a =2Fcos a-4. 质量为m的物体，从静止开始以 2g的加速度竖直向下运动

7、h高度，以下说法中正确的选项是 A.物体的势能减小 2mghB .物体的机械能保持不变C.物体的动能增加 2mghD .物体的机械能增加 mgh5. 距离地面高为 5m的小球以初速度10m/s斜向上抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2，小球落地时速度为多大?6如下列图，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，假设物体通过最低点B点时的速度为A点时的速度是多少?TUA_ I7.如下列图，物体 A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量m=1.5，物体B的质量m=1kg,开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体 A离地高度为1m放手让A从静止开始下落，求：

8、1当A着地时，B的速率多大？ 2物体A落地后，B还能升高多少？8. 如下列图，用一条细绳通过一个光滑的滑轮将一个0.20kg的砝码和光滑桌面上的一个0.80kg的小车连接在一起。开始时用手握住小车使砝码离开地面1.0m，然后放手使小车从静止开始运动。试计算：1开始时砝码的重力势能g取10m/s2； 2放手后在砝码到达地面时小车的速度。iFj*旷！*Fb J*才 宴 F * * F F sT y- F * *严#* 干¥9如下列图，某人乘坐雪橇从雪坡经A点滑至B点。接着沿水平路面滑至 C点停止，人与雪橇的总质量(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少?A B两个物体的质量分别

9、m=2kg 和为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决以下问题:位置ABC速度m/s0时刻s0410m=4kg，跨过定滑轮用细绳相连。B物体距地面高度 H=2m求将B由静止释放后，A物体能够到达的最大速度是多少？1. ABCmgh,解析：物体自由下落，只有重力做功，机械能守恒，D选项错误；物体下落h重力对物体做功为 重力势能减少 mgh，动能增加mgh，故ABC正确。2. BD解析：判断机械能是否守恒，依据是重力以外的力是否做了功，不管物体是做匀速还是变速运动，也 不管物体是直线运动还是曲线运动，只要重力以外的力不做功或做功之和为零，机械能就守恒。合外力做 功为零

10、，并不意味着重力以外的力做功之和为零，故机械能不一定守恒，故BD选项正确。3. A解析：A选项中氢气球匀速上升受浮力和重力，且浮力做功，故不守恒，其他选项只有重力做功，故 守恒，D选项绳子拉力方向始终与速度方向垂直，故不做功，也守恒。4. D解析：因为汽车牵引力的大小等于摩擦力，故合外力为重力，在上坡过程中只有重力做负功，动能减 小，势能增大，总的机械能不变，故D选项正确。5. C解析：物体自由下落机械能守恒，设初状态的势能为Ep,此时的势能为 Epi，那么动能为2Epi ,根据机械能守恒可知：£ = E. +p尸】1Ep =应貝=Ep严 20JE. - E . =60 -20=40

11、J减少的势能为，故c选项正确。6. C解析：根据机械能守恒可知:卫+ mgH = mgh + E疋 卫£ 二 t +- mgh故C选项正确。7. BD解析：对于系统机械能守恒，故D选项正确；但对于单个物体机械能不守恒，绳子拉力对做负功,其机械能减少，绳子拉力对'做正功，其机械能增加，故 B选项正确。8. B解析：根据机械能守恒，该同学重心上移了1.8-0,9 = 0.5m由机械能守恒可知：mgh=mv2 =益 4；?；/5故B选项正确。9. 解析：物体沿光滑轨道运动，仅有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有啊动-2F 12卿 E2 210. 解析:(1)根据机械能守恒

12、可知：mv2 = mghA*h - 5m2重力势能与动能相等即:-2弓-2j«g/Zft*=2.5mii解析：选择桌面上和挂出局部的链条作为研究对象，从图中位置到全部移开桌面过程中，系统重 力势能的减小等整个链子动能增加，由机械能守恒得设链子单位长度质量为诃(一)£ - -_ +加a g(l-a)=丄烧？ - f那么：'I12.解析：(1)滑块在斜面上受力图如下列图：垂直于斜面方向 厂-八 -沿斜面方向:十F川：2由 VB2=2as求出 VB=2.0m/s设滑块从B到C所用时间为t求出x=1.2m从B到C,取地面为零势能面，由机械能守恒定律有:12r12求出13.

13、11080N 21.2m 3见解析解析：mgl 1 )-1 J二mv.l jak,1机械能守恒圆周运动解得人对绳的拉力Ff-tng = m IF = (3 2 cos cf)mgF = F'那么F= 1080N2动能定理一门"宀='D那么 H忸解得d=1.2m3选手从最低点开始做平抛运动x=vt且由式及以上两式解得£当 时，x有最大值，解得l= 1.5m1.5m时，落点距岸边越远。因此，两人的看法均不正确。当绳长越接近1. B解析：由于链条在运动过程中，只有重力做功，故链条的机械能守恒。 设链条的总质量为 F，取桌面处的重力势能为零，那么= 一一胡岸 X 初

14、状态链条的机械能为：总二一-觀 g X 末状态的机械能】-'。 n -一肠卵二一朋卩一一刪或 由' 二得:2. BC解析：B球从水平位置下摆到最低点过程中，受重力和杆的作用力，杆的作用力方向待定。下摆过程 中重力势能减少动能增加，但机械能是否守恒不确定。A球在B下摆过程中，重力势能增加，动能增加，机械能增加。由于 A+B系统只有重力做功，系统机械能守恒，A球机械能增加，B球机械能一定减少。所以B，C选项正确。3.答案：D此题可以用特殊值法。假设绳能承受的最大拉力F为0,那么F=0时，二只能取90°,-，所以选项A、B排除，假设绳子在小球下落到最低点时断裂，那么由机械能

15、守恒定律或动能定理可以列出有关话 0 - m-/F - mg - m方程：，小球在最低点，由牛顿第二定律， 能承受的最大拉力 F为3mg ,那么, cos0° =1，再排除C选项，所以正确答案为 D。4. CD解析：因重力做正功 mgh，所以重力势能减少 mgh，除了重力做功以外，还有其他力做功，故机械能 不守恒。以物体为研究对象，合力的功为2mgh，所以物体的动能增加为2mgh，以物体和地球为系统，外力做正功为mgh，故物体的机械能增加 mgh，故CD选项正确。5解析：根据机械能守恒，取地面为零势能面，那么有：j 1912十一碑旳三一炖耳2 210x5 + 1 xW = Av?2 26. 解析：从A点到B点只有重力做功，机械能守恒，取B点为零势能面，那么根据机械能守恒可知：又因V7解析：1系统机械能守恒可知：1J-胸前=-M +朋卩p- 2m / s2对B利用机械能守恒：设还能升高 ，r，取离地面1m处为零势能面卿酬-+加2- 0 加8解析：1取地面为零势能面，那么砝码的重力势能为：啊护-0 2x10x1= 2J2根据机械能守恒可知，砝码减少的重力势能等于砝码和小车共同增加的动能，即:1 £吨h - Mvv= Zmf s9解析：1