1、1机械能守恒定律测试题1下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是 ( )A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒2将同一物体分两次举高,每次举高的高度相同,那么 ( )A不论选什么参考平面,两种情况中,物体重力势能的增量相同B不论选什么参考平面,两种情况中,物体最后的重力势能相等C不同的参考平面,两种情况中,重力做功不等D不同的参考平面,两种情况中,重力做功相等3(改编题) 如图 5-3-8 所示,桌面高为 h,质量为 m 的小球从离桌面高 H 处自由落下,不计空气阻力,假设地面处的
2、重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为 ( )Amgh BmgHCmg(H+h) Dmg(H-h)4(2009 年山东临沂模拟)质量为 m 的小球从高 H 处由静止开始自由下落,以地面作为零势能面当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为 ( )A2mg BmggHgC mg D mg12 135如图 5-3-9 所示,一物体以初速度 v0 冲向光滑斜面 AB,并能沿斜面升高 h,下列说法中正确的是 ( )A若把斜面从 C 点锯断,由机械能守恒定律可知,物体冲出 C 点后仍能升高 hB若把斜面弯成圆弧形 AB,物体仍能沿 AB升高 hC无论是把斜面从 C 点锯断还是把斜面弯成圆弧形,
3、物体都不能升高 h,因为机械能不守恒D无论是把斜面从 C 点锯断还是把斜面弯成圆弧形,物体都不能升高 h,但机械能守恒6如图 5-3-10 所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在 A 处固定一个质量为 2m 的小球,B 处固定一个质量为 m 的小球支架悬挂在 O 点,可绕 O 点并与支架2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 ( )AA 球到达最低点时的速度为零BA 球机械能的减少量等于 B 球机械能的增加量CB 球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 球开始运动时的高度D当支架从左向右回摆时, A 球一定能回到
4、起始高度7(2008 年上海单科)如图 5-3-11 所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为 m 的质点在外力 F 的作用下,从坐标原点 O 由静止沿直线 ON 斜向下运动,直线 ON 与 y轴负方向成 角(sin,F=mgtanmgsin,可能为动4力也可能为阻力,由功能原理可知,质点 m 的机械能可能增大也可能减小答案:mgsin 增大、减小都有可能8解析:由运动的合成与分解知,v B=vAcos,当 A 运动到左边滑轮正下方时 A 的速度最大,此时 B 的速度为 0,由机械能守恒定律有:m Bg( -h)=mAvm2,gsin得 vm= msh82g()sin3答案: ms839解
5、析:没有加外力时,弹簧的压缩量 x1= =02 m,B 刚要离开地面时弹簧的伸长量gkx2= =02 mgk在外力作用下 A 做加速运动时有弹簧恢复原长前 F-mg+FT=ma,FT为弹簧的弹力,由此得开始时拉力 F 最小;弹簧恢复原长后 F-mg-FT=ma,FT 为弹簧的弹力由此得当 t=04 s B 刚要离开地面时拉力 F 最大,此时弹力 FT=mg=120 N,A 上升的位移为 x=x1+x2=04 m 由运动学公式5x= at2得 A 的加速度 a=5 ms 2,此时 A 的速度为 v=2 ms1由于开始时弹簧的形变量与 B 刚要离开地面时弹簧的形变量相等,即弹性势能的变化量为零,所
6、以根据机械能守恒定律有,力 F 所做的功 W=mg(x1+x2)+ mv2=72 J答案:72 J10解析:设细线断前一瞬间 A 和 B 速度的大小为 v,A 沿斜面下滑 s 的过程中,A 的高度降低了 s sin,B 的高度升高了 s物块 A 和 B 以及地球组成的系统机械能守恒,物块 A 机械能的减少量等于物块 B 机械能的增加量,即4mgssin - 4mv2=mgs+ mv211细线断后,物块 B 做竖直上抛运动,物块 B 与地球组成的系统机械能守恒,设物块 B 继续上升的最大高度为 h,有 mgh= mv2联立两式解得 h= ,故物块 B 上升的最大高度为 H=s+h=s+ s.s5
7、 s65答案: s611在物体从 A 点至 B 点的过程中,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能EP=EkB=3mgR解得 W 阻 =-05mgR所以物体从 B 点运动至 C 点克服阻力做的功为 W=05mgR(3)物体离开轨道后做平抛运动,仅有重力做功,根据机械能守恒定律有:Ek=EkC+mg2R=25mgR答案:(1)3mgR (2)05mgR (3)25 mgR12解析:(1)当 A 经过轨道最低点时速度水平向左,这是 A 的实际速度也是合速度,所以根据其作用效果将其分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的两个速度如图,则 v2=v1 sin 45= v1A 到达最低点时在竖直方向上下落 R,而 B 上升了 R.2 2对 AB 系统根据机械能守恒定律可得2mgR- mgR= 2mv12+ mv22,解得 v1=2 .2 2gR5(2)当 A 球的速度为 0 时, A 球沿圆柱面运动的位移最大,设为 s,A 物体下降高度为h则根据机械能守恒定律可得 2mgh-mgs=0,又 ,联立2Rsh解得 s= 35答案:(1)2 (2) R2g53