训练19机械能守恒定律

训练19 机械能守恒定律根底过关 看一看，很简单！1以下说法正确的选项是 A做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒B做曲线运动的物体，机械能可能守恒C物体所受的合力为零，机械能一定守恒 D物体所受的合力不为零时，机械能一定不守恒答案：B2如下图，某人站在阳台上，以v0的速度把质量为m的小球斜向上抛出，不计空气的阻力，那么小球到达空中的B点时的动能为 Amv02+mgH Bmv02+mgh CmgH-mgh Dmv02+(H-h)答案：B3在距地面h高处，以初速度v沿水平方向抛出一重物，空气阻力不计时由于运动物体只受重力作用，所以该物体落地过程中的运动轨迹是一条抛物线，如下图那么 A物体在c点的机械能最大B物体在a点的机械能最大C物体在a、b、c三点的机械能相等D物体在c点的动能最大，重力势能最小 答案：CD4质量为m的小球，从桌面向上竖直抛出，桌面离地面的高为h，小球能到达的最大高度离地面为H假设以桌面作为重力势能的参考面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为 AmgH B mgh Cmg(H+h) D mg(H-h)答案：D 5如下图，以下四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的力，方向如图中箭头所示图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动在这四个图所示的过程中机械能守恒的是 答案：C6如下图，ABC是一段竖直平面内的光滑的圆弧形轨道，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为2R、粗细均匀的细棒，开始时正好搁在圆弧轨道两个端点上，现由静止释放细棒，那么此棒最后在水平轨道上滑行的速度为_ 答案：解析：棒长为R，由几何关系可得棒的重心与CD轨道的距离为R，根据机械能守恒，设棒的质量为m，那么mgR=mv2得v=.7如下图，在一长为2l的不可伸长的轻杆的两端，各固定一质量为2m与m的A、B两小球，系统可绕过杆的中点O且垂直纸面的固定转轴转动初始时轻杆处于水平状态，无初速释放后，轻杆转动当轻杆转至竖直位置时，小球A的速率多大？ 答案： 解析：选初始位置为零势能面，A球、B球及地球为一系统，由机械能守恒定律，可得0=-2mgl+mgl+(2m)v12+mv22因为转轴在杆的中点O处，那么v1=v2联立解得v1=.稳固提高想一想，没问题！8如下图，某人以平行于斜面的拉力F将物体沿斜面向上拉，拉力F的大小等于摩擦力f的大小，以下说法中正确的选项是 A物体的动能将保持不变 B物体的机械能将保持不变C物体的动能将减少 D物体的机械能将减少答案：BC解析：拉力F所做的功与摩擦力f所做负功正好抵消，整个过程等效于只有重力做负功，故物体动能减少，机械能守恒.所以选项BC正确.9三角形物体B放在光滑水平桌面上，其光滑斜面的倾角为，高为h，如下图物体A由静止自斜面顶点滑下，用g表示重力加速度，设物体A滑至斜面底端时，相对于桌面的速度为v，那么 A B C D答案：C解析：假设斜面固定，物体滑至斜面底端时，相对于桌面的速度为；现斜面放在光滑水平面上，物体下滑时，斜面后退，由系统机械能守恒可得v，应选项C正确.10如下图，轻弹簧k一端与墙相连，质量为4kg的木块沿着光滑的水平面以5m/s的速度运动并压缩弹簧k，那么弹簧在被压缩过程中的最大弹性势能为_；当木块的速度减为3m/s时弹簧的弹性势能为_ 答案：50J 32J解析：木块在压缩弹簧过程中，木块的动能与弹性势能相互转化，机械能守恒，当物块的动能减为零全部转化为弹性势能时，弹性势能最大，Epm=mv2=452J=50 J当木块的速度减为3m/s时，减少的动能Ek=m(v12-v22)=32J，所以增加的弹性势能Ep=32J.11如下图，甲图中物体A从高H处由静止开始下落乙图中物体B与C通过光滑轻滑轮用细绳相连，C放在光滑水平桌面上，C的质量是B的一半，物体B也从H高处由静止下落求这两种情况下，A、B离地面的高度h为多少时，其动能等于势能？设C尚未离开桌面答案：hA=H，hB=H.解析：对A物体，由机械能守恒定律有：mgH=mghA+mv2且mghA=mv2，联立解得：ha=H对B、C连接体，由机械能守恒有gH+mgH=gH+mghB+ (+m)v2且mghB=mv2联立以上两式解得：hB=H.拓展应用跳一跳，够得着！12如下图，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，以下说法正确的选项是 AA球到达最低点时速度为零BA球机械能减少量等于B球机械能增加量CB球向左摆动所能到达的最高位置应高于A球开始运动时的高度D当支架从左向右回摆时，A球能回到起始高度答案：BCD解析：因A处小球质量大，位置高，图示中三角形框架处于不稳定状态，释放后支架就会向左摆动.摆动过程中只有小球受的重力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确，D选项也正确. A球到达最低点时，假设设支架边长是L，A球下落的高度便是L，有mg(L)的重力势能转化为支架的动能，因而此时A球速度不为零，选项A错.当A球到达最低点时有向左运动的速度，还要继续左摆，B球仍要继续上升，因此B球能到达的最高位置比A球的最高位置要高，C选项也正确.故BCD选项正确.13如下图，A、B质量均为m，杆水平且光滑，滑轮距杆高度为H，开始时拉A的细绳与杆成=45释放B后，A能获得的最大动能为_滑轮质量、摩擦及绳子质量均不计，B未与杆相撞答案：-1mgH解析：h=H-H=(-1)H由机械能守恒定律得： mg(-1)H=mv2即A获得的最大动能为-1mgH.14如右图所示，一根不可伸长的轻质细线，一端固定于O点，另一端拴有一质量为m的小球，可在竖直平面内绕O点摆动现拉紧细线使小球位于与O点在同一竖直面内的A位置，细线与水平方向成30角，从静止释放该小球，当小球运动至悬点正下方C位置时，细线承受的拉力是多大？ 答案：解析：对小球进行受力分析及运动过程分析如以下图所示.1从静止释放小球，细线松弛，小球只受重力做自由落体运动，下落到A与水平面的对称点B时细线将张紧.设线长为l，那么vB=竖直向下.2在B位置细线突然张紧，对小球施以冲量，使小球竖直向下的速度变为沿圆弧切线方向上的速度，vB=vBcos30，小球的动能在瞬间减少，根据功能关系只能是绳子突然张紧“爆发做功使机械能局部变为其他形式的能量声能、内能等.3小球由B运动至C，绳子的拉力与运动方向垂直不做功，只有重力做功，机械能守恒. 此过程中，重力势能减少量-Ep=mgl(1-cos60)动能的增加量Ek=mvC2-mvB2有mgl(1-cos60)= mvC2-mvB2代入vB=vBcos30=cos30得vC=.4在C点应用牛顿第二定律T-mg=，T=mg+=3.5mg.