高一物理机械能守恒定律大纲+经典习题Word格式文档下载.docx

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1.BC点拨：

小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球和弹簧组成的系统的机械能守恒．

2.CD点拨：

A、B两球荡下时，绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒：

另外

3．B点拨：

算高度时要从该同学的重心量起，由

，得．

4．

点拨：

取地面为零势能面，由机械能守恒定律得

2．高一物理机械能守恒定律同步达纲

1.下列叙述中正确的是（）

A.合外力对物体做功为零的过程中，物体的机械能一定守恒B.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

C.做匀变速运动的物体机械能可能守恒D.当只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒

2.从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体（不计空气阻力），当上升到同一高度时，它们（）

A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等

3.如下图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点.则这两次过程中（）

A.重力势能改变量相等B.弹簧的弹性势能改变量相等

C.摩擦力对物体做的功相等D.弹簧弹力对物体做功相等

4

.在人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法中正确的是（）

A.动量和动能都守恒B.动量和动能都不守恒，但机械能守恒

C.动量不守恒，但动能守恒D.动量和机械能不守恒

5.物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是下滑到底端所用时间的一半时，物体的动能与势能（以斜面底端为零势能参考平面）之比为（）

A.1∶4B.1∶3C.1∶2D.1∶2

6.光滑斜面A、B与水平方向的夹角分别为30°

与60°

，自斜面底以相同速率沿斜面A向上抛出小球a，沿斜面B向上抛出小球b，则下述说法中正确的是（）

A.a、b球上升最大高度相等B.a、b球沿斜面的最大位移相等

C.二球从抛出到返回时间相等D.a球比b球先返回抛出点

7.质量1.0kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36J的动能，如果空气阻力不计，取地面为零势能处，g取10m/s2，则（）

A.铁球在最高点时的重力势能为36JB.铁球在全程中点位置时具有72J机械能

C.铁球落到地面时速度为12m/sD.铁球开始下落时的高度为7.2m

8.在长1m的细线下吊一个2kg的小球，线上端固定，将线拉到与水平成30°

角时，从静止放开小球，当线与竖直方向30°

角时，小球速度大小为m/s，当小球到悬点正下方时对线的拉力大小等于N.

9.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H1，如下图所示.现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离为H2.若取无形变时为弹簧弹性势能的零点，则此时弹簧的弹性势能Ep=.

10.如下图所示，ABC是一段竖直平面内的光滑的1/4圆弧形轨道，圆弧半径为R，O为圆心，OA水平，CD是一段水平光滑轨道.一根长

R、粗细均匀的细棒，开始时正好搁在轨道两个端点上.现由静止释放细棒，则此棒最后在水平轨道上滑行的速度为.

【素质优化训练】

11.如下图所示，在细线下吊一个小球，线的上端固定在O点，将小球拉开使线与竖直方向有一个夹角后放开，则小球将往复运动，若在悬点O的正下方A点钉一个光滑小钉，球在从右向左运动中，线被小钉挡住，若一切摩擦阻力均不计，则小球到左侧上升的最大高度是（）

A.在水平线的上方B.在水平线上C.在水平线的下方D.无法确定

12.如下图所示，OA、OB、BC均为光滑面，OA=OB+BC,角α＞β，物体从静止由O点放开，沿斜面到A点所需时间为t1，物体从静止由O点放开沿OBC面滑到C点时间为t2，A、C在同一水平面上，则关于t1与t2的大小的下述说法中正确的是（）

A.t1=t2B.t1＞t2C.t1＜t2D.条件不足，无法判定

13.如下图所示，有许多根交于A点的光滑硬杆具有不同的倾角和方向.每根光滑硬杆上都套有一个小环，它们的质量不相等.设在t=0时，各小环都由A点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么这些小环下滑速率相同的各点联结起来是一个（）

A.球面B.抛物面C.水平面D.不规则曲面

14.如下图所示，三小球a、b、c的质量都是m，都放于光滑的水平面上，b、c与轻弹簧相连，都静止.a以速度υ0冲向b，碰后与b一起运动，在整个运动过程中（）

A.三球与弹簧的总动量守恒，总机械能不守恒

B.三球与弹簧的总动量守恒，总机械能也守恒

C.当b、c球速度相等时，弹簧的势能最大

D.当弹簧恢复原长时，c球的动能一定最大，b球的动能一定为零

15.如下图所示，A、B两物体和轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙.现在向左施力F推物体B使弹簧压缩，然后由静止释放，A将被拉离竖直墙.那么A、B与弹簧组成的系统，在A离开竖直墙以后的运动过程中，下列说法中正确的是（）

A.系统的动量始终等于撤去外力时的动量B.A与B的速度相同时，弹簧的弹性势能最大

C.弹簧出现的最短长度等于撤去外力时弹簧的长度D.系统的机械能总等于撤去外力时弹簧的弹性势能

16.如下图所示，分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开A、B二球，二球在运动中空气阻力不计，到最低点时二球在同一水平面上，关于二球在最低点时速度的大小是（）

A.A球的速度大B.B球的速度大C.A、B球的速度大小相等D.无法判定

17.如下图所示，光滑的轨道竖直放置，O为圆心，半径为0.2m，A点比圆心高0.1m，质量为0.1kg的小球通过A点时的速度大小为2m/s，则小球通过B点时的速度大小等于m/s，对B点的压力大小等于N，小球最大上升高度比O点高m.

一

18.如上图所示，在光滑水平面上有两个物体，其质量分别为mA=1kg,mB=2kg,A与墙面间连有一个轻弹簧，B以υ0=6m/s的速度向A运动，与A碰撞后粘合在一起继续向右运动而压缩弹簧，则弹簧被压缩至最大程度时具有的弹性势能是J.

19.如下图所示，一轻质杆上有两个质量相等的小球A、B，轻杆可绕O点在竖直平面内自由转动.OA=AB=l，先将杆拉至水平面后由静止释放，则当轻杆转到竖直方向时，B球的速度大小为.

20.如上图所示，圆弧轨道在竖直平面内，半径为R，高为h，一物体从底端冲上弧面，若不计摩擦，欲使物体通过圆弧顶端而又不脱离弧面，则物体在圆弧底端时的速率υ0应为.

21.如下图所示，在长度一定的细线下方系一小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向成不同偏角θ

（0°

＜θ≤90°

）时无速释放.则小球摆回到最低点P时，细线所受拉力的大小范围是.

22.如上图所示，质量相等的重物A、B用绕过轻小的定滑轮的细线连在一起处于静止状态.现将质量与A、B相同的物体C挂在水平段绳的中点P，挂好后立即放手.设滑轮间距离为2a，绳足够长,求物体下落的最大位移.

23.一根长为L的细绳，一端拴在水平轴O上，另一端有一个质量为m的小球.现使细绳位于水平位置并且绷紧，如下图所示.给小球一个瞬间的作用，使它得到一定的向下的初速度.

（1）这个初速度至少多大，才能使小球绕O点在竖直面内做圆周运动?

（2）如果在轴O的正上方A点钉一个钉子，已知AO=

L，小球以上一问中的最小速度开始运动，当它运动到O点的正上方，细绳刚接触到钉子时，绳子的拉力多大?

答案1.C、D2.C3.A、B、D4.B5.B6.A7.B、C、D8.2.71；

49.mg（H1-H2）10.

11.B12.B13.C14.A、C15.B、D16.A17.3.16；

6；

0.318.6

19.

20.

≤v0≤

21.mg＜T≤3mg22.

a23.

（1）

；

2mg

3．物理机械能单元达纲检测题

【单元达纲检测】

一、选择题（每小题3分，共30分）

1.一物体从高处同一点沿不同倾角的光滑斜面滑到同一水平面，则（）

A.在下滑过程中，重力对物体做的功相同

B.在下滑过程中，重力对物体做功的平均功率相同

C.在物体滑到水平面的瞬间，重力对物体做功的瞬时功率相同

D.在物体滑到水平面的瞬间，物体的动能相同

2.自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中，（）

A.小球的重力势能逐渐变小B.小球的动能逐渐变小

C.小球的加速度逐渐变小D.弹簧的弹性势能逐渐变大

3.质量为m的汽车以恒定功率P在平直公路上行驶，汽车匀速行驶的速率为υ1，若汽车所受阻力不变，则汽车的速度为υ2（υ2＜υ1＝时，汽车的加速度大小是（）

A.

B.

C.

D.

4.如下图所示，设mA＞mB，不计滑轮的摩擦及质量，在A物体下落的过程中，下列判断正确的是（）

A.物体A和B各自的机械能守恒

B.A和B组成的系统机械能守恒

C.A和B组成的系统机械能不守恒

D.A的机械能减少，B的机械能增加

5.在光滑水平面有一平板车上站着一个人，人与车一起做匀速直线运动.此人手中拿着一个球，用如下两种方法将球水平抛出：

一次沿车前进方向抛出，对球做功为W1，所施冲量大小为I1；

另一次沿与车运动相反方向抛出，对球做功为W2，所施冲量大小为I2.若两次球离手时对地的速率相同，则两次抛球过程比较（）

A.W1=W2,I1=I2B.W1＜W2,I1＜W2C.W1=W2,I1＜I2D.W1＜W2,I1＜I2

6.如下图所示，木块A放在木块B上左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；

第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有（）

A.W1＜W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2C.W1＜W2,Q1＜Q2D.W1=W2,Q1＜Q2

7.如下图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动.在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（）

A.A球到达最低点时速度为零

B.A球机械能减少量等于B球机械能增加量

C.当支架从左向右回摆时，A球一定回到起始高度

D.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A开始运动时的高度

8.有一槽状的光滑直轨道，与水平桌面成某一倾角固定.一可视为质点的滑块，从轨道顶端A点由静止开始下滑，经中点C滑至底端B点.设前半程重力对滑块做功的平均功率为P1，后半程重力对滑块做功的平均功率为P2，则P1∶P2等于（）

A.1∶1B.1∶

C.1∶2D.1∶（

+1）

9.如下图所示，小球做平抛运动的初动能为6J，不计一切阻力，它落到斜面P点时的动能为（）

A.10JB.12JC.14JD.8J

10.质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内作半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）

mgRB.

mgRC.

mgRD.mgR

二、填空题（每小题5分，共25分）

11.一木块静止在光滑的水平面上，被一水平飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为2cm，木块在水平面上移动了3cm,则产生的内能与子弹损失的动能之比为.

12.如下图所示，物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力F=12N向上拉，使物体上升h=4m的高度，则在此过程中拉力所做的功是J.（取g=10m/s2）

13.下图所示，质量m=2kg的物体从10m高处由静止下落，进入沙坑d=0.1m深处静止.取g=10m/s2，物体在沙坑中受到的平均阻力为N.

14.汽车以速度υ沿倾角为θ的斜坡匀速上行.若保持功率不变，汽车能以3υ大小的速度在这个斜坡上匀速下行.由此可知汽车与路面间的摩擦因数为.

15.物体A在甲、乙两个恒力共同作用下从静止开始沿如下图中虚线做直线运动.若两力方向与运动方向的夹角分别为α和β，则在移动位移s的过程中，两力所做的功之比W甲∶W乙=.

四、计算题（17题6分，18、19、20题每题8分，共30分）

17.如下图所示，质量为m的重锤从高h处自由下落，打在质量为M的木桩上，重锤与木桩一起下沉距离s.求木桩在下沉过程中遇到的平均阻力.

18.取离开地球无限远处为重力势能为零点.设地球质量为M、地球半径为R、万有引力常量是G.已知一质量为m、离地心距离为r的人造地球卫星的势能为Epr=-G

.则该人造卫星在距地面高度h处绕地球作匀速圆周运动时所具有的机械能是多少?

19.如下图所示，质量为m的物体静止在光滑圆轨道的最低点A.现对m施加一大小不变、方向始终沿圆轨道切线方向的力，使物体沿圆周轨道运动

圆周到达B点，在B点时立即撤去外力F.若要使物体在竖直圆弧轨道内侧能够通过最高点作完整的圆周运动，问所施的外力F至少要多大?

20.下图所示为水平气垫导轨，滑块A、B用轻弹簧连接.今将弹簧压紧后用轻绳系在A、B上，然后以恒定速度υ0向右运动.已知A、B质量分别为m1、m2，且m1＜m2.滑动中轻绳突然断开，当弹簧第一次恢复到自然长度时，滑块A的速度刚好为零.求：

（1）绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度过程中弹簧释放的弹性势能EP；

（2）在以后运动过程中，滑块B是否会有速度等于零的时刻?

试通过定量分析讨论来证明你的结论.

1.A、D2.A、D3.C4.B、D5.C6.A7.B、C、D8.D9.C10.C11.2∶512.9613.202014.2tanθ 

15.tanβ/tanα

16.

（1）初速度等于零；

2mm

（2）0.59m/s;

0.17J；

在实验误差范围内，重锤动能的增加等于重锤重力势能的减少

（3）C；

重力加速度g

17.（M+m）g+

18.-

mg20.

（1）

v20

（2）B没有速度为零的时刻，证明略.

．

h=

H

10.机械能守恒定律的应用同步达纲

1．如图8-61所示，一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点，下端拴一小球，L点是小球下垂时的平衡位置，Q点代表一固定在墙上的细长钉子，位于OL直线上，N点在Q点正上方，且QN＝QL，M点与Q点等高．现将小球从竖直位置（保持绳子绷直）拉开到与N点等高的P点，释放后任其向L摆动，运动过程中空气阻力忽略不计．小球到达L后，因细绳被长钉挡住，将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动．在这以后

A．小球向右摆到M点，然后就摆回来B．小球向右摆到M和N之间圆弧上某点处，然后竖直落下

C．小球沿圆弧摆到N点，然后竖直落下D．关于小球的运动情况，以上说法都不正确

2．如图8—62所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴无摩擦地转动．现使轻杆从水平状态无初速地释放，发现杆绕O轴沿顺时针方向转动，则杆从释放起转过90°

的过程中

A．B球的重力势能减少，动能增加B．A球的重力势能增加，动能减少

C．A球和B球的机械能分别守恒D．A球和B球组成的系统机械能守恒

3．如图8—63所示，一小球从倾角为30°

的固定斜面上的A点水平抛出，初动能为6J，不计空气阻力，则小球落至斜面上的B点时，其动能为_______J，（g取

4．如图8—64所示，质量为lkg的小球用0．8m长的细线悬于固定点O，现将小球沿圆周拉至右上方距最低点所在平面1．2m高处松手，试求小球运动到最低点时对细线的拉力．

5．一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细圆管的半径大得多），在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点），A球的质量为

，B球的质量为

.它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都是

，设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么

、R与

应满足的关系式是________.

1．D点拨：

小球运动到M、N间某点，绳中张力为零，小球做向左的斜抛运动．

2．AD

3．14J点拨：

小球做平抛物体运动，从A到B，

且

可推得

4．35N小球自由落下0．8m时线被拉直，此时υ＝4m／s，该速度沿线的分量消失，垂直线的分量为

，小球将以该速度沿圆周到达最低点．

5．

A球在最低点给圆管的力方向向下，若要两球作用于圆管的合力为零，则B球给圆管的力必向上．

对A球

对B球