最新机械能守恒定律及其应用练习题Word文档下载推荐.docx
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若不计空气阻力,则物体下落到距地面高为h时的动能为下列中的哪一种:
A.mgh+
B.mgH-mgh C.mgH+
-mgh D.mgH+
+mgh
7.如图所示,m1>m2,滑轮光滑且质量不计,在m1下降一段距离d的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是:
A.m1的机械能增加
B.m2的机械能增加
C.m1和m2的总机械能减少
D.m1和m2的总机械能不变
8.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1.8m高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为:
( )(g取10m/s2)
A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s
9.如图所示,一匀质直杆AB长为
,从图示位置由静止沿光滑面ABD滑动,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,则:
(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.如图所示,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。
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.
D.
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:
A.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.(2010 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O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
,已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出
值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断。
根据你的判断
值应为( )
B.
C.
D.
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2mgh B.物体的机械能保持不变
C.物体的动能增加2mgh D.物体的机械能增加mgh
5.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?
7.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mA=1.5,物体B的质量mB=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:
(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?
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8.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。
9.如图所示,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下列问题:
位置
A
(3)心态问题B
C
速度(m/s)
2.0
12.0
时刻(s)
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它包括编织、刺绣、串珠等,让我们传统的手工制作也能走进大学,丰富我们的生活。
4
10
9、如果你亲戚朋友送你一件DIY手工艺制品你是否会喜欢?
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小(g=10m/s2)
10.在倾角
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mA=2kg和mB=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?
PS:
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1.ABC
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mgh,重力势能减少mgh,动能增加mgh,故ABC正确。
2.BD
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,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
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
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
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Ep1,则动能为2Ep1,
根据机械能守恒可知:
减少的势能为
,故C选项正确。
6.C
根据机械能守恒可知:
故C选项正确。
7.BD
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
根据机械能守恒,该同学重心上移了
,
由机械能守恒可知:
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
10.解析:
(1)根据机械能守恒可知:
(2)重力势能与动能相等即:
11.解析:
选择桌面上和挂出部分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
)
则:
∴
12.解析:
(1)滑块在斜面上受力图如图所示:
垂直于斜面方向:
沿斜面方向:
求出a=2.0m/s2
由vB2=2as
求出vB=2.0m/s
(2)设滑块从B到C所用时间为t
由
求出x=1.2m
(3)从B到C,取地面为零势能面,由机械能守恒定律有:
求出
13.
(1)1080N
(2)1.2m (3)见解析
(1)机械能守恒
圆周运动
解得
人对绳的拉力 F=F′
则 F=1080N
(2)动能定理
则
解得d=1.2m
(3)选手从最低点开始做平抛运动 x=vt
且由①式及以上两式
解得
当
时,x有最大值,解得l=1.5m
因此,两人的看法均不正确。
当绳长越接近1.5m时,落点距岸边越远。
1.B
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
得
所以
2.BC
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
本题可以用特殊值法。
假设绳能承受的最大拉力F为0,则F=0时,
只能取90°
,所以选项A、B排除,若绳子在小球下落到最低点时断裂,则由机械能守恒定律或动能定理可以列出有关方程:
,小球在最低点,由牛顿第二定律,
,联立可解得
,即若能承受的最大拉力F为3mg,则
,cos0°
=1,再排除C选项,所以正确答案为D。
4.CD
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,则有:
6.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:
7.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
8.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:
(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能
(2)人与雪橇在BC段做减速运动的加速度
根据牛顿第二定律:
即人与雪橇所受阻力大小为140N
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
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