机械能守恒定律及其应用专题

1、机械能守恒定律及其应用一、基础知识题组 1. 以下说法中哪些是正确的()A物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 B物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒C物体所受合力不等于零，它的机械能可能守恒 D物体所受合力等于零，它的机械能一定守恒2. 下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 B忽略空气阻力，物体竖直上抛C火箭升空过程 D拉着物体沿光滑斜面匀速上升3. 关于弹性势能，下列说法中正确的是()A当弹簧变长时弹性势能一定增大 B当弹簧变短时弹性势能一定减小C在拉伸长度相同时，k越大的弹簧的弹性势能越大 D弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能4. 如图

2、所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()A物体的重力势能减少，动能增加 B斜面的机械能不变C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D物体和斜面组成的系统机械能守恒5. 如图所示，质量为m的物体沿斜上方以速度v0抛出后，能达到的最大高度为H，当它将要落到离地面高度为h的平台上时(不计空气阻力，取地面为参考平面)，下列判断正确的是()A它的总机械能大于mv B它的总机械能为mgHC它的动能为mg(Hh) D它的动能为mvmgh二、规律方法题组 6. 山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37

3、6;的斜坡，BC是半径为R5 m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B点，与水平面相切于C点，如图所示，AB竖直高度差h8.8 m，运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)运动员到达C点时的速度大小；(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小考点1机械能守恒的判断 典例透析如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零则在圆环下滑过程中()A

4、圆环机械能守恒 B橡皮绳的弹性势能一直增大C橡皮绳的弹性势能增加了mgh D橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大变式训练如图所示，质量都为m的A、B两环用细线相连后分别套在光滑细杆OP和竖直光滑细杆OQ上，线长L0.4 m，将线拉直后使A和B在同一高度上都由静止释放，当运动到使细线与水平面成30°角时，A和B的速度分别为vA和vB，g取10 m/s2.求vA和vB的大小考点2单个物体机械能守恒定律的应用 典例透析 如图所示，在同一竖直平面内，水平线AB平齐，倾角为53°的静止光滑斜面一长为L9 cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m1 kg的小球，将细绳拉至水平，使小

5、球在位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向运动(g10 m/s2，sin 53°0.8，cos 53°0.6)求：(1)细绳受到的拉力的最大值；(2)D点到水平线AB的高度h. 变式训练1如图所示，斜面轨道AB与水平面之间的夹角53°，BD为半径R4 m的圆弧形轨道，且B点与D点在同一水平面上，在B点，斜面轨道AB与圆弧形轨道BD相切，整个轨道处于竖直平面内且处处光滑，在A点处有一质量m1 kg的小球由静止滑下，经过B、C两点后从D点斜抛出去，最后落在地面上的S点时的速度大小vS8 m/s，已知A点距地面的高度H10

6、 m，B点距地面的高度h5 m，设以MDN为分界线，其左边为一阻力场区域，右边为真空区域，g取10 m/s2，cos53°0.6，求：(1)小球经过B点时的速度为多大？(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力为多大？(3)小球从D点抛出后，受到的阻力Ff与其瞬时速度方向始终相反，求小球从D点到S点的过程中阻力Ff所做的功2如图所示，一条长为L的柔软匀质链条，开始时静止放在光滑梯形平台上，斜面上的链条为x0，已知重力加速度为g，L<BC，BCE，试用x0、x、L、g、表示斜面上链条长为x时链条的速度大小(链条尚有一部分在平台上且x>x0)考点3对多个物体组成的系统机械

7、能守恒定律的应用典例透析 如图所示，在倾角30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h0.1 m两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是()A下滑的整个过程中A球机械能守恒B下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C两球在光滑地面上运动时的速度大小为2 m/sD系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 J变式训练 如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B，C两小球在竖直方向上通过劲度

8、系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上现用手控制住A，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面下列说法正确的是()A斜面的倾角30°BA获得的最大速度为2gCC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒考点4机械能守恒定律的综合应用典例透析 如图所示，小球a被一根长为L0.5 m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮

9、与另一个质量为m的小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°.若将小球a由水平位置(杆呈水平状态)开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，求：(1)小球a的质量；(2)当杆转动到竖直位置时，小球b的速度大小(结果可用根式表示) 变式训练 如图所示，物块B、C的质量相同，物块A的质量是B的1.6倍，三个物块均可看作质点三物块用细线通过轻滑轮连接，物块B与C的距离和物块C到地面的距离均为L1.8 m现将物块A下方的细线剪断，A上升，B和C下降若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力，物块C落地后不影响物块A、B的运动g10 m/s2，求：(1)物块A上升过程的最大速度；(2)物块A上升的最大高度考点5 机械能守恒中的轻杆模型典例透析 如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B处各固定一质量为m的球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速度释放摆下求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功？针对训练 光滑的长轨道形状如图所示，底部