高一物理机械能守恒定律练习试题及答案解析

1、机械能守恒定律计算问题(基本练习)班级：名字：1.如图5-1-8所示，与滑轮和绳子的质量没有摩擦的力f开始举起原先静止质量为m=10kg的物体，将大小为a=2m/S2的加速度均匀加速，求出头部3s内力f的操作。(g=导入10m/S2)f图5-1-82.汽车质量5t，额定功率为60kW，汽车在水平路上行驶时的阻力是汽车重量的0.1倍，郭：(1)在这条路上汽车能行驶的最大速度是多少？(2)汽车从静止状态出发，以0.5m/s2的加速度保持均匀的加速度直线运动，那么这个过程会维持多久？fMg图5-2-53.质量为2千克物体，受到24N垂直向上拉的力，从静止开始运动，经过5s；追求：5s内部张力平均功率

2、5s最终张力瞬时功率(g 10m/s2)图5-3-14.测量某物从斜面滑到高h上，直接从水平面滑到一定距离后停止。静止在开始运动中测量水平距离s。图5-3-1。不考虑物体滑动到斜面底部的碰撞作用，斜面和水平面物体的动摩擦系数相同。运动摩擦系数。图5-3-25.如图5-3-2所示，AB是四分之一弧轨道，半径R=0.8m，BC是水平轨道，长度S=3m，BC的摩擦系数=1/15，目前质量m=1kg的物体从a点停止到c点后立即停止在轨道AB段中，查找物体受到的阻力对物体施加的运动。H1H2图5-4-46.如图5-4-4所示，两个底部面积都是s的圆形桶，用带有阀门的非常细的管子连接，放在水平底部，在两个

3、桶内用密度装入相同的液体，阀门关闭时，两个桶层的高度分别为h1和H2，打开连接两个桶的阀门，两个桶层改变到相同高度的过程中，重力会起多大的作用？图5-4-27.图5-4-2沿半径为r的圆形轨道从低点b升高一个小球，最小速度需要多长时间才能到达轨道的最高点a？abrV0图5-4-88.平滑的水平轨道与平滑的半圆弧轨道相切，如图5-4-8所示。圆形轨道半径R=0.4m，小球停在平滑的水平轨道上，现在球的初始速度为v0=5m/s，球球在c点抛出的速度(g为10m/s2)。图5-5-19.平滑倾斜轨道(如图5-5-1所示)与半径为r的圆形轨道连接，质量为m的小球由倾斜轨道上的停止解决，要使球通过圆形轨

4、道的最高点，必须离圆形轨道的最低点有多高？通过轨道点的最低点时，球在轨道压力下需要多长时间？10.图5-5-2长度l=80cm厘米的绳子顶部固定，底部系有质量m=100g的小球。把小球用绳子和直立的方向拉到60个压印位置，然后迅速释放出去。不管各处的阻力，小球通过低点时，细线对小球张力是多少？G=10m/s2。habr图5-5-1111.质量为m的球沿着光滑的环形轨道从静止状态滑下时，高度足够大，如图5-5-11所示。在低点对球的压力和在最高点对球的环的压力之间的差异是球重力的多少倍？h0h0abh0h0cd图5-8-912.“验证机械能守恒定律”实验利用了重物自由下落的方法。O A B C

5、D0 7.8 17.6 31.4 49.0(毫米)图5-8-8(1)使用公式mv2/2=mgh时，对图纸皮带起点的要求是为此目的选择的一条图纸皮带，两者之间的间距必须很近。(2)实验中使用的锤质量M=1千克，打点磁带为0.02s的打点间隔，如图5-8-8所示，记录点b时锤速度vB=，锤动能EKB=。从点b下降到重量能量减少量.(3)在纸带上计算各点的速度v，测量下落距离h，则垂直轴，水平轴上用h绘制的线应如图5-8-9所示。答案1.如图5-1-8所示，与滑轮和绳子的质量没有摩擦的力f开始举起原先静止质量为m=10kg的物体，将大小为a=2m/S2的加速度均匀加速，求出头部3s内力f的操作。(g

6、=导入10m/S2)f图5-1-8使用W=fs cosa求力f的力时，必须注意其中s必须是力f作用的粒子的位移。利用等效方法可以求出力，必须分析哪些力所做的具有同等关系。物体由两种力作用，即拉力f 和重力mg，由牛顿第二定律得到所以1010 102=120N力=60N物体在静止中开始运动，3s内的位移=232=9m解法1:受力f作用的粒子是绳子的末端，物体发生9m的位移时绳子末端的位移为s/=2s=18m，因此受力f的作用如下6018=1080J解决方案2:这个问题也可以像查找力f一样使用。滑轮和绳子没有质量和摩擦，所以拉动f等于拉动f和物体。1209=1080J2.汽车质量5t，额定功率为6

7、0千瓦，汽车在水平路上行驶时受到的阻力是汽车重量的0.1倍。q:(1)车在这条路上能行驶的最大速度是多少？(2)汽车从静止状态出发，以0.5m/s2的加速度保持均匀的加速度直线运动，那么这个过程会维持多久？分析 (1)当汽车达到最大速度时，加速度a=0，此时 ，解决(2)车进行均匀的加速度运动，因此f牵引-mg=ma，解决f牵引=7.5103N如果汽车首次达到额定功率时的速度为v，则P=F牵引v=8m/s如果将均匀加速度运动时间设置为t，则v=at得t=16sfMg图5-2-53.质量为2千克物体，受到24N垂直向上拉的力，从静止开始运动，经过5s；追求：5s内部张力平均功率5s最终张力瞬时功

8、率(g 10m/s2)【分析】物体的力如图5-2-5所示，其中f是张力，mg是牛顿关于重力的第二定律F-mg=ma解法2m/s25s内的物体位移=2.5米所以5s内部拉力对物体的作用是W=FS=2425=600J5s内部张力的平均功率为=120W5s最终张力瞬时功率P=Fv=Fat=2425=240W图5-3-14.测量某物从斜面滑到高h上，直接从水平面滑到一定距离后停止。静止在开始运动中测量水平距离s。图5-3-1。不考虑物体滑动到斜面底部的碰撞作用，斜面和水平面物体的动摩擦系数相同。运动摩擦系数。如果将这个倾斜角设定为，斜率设定为l，那么物体沿斜面向下运动时，重力和摩擦力的作用如下：物体在

9、平面上滑动时仅作为摩擦力，在平面上滑动的距离设定为S2动能定理在物体上的应用： w= ek。因此mgl sin - mg lcos - m GS 2=0得到H- S1- S2=0。S1是倾斜底部和对象初始位置之间的水平距离。在这个问题上，物体的滑行明显可以分为斜面和平面两个阶段，运动特性也明显是匀速运动和匀速减速运动。在各个阶段，根据力学关系和运动学关系，也可以解决这个问题。上述两个研究问题的比较方法不难体现出解决动能定理问题的优越性。图5-3-25.如图5-3-2所示，AB是四分之一弧轨道，半径R=0.8m，BC是水平轨道，长度S=3m，BC的摩擦系数=1/15，目前质量m=1kg的物体从a

10、点停止到c点后立即停止在轨道AB段中，查找物体受到的阻力对物体施加的运动。从a滑动到c的过程中，物体有三种力：重力、AB段阻力和BC段摩擦力。WG=mgR，fBC=umg，AB段中物体接收的阻力是可变性，不能直接获得。根据动能定理：w外部=0，因此mgR-umgS-WAB=0也就是说，WAB=mgR-umgS=1100.8-1103/15=6J在我们研究的问题中，如果多种力起作用，其中只有一种力是可变力，其他的是阻力。而且，当这种阻力的作用比较容易计算，研究对象本身的动能增加也比较容易计算时，利用动能定理就可以求出这种变化力的作用。H1H2图5-4-46.如图5-4-4所示，两个底部面积都是s

11、的圆形桶，用带有阀门的非常细的管子连接，放在水平底部，在两个桶内用密度装入相同的液体，阀门关闭时，两个桶层的高度分别为h1和H2，打开连接两个桶的阀门，两个桶层改变到相同高度的过程中，重力会起多大的作用？如果将水平基底为0势能的参考平面带走，则阀门关闭时，两个桶内液体的重力势能为：阀门打开，两个液体水平照常将两个桶内液体的重力势能相加重力作用相当于重力势能的减少，所以在这个过程中，重力作用于液体图5-4-27.图5-4-2沿半径为r的圆形轨道从低点b升高一个小球，最小速度需要多长时间才能到达轨道的最高点a？解决错误图5-4-2根据机械能守恒，在圆轨道的最高点a，球的势能等于圆轨道的最低点b的动

12、能(以点b作为零势能位置)因此，您可以获得错误原因球到达最高点a时的速度vA不能为零。否则，球在到达a点之前离开了圆形跑道。要使球到达a点(当然不偏离圆形轨道)，球在a点的速度必须满足其中，NA是在圆形轨道上对球的弹性。常识是指球在a点进行圆周运动所需的向心力由轨道的弹力和自身的重力提供。当NA=0时，VA最小值，vA=。也就是说，要使小球成为大a点，小球必须在a点具有速度vA以球为研究对象。球在轨道的最高点时，受重力和轨道的弹性。球在圆轨道的最高点a满足方程。(1)根据机械能守恒，圆轨道的最低点b，球的速度满足方程(2)解法(1)，(2)方程式为如果NA=0，则vB最小，vB=。因此，要使球

13、到达圆形轨道的最高点a，必须在点b以至少vB=的速度创建球。abrV0图5-4-88.平滑的水平轨道与平滑的半圆弧轨道相切，如图5-4-8所示。圆形轨道半径R=0.4m，小球停在平滑的水平轨道上，现在球的初始速度为v0=5m/s，球在c点抛出的速度为(g为10m/s2)。轨道光滑，只有重力工作，球移动时机械能守恒。也就是说以3m/s解决图5-5-19.平滑倾斜轨道(如图5-5-1所示)与半径为r的圆形轨道连接，质量为m的小球由倾斜轨道上的停止解决，要使球通过圆形轨道的最高点，必须离圆形轨道的最低点有多高？通过轨道点的最低点时，球在轨道压力下需要多长时间？在球移动的过程中，重力和轨道支撑力对球不

14、起作用，只作用重力，球机械能被保留。轨道最低点为零的话，重力势能面。因为球可以通过圆轨道的最高点c，所以轨道向球说明力为零，只有重力提供向心力，可以按照牛顿第二定律列出在圆形轨道的最高点，机械能：在释放点，球机械能为：根据机械能守恒定律：解决方案同样，球是最低海拔的机械能。球可以在b点受轨道支撑力f和重力的作用，按照牛顿第二定律在正向上打开根据牛顿第三定律，球对轨道压力为6毫克。收到了。方向垂直向下。10.图5-5-2长度l=80cm厘米的绳子顶部固定，底部系有质量m=100g的小球。把小球用绳子和直立的方向拉到60个压印位置，然后迅速释放出去。不管各处的阻力，小球通过低点时，细线对小球张力是多少？G=10m/s2。球运动中重力势能的变化量，在此过程中动能的变化量。机械能守恒定律也可以表示为在最低点整理的时候绳在最低点处对小球的张力大小通过以上各例，总结了应用机械能守恒定律解决问题的基本方法。habr图5-5-1111.质量为m的球沿着光滑的环形轨道从静止状态滑下时，高度足够大，如图5-5-11所示。在低点对球的压力和在最高点对球的环的压力之间的差异是球重力的多少倍？分析以小球和地球为研究对象的系统机械能守恒，即.球在变速圆周运动时，向心力由轨道弹性和重力的合力提供