动能和势能的转化与守恒 初升高衔接题

尖子生初升高衔接题——动能和势能的转化与守恒1．物体只在重力的作用下由静止开始下落，叫做自由落体运动。有一物体离地面的高度为h，如果物体在下落的过程中重力做的功全部转化为动能，物体动能的表达式为Ek＝12（1）请你分析说明物体下落的速度与自身的质量大小无关；

（2）如图，一小球从离地面某一高度的空中自由落下，不计一切阻力，小球落地时速度是30m/s，则小球离地高度h为多少？（g取10N/kg）2．在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，将一质量m=0.2kg的钢球从高度h=0.45m的斜面上由静止滚下，钢球到达斜面底端的速度为v，钢球撞击水平面上的木块并对其做功，通过观察木块移动的距离S可以判断钢球的动能大小，如图所示。设钢球与接触面的摩擦力忽略不计，水平地面对木块的摩擦力f=2N．已知重力势能表达式为Ep=mgh（g为常量取10N/kg），动能表达式为．求：

（1）钢球在斜面顶端的重力势能Ep；

（2）钢球刚到达斜面底端的速度v；

（3）在碰撞过程中若钢球动能的60%转移给木块，求木块在水平地面移动的距离S。3、物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用Ek表示，物体的动能Ek与物体的质量m、速度v的关系为Ek＝mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用Ep表示，物体的重力势能Ep与物体的质量m、高度h的关系为Ep=mgh，如图所示，一质量为8kg的小球从距离斜面底端0.2m处由静止沿斜面下滑到底端。求：

（1）小球下滑前具有的重力势能和机械能分别是多少？

（2）若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能和速度分别为多少？4、已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh，动能表达式为Ek＝mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，高为h的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为m的小物块，从斜面顶端A由静止开始下滑，不计空气阻力，物块从顶端开始下滑到落地签的瞬间，设整个过程中机械能守恒（即机械能保持不变）

（1）证明：小物块从斜面顶端A由静止下滑到底端B时的速度v=2gh

（2）若一质量为0.4kg的小物体从距离地面2m高度的斜面顶端A点以3m/s的初速度出发，求其导斜面底端B时的速度5、已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh，动能表达式为Ek＝mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，将一质量为2kg的物体从距离地面1m的高度沿水平方向以4m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：

（1）物体被抛出时的动能Ek1；

（2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；

（3）物体落地前瞬间的速度v′。6、已知物体的重力势能表达式为Eρ=mgh，动能表达式为Ek＝mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，光滑的圆弧轨道AB与粗糙水平面BC相连，A点到水平面BC的垂直高度为0.8m，水平面BC长2m，现有一质量为4kg的物块由静止开始从A点滑下，经B点进入水平面，最后静止在C点，整个过程不考虑空气阻力。求：

（1）物块位于A点时的重力势能：

（2）物块滑至B点时的速度；

（3）若物体在水平面BC上运动时减少的机械能全部用来克服摩擦力做功，求物体在水平面上所受摩擦力。7、阅读短文

小明想研究物体空高空抛下落地速度，则查阅资料：动能的大小和速度与质量有关，翻阅资料后得到动能大小与速度质量公式为Ek=12mv2，重力势能大小与质量与高度有关，重力势能与质量高度的公式为W=mgh，机械能是动能与势能之和，在机械能守恒时，弹性势能不变的情况下，动能和重力势能的总和不变。例如一个质量为m小球在h的高度落下，落到地面上（忽略空气阻力），它的重力势能全部转化为动能，所以落地时就有12mv2=2gh，所以高度越高陆地时候的速度就越大。

（1）小车的质量为2kg，速度为2m/s，求小车的动能。

（2）小车落地时候的速度与质量有没有关系：（选填有/没有）

（3）如图一个质量为m的小球在轨道上运动，从如图所示位置释放，此时距离地面高度为h，圆形轨道半径为r，若物体从释放可以运动到圆形轨道的最高点A点时，此过程由于摩擦机械能损耗为W，请用以上条件来表示小球到达圆形轨道最高点A点的速度。

（4）高空抛物是城市上空的痛，请为杜绝高空抛物写一句标语：。8、在一次物理拓展课上，老师用如图所示的装置为大家讲解了重力势能和动能的计算公式。重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式为Ek=12mv2．在能量守恒的状态下，物体的重力势能会全部转化为动能时，两者大小相等。在动能全部转化为某个力做的功时，两者在数值上也是相等的。如图所示，图中半径为r=0.45m的14光滑圆弧轨道AB与粗糙平面BC相连，质量m=2kg的小物块由静止开始从A点滑下，经B点进入水平面，最后静止在C点。求：

（1）小物块在A点的重力势能？

（2）小物块经B点时的速度大小？

（3）小物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做多少功？9、如图，小球A从高度为5m的斜面上，由静止开始下滑至水平面，小球在下滑过程中，支持力不做功，重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球A动能的增量。小球A的质量为0.4Kg求

（1）小球A下滑过程中，重力对A做的功；

（2）已知物体动能表达式为EK=12mv2，小球到达水平面的速度为6m/s，则小球A下滑过程中，克服摩擦做了多少功10、已知物体的动能表达式为EK=12mv2，重力势能表