巩固练习 机械能守恒定律提高

1、【巩固练习】一、选择题：1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，如图5-21所示，松手后链条从桌边下滑，则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）（ ）A B C D2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O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（ ）AB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守恒BA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CA球、B球和地球组成的系统机械能守恒DA球、B球和地球组成的系统机械不守恒3对于做变速运动的物体而言，下列说法

2、正确的是（ ）A若改变物体速度的仅是重力，则物体的机械能保持不变B若改变物体速度的不是重力和弹力，则物体的机械能一定改变C改变物体速度的若是摩擦力，则物体的机械能一定改变D在物体速度增大的过程中，其机械能可能反而减小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h高度，下列说法中正确的是（ ）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. 如图所示，倾角30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部

3、离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中( )A物块的机械能逐渐增加B软绳重力势能共减少了 C物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功 D软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和6. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为下列结论正确的是( ) A90° B45° Cb球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小 Db球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大7. 物体做自由

4、落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面如图所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是( )二、解答题：1如图所示，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，若物体通过最低点B点时的速度为，求物体在A点时的速度是多少？2如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A 的质量=1.5，物体B的质量=1，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： （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？3如图所示，用一条细绳通过一个光滑的滑轮将一个0.20kg的砝码和

5、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。4在倾角=300的光滑斜面顶端固定着一个光滑的定滑轮。A、B两个物体的质量分别m=2kg和m=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物体能够达到的最大速度是多少?5如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切，圆轨道半径R0.4 m一个小球停放在水平轨道上，现给小球一个v05 m/s的初速度，求：(g取10 m/s2)(1)小球从C点飞出时的速度

6、(2)小球到达C点时，对轨道的作用力是小球重力的几倍?(3)小球从C点抛出后，经多长时间落地?(4)落地时速度有多大?6. 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为H将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s (1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2_(用H、h表示)(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：请在坐标纸上(如图所示)作出s2-h关系图 (3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线(上图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率_(填“小于”或“大于”)理论值 (4)从s2-h关系图

7、线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是_7. 如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2现要利用此装置验证机械能守恒定律 (1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有_(在横线上填入选项前的编号)物块的质量m1、m2； 物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间； 物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间； 绳子的长度(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议： 绳的质量要轻； 在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好； 尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃； 两个物块的

8、质量之差要尽可能小 以上建议中确定对提高准确程度有用的是_(在横线上填入选项前的编号) (3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_【答案与解析】一、选择题：1B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，取桌面处的重力势能为零，则初状态链条的机械能为：；末状态的机械能。由得所以2BC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

9、械能一定减少。所以B，C选项正确。3AD解析：物体仅受重力机械能守恒，故A正确；对于D选项，比如，加速下降的物体受到空气的阻力，但是阻力小于重力，该物体速度增加，但是机械能在减小。对于BC选项，例如：物体放在水平转动的平台上随平台一起做匀速圆周运动,是静摩擦力改变速度方向,而速度大小不变,同时物体的高度也不变。此时机械能不变。4CD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. B、D解析

10、：对物体，克服绳的拉力做功，故其机械能减小，所以A错；软绳重力势能减少量，故B正确；由能量关系可知C错，D正确6. A、C解析：如图所示，设b球摆过的角度为时，a球对地面的压力为零，设此时b球的速度为v，b球做圆周运动的半径为l，由题意可知此时绳上的拉力为3mg取b球研究有：在这一过程中由机械能守恒得：两式联立可解得：，故90°A正确由功率的公式Pmgvcos可知，b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小，C正确 7. B解析：由机械能守恒定律，EpE-Ek，故势能与动能的图像为倾斜的直线，C错；由动能定理，Ekmgh，则EpE-mgh，故势能与h的图像也为倾斜的直

11、线，D错；又，故势能与速度的图像为开口向下的抛物线，B对；同理，势能与时间的图像也为开口向下的抛物线，A错 二、解答题：1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，则根据机械能守恒可知：又因可解得：22m/s；0.2m解析：（1）系统机械能守恒可知：（2）对B利用机械能守恒：设还能升高，取离地面1m处为零势能面32J；2m/s解析：（1）取地面为零势能面，则砝码的重力势能为：（2）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：4解析：B竖直下落，A沿光滑斜面上升过程中，A、B组成的机械能守恒，所以A上升的最大速度是53m/s；1.25；0.4s；5

12、m/s解析：(1)小球运动至最高点C过程中机械能守恒，有：(2)对C点由向心力公式可知FN+mg，由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力为小球重力的1.25倍(3)小球从C点开始做平抛运动，由知 (4)由于小球沿轨道运动及做平抛运动的整个过程机械能守恒，所以落地时速度大小等于v05 m/s6. (1)4Hh (2)见下图 (3)小于 (4)小球与轨道间有摩擦、小球转动、空气阻力等 解析：小球沿光滑轨道滑至桌面时的速度为v，由机械能守恒得：，故有，小球从桌面飞出后做平抛运动，设时间为t，则有；svt综合以上几式可得，即有s24Hh7. (1)或 (2) (3)m1和m2的体积尽量小，质量尽量大；选取光滑的滑轮；对同一高度进行多次测量取平均值；选取受力后伸长相对尽量小的绳等解析：本题验证的是小物块A和B组成的系统在运动过程中减少的重力势能与增加的动能之间是否相等，由运动学知识我们可知：这一过程中A、B两物块都在竖直方向上做匀加速直线运动，设A物块下落h高度时(B物块也上升h)，A、B的速度为，这一过程所用时间t，则，我们验证的是是否成立，将代入