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机械能专练题型

机械能专练题型
机械能专练题型

1.下列说法正确的是 ( )

A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功

B.当作用力不做功时,反作用力也不做功

C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反

D.作用力做正功,反作用力也可能做正功

2.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力 ( )

A.垂直于接触面,做功为零

B.垂直于接触面,做功不为零

C.不垂直于接触面,做功为零

D.不垂直于接触面,做功不为零

答案 B

3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向

左匀速移动距离l.

(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止) ()

A.0

B.μmgl cos θ

C.-mgl cos θsin θ

D.mgl sin θcos θ

(2)斜面对物体的弹力做的功为 ( )

A.0

B.mgl sin θcos2 θ

C.-mgl cos2θ

D.mgl sin θcos θ

(3)重力对物体做的功 ( )

A.0

B.mgl

C.mgl tan θ

D.mgl cos θ

(4)斜面对物体做的总功是多少?各力对物体所做的总功是多少?

答案 (1)C (2)D (3)A (4)0 0

4.用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比.在铁锤击打第一次后,

能把铁钉击入木块内1 cm.则击第二次后,能击入多少深度?(设铁锤每次做功相等)

答案 0.41 cm

5.如图所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带连接,轨道上的A点到传送带的竖直距离及传送带到地面的距

离均为h=5 m,把一物体自A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.先让传送带不转动,物体

滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上的P点,B、P间的水平距离OP为xs=2 m;然后让传送带顺时

针方向转动,速

度大小为v=5 m/s,从同一高度释放的物体进入传送带,一段时间后与传送带相对静止,从右端B水平飞离.g=10 m/s2.求:

(1)传送带转动时,物体落到何处?

(2)两种情况下,传送带对物体所做功之比.

(3)两种情况下,物体运动所用时间之差.

32 (3)0.45 s

答案 (1)5 m (2)

25

6.如图所示,木板OA 水平放置,长为l ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓缓抬高A 端,直到当木板转动到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一微小的干扰便开始缓慢地匀速下滑,物体运动到O 点,在整个过程中 ( )

A.支持力对物体做的总功为mgl sin α

B.摩擦力对物体做的总功为零

C.木板对物体做的总功为零

D.木板对物体做的总功为正

答案 AC

7.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是 ( )

A.始终不做功

B.先做负功后做正功

C.先做正功后不做功

D.先做负功后不做功

答案 ACD

8.如图所示,定滑轮至滑块的高度为h ,已知细绳的拉力为F (恒定),滑块沿水平

面由A 点前进l 至B 点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和

β.求滑块由A 点运动到B 点过程中,绳的拉力对滑块所做的功.

答案 Fh (β

αsin 1sin 1-) 9.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s 内做匀加速直线运动,5 s 末达到额定功率,之后保持以额

定功率运动.其v —t 图象如图所示.已知汽车的质量为m =2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1

倍,则以下说法不正确的是 ( )

A.汽车在前5 s 内的牵引力为4×103 N

B.汽车在前5 s 内的牵引力为6×103 N

C.汽车的额定功率为60 kW

D.汽车的最大速度为30 m/s

答案 A

10.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为 4 t,当它行驶在坡度为

sin α=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g 取10 m/s 2),求:

(1)汽车所能达到的最大速度v

m .

(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多

长时间?

(3)当汽车以0.6 m/s 2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?

答案 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J

11.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳PQ 提升井中质量为m 的物体,如图所示,绳的P 端拴在车后的挂钩上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开

始时,车在A 点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H .提升时,车向左加速运动,沿水平方向从A 经过B 驶向C .设A 到B 的距离也为H ,车过B 点时速度为v B .求车由A 移到B 的过程中,绳Q 端的拉力对物体做的功是多少?

答案 24

1)12(B m mgH v +- 12.如图所示,某滑板爱好者在离地h =1.8 m 高的平台上滑行,水平离开A 点后落在水平地面的B 点,其水平位移l 1=3 m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v =4 m/s,并以此为初速度沿水平地面滑行l 2=8 m 后停止.已知人与滑板的总质量m =60 kg.求:

(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小.

(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g 取10 m/s 2)

答案 (1)60 N (2)5 m/s

13.如图所示, DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零.如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零.已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,则物体具有的初速度 ( )

A.大于v 0

B.等于v 0

C.小于v 0

D.取决于斜面的倾斜角

答案 B

14.在平直公路上,汽车由静止做匀加速运动,当速度到达v m 后立即关闭发动机直至静止, v -t 图象如图所示,设汽车的牵引力为F ,摩擦力为F f ,全过程中牵引力F 做功为W 1,摩擦力F f 对物体做的功为W 2,则

( )

A.31=f F F

B.1121=W W

C.1

4=f F F D.3121=W W 答案 BC

15.如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有 一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A 、B 连接,A 的质量为4m ,B 的质量为m ,开始时将B 按在地面上不动,然后放开手,让A 沿斜面下滑而B 上升.物块A 与斜面间无摩擦.设当A 沿斜面下滑

距离l 后,细绳突然断了,求物块B 上升的最大距离H .

答案 1.2s

16.半径为R 的四分之一竖直圆弧轨道,与粗糙的水平面相连,如图所示.有一个质量为m 的均匀细直杆搭放

在圆弧两端,若释放细杆,它将开始下滑,并且最后停在水平面上.在上述过程中

( )

A.杆克服摩擦力所做的功为mgR

B.杆克服摩擦力所做的功为

2

1mgR

C.重力所做的功为mgR

D.外力做的总功为2

1mgR 答案 B

17.(2008·江苏·9)如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a 和b ,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m 的a 球置于地面上,质量为m 的b 球从水平位置静止释放,当a 球对地面压力刚好为零时,b 球摆过的角度为θ.下列结论正确的是 ( )

A. θ=90°

B. θ=45°

C.b 球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小

D.b 球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大

答案 AC

18.(2008·全国Ⅱ·18)如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b .a 球质量为m ,静置于地面;b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b 后,a 可能达到的最大高度为 ( )

A.h

B.1.5h

C.2h

D.2.5h

答案 B

19.如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的 圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R .一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg (g 为重力加速度).求物块初

始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围.

答案 2

5R ≤h ≤5R

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 ( 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能 守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = $ (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 [

最全机械能守恒定律习题归类

机械能守恒定律 一.势能与重力做功 1. 关于重力势能的几种理解,正确的是() A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功 B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零 C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等 D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力 势能的问题 2.如图所示,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,假设桌面处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为() A.mgh B.mgH C.mg(h+H) D.-mgh 3.一个实心铁球和一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是 A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能小于木球的重力势能 C.铁球的重力势能等于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能 4.一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 5.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 6.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N,长1 m,从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J,

如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功J.(g取10 m/s2) 7.桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上. (1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少?(2)以桌面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少? 8.质量为50kg的人沿着长为150m,倾角为30度的坡路走上了一个土丘,重力对他做的功为多少?他克服重力做的功为多少?他的重力势变化了多少? 9.地面上竖直放置一根劲度系数为k,原长为L0的轻质弹簧,在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上,弹簧被压缩,求小球速度最大时重力势能是多少?(以地面为参考平面) 10.水平地面上放着一个长度为2m的长方体木料,木料的横截面为0.2mx0.2m,木料的密度为 0.8x103kg/m3;将木料树立在地面上,至少需克服重力做多少功? 11、在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功? 二.机械能守恒定律 1.“单个”物体机械能守恒 1.在下列实例中(不计空气阻力)物体的机械能守恒的是() A.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小? 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少? 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动? 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:如图,小球的质量为m ,悬线的长为L ,把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为,然后从静止释放,

物理高一下册 机械能守恒定律专题练习(word版

一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难) 1.如图所示,竖直墙上固定有光滑的小滑轮D ,质量相等的物体A 和B 用轻弹簧连接,物体B 放在地面上,用一根不可伸长的轻绳一端与物体A 连接,另一端跨过定滑轮与小环C 连接,小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C 位于位置R 时,绳与细杆的夹角为θ,此时物体B 与地面刚好无压力。图中SD 水平,位置R 和Q 关于S 对称。现让小环从R 处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,且环到达Q 时速度最大。下列关于小环C 下落过程中的描述正确的是( ) A .小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能不守恒 B .小环 C 下落到位置S 时,小环C 的机械能一定最大 C .小环C 从位置R 运动到位置Q 的过程中,弹簧的弹性势能一定先减小后增大 D .小环C 到达Q 点时,物体A 与小环C 的动能之比为cos 2 θ 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A .在小环下滑过程中,只有重力势能与动能、弹性势能相互转换,所以小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒,选项A 错误; B .小环 C 下落到位置S 过程中,绳的拉力一直对小环做正功,所以小环的机械能一直在增大,往下绳的拉力对小环做负功,机械能减小,所以在S 时,小环的机械能最大,选项B 正确; C .小环在R 、Q 处时弹簧均为拉伸状态,且弹力大小等于B 的重力,当环运动到S 处,物体A 的位置最低,但弹簧是否处于拉伸状态,不能确定,因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大,选项C 错误; D .在Q 位置,环受重力、支持力和拉力,此时速度最大,说明所受合力为零,则有 cos C T m g θ= 对A 、B 整体,根据平衡条件有 2A T m g = 故 2cos C A m m θ=

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题(每题6分,共36分) 1、下列说法正确的是:(选CD ) A 、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。(是只有重力和弹力做功) B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。(吊车匀速提高物体) C 、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。(受到一对平衡力) D 、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C) A.所具有的重力势能相等(质量不等) B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等) D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是(选A ) A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0) B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加(动能不变,势能减小) 4、如图所示,桌面高度为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,假设桌面处的重力势能为零,小球落到 地面前的瞬间的机械能应为(选B ) A 、mgh B 、mgH C 、mg (H +h ) D 、mg (H -h ) 6、质量为m 的子弹,以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块, 并留在其中,下列说法正确的是(选BD ) A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能) B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力) C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功(一部分转化成热能) 二、填空题(每题8分,共24分) 7、从离地面H 高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k 倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为 H/k 。 8、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车,小车跟 绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码, 则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为 在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了80J ,机械能减少了32J ,则物体滑到斜面顶端时的机

机械能典型题型分类解析

第四章《机械能》典型例题分类解析 题型一:应用动能定理时的过程选取问题 解决这类问题需要注意:对多过程问题可采用分段法和整段法 处理,解题时可灵活处理,通常用整段法解题往往比较简洁. [例1]如图所示,一质量m=2Kg 的铅球从离地面H=2m 高处自由下落,陷入沙坑h=2cm 深处,求沙子对铅球的平均阻力.(g 取10m/s 2) [变式训练1]一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 题型二:运用动能定理求解变力做功问题 解决这类问题需要注意:恒力做功可用功的定义式直接求解,变力做功可借助动能定理并利用其它的恒力做功进行间接求解. [例2]如图所示,AB 为1/4圆弧轨道,BC 为水平轨道, 圆弧的半径为R, BC 的长度也是R.一质量为m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止开始下落时,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( ) A.μmgR/2 B. mgR/2 C. mgR D.(1-μ) mgR

[变式训练2]质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬于O 点,如右图4-4所示,小球在水平力F 作用下由最低点P 缓慢地移到Q 点,在此过程中F 做的功为( ) A.FL sin θ B.mgL cos θ C.mgL (1-cos θ) D.FL tan θ 题型三:动能定理与图象的结合问题 解决这类问题需要注意:挖掘图象信息,重点分析图象的坐标、切线斜率、包围面积的物理意义. [例3]静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F 作用下,沿x 轴方向运动,拉力F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图所示,图线为半圆.则小物块运动到x 0处时的动能为( ) A .0 B . 02 1 x F m C . 04 x F m π D . 204 x π [变式训练3]在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运 动,当速度达到v m 后立即关闭发动机直到停止,v-t 图像如图所示。设汽车的牵引力为F ,摩擦力为f ,全过程中牵引力做功W 1,克服摩擦力做功W 2,则( ) A .F :f=1:3 B .F :f=4:1 C .W 1:W 2 =1:1 D .W 1:W 2=l :3 题型四:机械能守恒定律的灵活运用 解决这类问题需要注意:灵活运用机械能守恒定律的三种表达方式:1.初态机械能等于末态机械能,2.动能增加量等于势能减少量,3.一个物体机械能增加量等于另一个物体机械能减少量.后两种方法不需要选取零势能面. [例4]如图所示,粗细均匀的U 形管内装有总长为4L 的水。开始时阀门K 闭合,左右支管内水面高度差为L 。打开阀门K 后,左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计)

机械能守恒定律单元测试题

机械能及其守恒定律 一、单项选择题(每小题4分,共40分) 1. 关于摩擦力做功,下列说法中正确的是( ) A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力都可做正功 D. 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可能不为0 2.一个人站在高出地面h 处,抛出一个质量为m 的物体.物体落地时的速率为v ,不计空气阻力,则人对物体所做的功为( ) A .mgh B .mgh /2 C . 2 1mv 2 D . 2 1mv 2 -mgh 3.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地( ) ①运行的时间相等 ②加速度相同 ③落地时的速度相同 ④落地时的动能相等 以上说法正确的是 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 4.水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来.图7-1中的a 、b 分别表示甲、乙两物体的动能E 和位移s 的图象,则( ) 图7-1 ①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大 ④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是( ) A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 5.当重力对物体做正功时,物体的( ) A .重力势能一定增加,动能一定减小 B .重力势能一定增加,动能一定增加 C .重力势能一定减小,动能不一定增加 D .重力势能不一定减小,动能一定增加 6.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( ) A .小球的动能逐渐减少 B .小球的重力势能逐渐减少 C .小球的机械能守恒 D .小球的加速度逐渐增大 7.一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h 高度的过程中,物体的( )

机械能守恒定律典型例题精析(附答案)

机械能守恒定律 一、选择题 1.某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车,都使它移动相同的距离。两种情况下推力做功分别为W1和W2,小车最终获得的能量分别为E1和E2,则下列关系中正确的是()。 A、W1=W2,E1=E2 B、W1≠W2,E1≠E2 C、W1=W2,E1≠E2 D、W1≠W2,E1=E2 2.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是() A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况 D.三种情况中,物体的机械能均增加 3.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒定.则对于小球的整个上升过程,下列说法中错误的是() A.小球动能减少了mgH B.小球机械能减少了F阻H C.小球重力势能增加了mgH D.小球的加速度大于重力加速度g 4.如图所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小球在向右运动的整个过程中() A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增加 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先增大后减小 二、计算题 1.如图所示,ABCD是一条长轨道,其AB段是倾角为的斜面,CD段是水平的,BC是与AB和CD相切的一小段弧,其长度可以略去不计。一质量为m的物体在A点从静止释放,沿轨道滑下,最后停在D点,现用一沿轨道方向的力推物体,使它缓慢地由D点回到A点,设物体与轨道的动摩擦因数为,A点到CD间的竖直高度为h,CD(或BD)间的距离为s,求推力对物体做的功W为多少 2.一根长为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=2/3L,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 3.如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地

机械能守恒定律题型总结

机械能守恒定律及其应用专题训练 题型一:机械能守恒的条件和判断 1.如图所示,一轻质弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( ) A .重物重力势能减小 B .重物重力势能与动能之和增大 C .重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少 2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是( ) 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,机械能一定守恒; C .外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒; D .物体若只有重力做功,机械能一定守恒. 3.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A 点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中 ( ). A .圆环机械能守恒 B .弹簧的弹性势能先增大后减小 C .弹簧的弹性势能变化了mgh D .弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 4.在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体机械能发生变化的是( ) A .用细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动 B .细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动 C .物体沿光滑的曲面自由下滑 D .用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动 答案:B 5.如图所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬线在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( ) A .A 球的速度大于 B 球的速度 B .A 球的动能大于B 球的动能 C .A 球的机械能大于B 球的机械能 D .A 球的机械能等于B 球的机械能 答案:ABD 6.如图所示的装置中,木块M 与地面间无摩擦,子弹m 以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中,然后,将弹簧压缩至最短,现将木块、子弹、弹簧作为研究对象,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统( ) A. 机械能守恒 B. 产生的热能等于子弹动能的减少量 C. 机械能不守恒 D. 弹簧压缩至最短时,动能全部转化成热能 题型二:链条(绳)类型: (1)不能把绳或链条当作质点处理,在绳或链条上速度大小相等,此种情况下应用机械能守恒,一定要选择零势能面;链条的动能和势能之和不变 (2)常采用守恒观点:E2=E1或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 7.如图所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L ,在桌的边缘,一根长L 的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大? B A

机械能守恒定律计算题及答案(家教版)经典

图5-3-1 图5-4-4 机械能守恒定律计算题(期末复习) 1.如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F 开始提升原来静止的质量为m =10kg 的物体,以大小为a =2m /s 2 的加速度匀加速上升,求头3s 内力F 做的功.(取g =10m /s 2 ) 2.汽车质量5t ,额定功率为60kW ,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,: 求:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s 2 的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间? 3.质量是2kg 的物体,受到24N 竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5s ;求: ①5s 内拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率(g 取10m/s 2 ) 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图5-3-1,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 5.如图5-3-2所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为R =0.8m ,BC 是水平轨道,长S =3m ,BC 处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示,两个底面积都是S 的圆桶, 用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上,两桶内装有密度为ρ的同种液体,阀门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2,现将连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功? 7.如图5-4-2使一小球沿半径为R 的圆形轨道从最低点B 上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点A ? 图5-2-5 图5-3-2 图5-1-8

机械能附其守恒定律知识点总结与题型归纳

功和能、机械能守恒定律 第1课时功功率 考点1.功 1.功的公式:W=Fscosθ 0≤θ< 90°力F对物体做正功, θ= 90°力F对物体不做功, 90°<θ≤180°力F对物体做负功。 特别注意:①公式只适用于恒力做功②F和S是对应同一个物体的; ③某力做的功仅由F、S决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。 2.重力的功:W =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。G 3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力) 摩擦力可以做负功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功, 一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS 4.弹力的功 (1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。 、 1/2 kx(xx(2)弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx –2211合力的功——有22为弹簧的形变量) 两种方法:5. )先求出合力,然后求总功,表达式为(1 θS ×cosΣΣW=F×)合力的功等于各分力所做功的代数和,即(2 +WW+W+……ΣW=312变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积6. E求之;合1)一般用动能定理W=Δ(K , 过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功(2)也可用(微元法)无限分小法来求. 图线下的“面积”计算F-S(3)还可用FSFW?SF对 , 的平均作用力4)(或先寻求做,做功意味着能量的转移与转化,7.做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点 ,相应就有多少能量发生转移或转化多少功图象如图所示。下列表述正确的是物体在合外力作用下做直线运动的v一t1.例内,合外力做正功0—1s.在A B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功内,合外力总是做正功3s —0.在D. 考点2.功率 W?P,所求出的功率是时间定义式:t内的平均功率。 1.t2.计算式:P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。用该公式时,要求F为恒力。 (1)当v为即时速度时,对应的P为即时功率;

机械能守恒定律高考专题复习

第八章机械能守恒定律专题 考纲要求: 1.弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级 2.重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级 3.实验 验证机械能守恒定律 知识达标: 1.重力做功的特点 与 无关.只取决于 2 重力势能;表达式 (l )具有相对性.与 的选取有关.但重力势能的改变与此 (2)重力势能的改变与重力做功的关系.表达式 .重力做正功时. 重力势能 .重力做负功时.重力势能 . 3.弹性势能;发生形变的物体,在恢复原状时能对 ,因而具有 . 这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关 4.机械能.包括 、 、 . 5.机械能守恒的条件;系统只 或 做功 6 机械能守恒定律应用的一般步骤; (1)根据题意.选取 确定研究过程 (2)明确运动过程中的 或 情况.判定是否满足守恒条件 (3)选取 根据机械能守恒定律列方程求解 经典题型: 1.物体在平衡力作用下的运动中,物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是 A 、机械能不变.动能不变 B 动能不变.重力势能可变化 C 、动能不变.重力势能一定变化 D 若重力势能变化.则机械能变化 2.质量为m 的小球.从桌面上竖直抛出,桌面离地高为h .小球能到达的离地面高度为H , 若以桌面为零势能参考平面,不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为 A 、mgH B .mgh C mg (H +h ) D mg (H-h ) 3.如图,一小球自A 点由静止自由下落 到B 点时与弹簧接触.到C 点时弹簧被压缩到最 短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A -B —C 的运动过程中 A 、小球和弹簧总机械能守恒 B 、小球的重力势能随时间均匀减少 C 、小球在B 点时动能最大 D 、到C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4、如图,固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球.线长为L .小车以速度V 0做匀 速直线运动,当小车突然碰到障障碍物而停止运动时.小球上升的高度的可能值是. A. 等于g v 202 B. 小于g v 202 C. 大于g v 202 D 等于2L A B C

《机械能守恒定律》题型探究及方法总结

《机械能守恒定律》题型探究及方法总结 湖北省襄樊市第四中学任建新441021 题型一机械能守恒的判断 例1下面列举的各个实例中,那些情况下机械能是守恒的?() ①一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落;②用细线拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动;③用细线拴着一个小球在光滑水平面内做匀速圆周运动;④拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升;⑤一物体沿光滑的固定斜面向下加速运动 A .②③⑤ B .①②④ C .①③④ D .②③④ 解析①④中的物体匀速运动,必然是有外力与重力或重力的分力相平衡,且在该力方向上发生了位移,故机械能不守恒;②③⑤中的物体在运动过程中只有重力做功,满足机械能守恒.答案A . 解后思悟 对机械能守恒的条件应从以下几个方面来理解:(1)只是系统内动能和势能的相互转化,没有其它形式能(如,例如所有做抛体运动的物体;②受其 失球A 落地后,B 从桌边下落期间,B 设A 球落地时速率为v 1,从A mgh =21(3m )v 12得:v 1= gh 3 2 从A 球落地到B 球落地的过程中,B 、C 212 2v 2= gh 3 5 ,即为C 球离开桌边时速度的大小. 解后思悟 如何选择研究对象,是解题最基础的一步,也是最关键的一步.对多个物体组成的系统,研究对象的选取要慎重,要灵活.根据实际需要,有时选用整个系统为研究对象,有时选用系统中的某一部分为研究对象. 在具体应用过程中,守恒定律的表述如下:(1)用系统状态量的增量表述:ΔE =0,即研究过程中系统的机械能增量为零;(2)用系统动能增量和势能增量间的关系表述:ΔE K =-ΔE P ,即系统动能的增加等于它势能的减少;(3)ΔE A =-ΔE B ,即系统中相互作用的A 物体机械能的增加,等于B 物体机械能的减少. 解答此题的容易犯的错误是没有注意到A 、B 两球与地面碰撞过程有机械能损失,却以为整个过程中机械能都是守恒的. 【备用例题】 如图1所示,固定在竖直面内的半径为R 的1/4光滑圆弧轨道AB 底端的切线水平,并和水平光滑轨道BC 连接.一根轻杆两端和中点分别固定有相同的小铁球(铁球可看作质点),静止时两端的小铁球恰好位于A 、B 两点.释放后杆和小球最终都滑到水平面 图1

机械能守恒定律计算题与答案

机械能守恒定律计算题(期末复习) 1 ?如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力 F 开始提升原来 静止的质量为vm= 10kg 的物体,以大小为a = 2m )/s2的加速度匀加速上升, 求 头3s 力F 做的功.(取g = 10m /s2) 2. 汽车质量5t ,额定功率为60kW 当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的 0.1 倍,: 求:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?( 2)若汽车从静止开始, 保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间? 3. 质量是2kg 的物体,受到 24N 竖直向上的拉力,由静止开始运动,经 过5s ;求: ① 5s 拉力的平均功率 ② 5s 末拉力的瞬时功率(g 取10m/s2) mg 图 5-2-5 L F * 1 t

4. 一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行 段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图5-3-1, 不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦 因数相同?求动摩擦因数卩. 图5-3- 1 5.如图5-3-2所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m, BC是水平轨道,长S=3m BC处的摩擦系数为卩=1/15,今有质 量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止.求物体 在轨道AB段所受的阻力对物体做的功? 图5-3-2

4. 一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行 6.如图5-4-4所示,两个底面积都是S的圆桶, 用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上, 两桶装有密度为P的同种液体,阀门关闭时两桶液面的高度分别为 h1和h2,现将连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为 相同高度的过程中重力做了多少功? 图5-4-4

机械能守恒定律典型分类例题

机械能守恒定律典型题分类 一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。(2)物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 作题方法: 一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点,把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来,并使之相等。 注意点:在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中,常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。 习题: 1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上,分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球,已知线长L a>L b>L c,则悬线摆至竖直位置时,细线中张力大小的关系是() A T c>T b>T a B T a>T b>T c C T b>T c>T a D T a=T b=T c 4、一质量m = 2千克的小球从光滑斜面上高h = 3.5米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R = 1m的 光滑圆环(如图)求: (1)小球滑至圆环顶点时对环的压力; (2)小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点; (3)小球从h0 = 2米处静止滑下时将在何处脱离圆环(g =9.8米/秒2)。 二、系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面 (1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。不做功,系统的机械能就不变。 (2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。 系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能 系统间的相互作用力分为三类:

机械能守恒定律计算题(基础)

机械能守恒定律计算题(基础练习) 1.如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg的物体,以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求头3s内力F做的功.(取g=10m/s2) 图5-1-8 2.汽车质量5t,额定功率为60kW,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,: 求:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

图5-3-1 3.质量是2kg 的物体,受到24N 竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5s ;求: ①5s 内拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率(g 取10m/s 2) 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图5-3-1,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. F mg 图5-2-5

h 1 h 2 图5-4-4 5.如图5-3-2所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为R =0.8m ,BC 是水平轨道,长S =3m ,BC 处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示,两个底面积都是S 的圆桶, 用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上,两桶内装有密度为ρ的同种液体,阀 门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2,现将 连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功? 图5-3-2

高中一年级物理-机械能守恒题型总结(教师版)

机械能守恒定律的综合运用 【典型例题】 问题1、单一物体的机械能守恒问题: 例1. 是竖直平面的四分之一圆弧形轨道,在下端B点与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦,求: (1)小球运动到B点时的动能; (2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向; (3)小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力各是多大。 解析:(1)小球从A滑到B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,则 。 (2)由机械能守恒有 。 小球速度大小为,速度方向沿圆弧在该点的切线方向向下,如图所示,即图中角。由几何关系知,速度方向与竖直方向的夹角为。 (3)由机械能守恒得① 由牛顿第二定律得② 由①②式解得。 小球运动到C点,在竖直方向上受力平衡,。

答案:(1)。(2),与竖直方向夹角。(3);mg。 变式、如图所示,O点离地面高度为H,以O点为圆心,制作四分之一光滑圆弧轨道,小球从与O点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出,试求: (1)小球落地点到O点的水平距离; (2)要使这一距离最大,R应满足何条件?最大距离为多少? 解析:(1)小球在圆弧上滑下过程中受重力和轨道弹力作用,但轨道弹力不做功,即只有重力做功,机械能守恒,可求得小球平抛的初速度。 根据机械能守恒定律得 设水平距离为s,根据平抛运动规律可得 (2)因H为定值,则当时,即时,s最大,最大水平距离 。 问题2、双物体的机械能守恒问题: 例2. 如图所示,质量分别为2m、m的两个物体A、B可视为质点,用轻质细线连接跨过光滑圆柱体,B着地A恰好与圆心等高,若无初速度地释放,则B上升的最大高度为多少? 解析:释放后,系统加速运动,当A着地时B恰好达水平直径的左端,此时A、B速度均为, 这一过程系统机械能守恒,此后B物体竖直上抛,求出最高点后即可得出结果,下面用机械能守恒定律的三种表达式来求解。 (1)用求解。

《机械能守恒定律》单元测试题及答案

《机械能守恒定律》单元测试题 一、选择题。(本大题共有12小题,每小题4分,共48分。其中,1~8题为单选题,9~12题为多选题) 1、下列说法正确的是( ) A 、一对相互作用力做功之和一定为零 B 、作用力做正功,反作用力一定做负功 C 、一对平衡力做功之和一定为零 D 、一对摩擦力做功之和一定为负值 2、如图所示,一块木板可绕过O 点的光滑水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一木块, 木板右端受到竖直向上的作用力F ,从图中实线位置缓慢转动到虚线位置,木块相对木板不 发生滑动.则在此过程中( ) A .木板对木块的支持力不做功 B .木板对木块的摩擦力做负功 C .木板对木块的摩擦力不做功 D .F 对木板所做的功等于木板重力势能的增加 3、三个质量相同的物体以相同大小的初速度v 0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛.若不计空气阻力,它们所能达到的最大高度分别用H 1、H 2和H 3表示,则( ) A .H 1=H 2=H 3 B .H 1=H 2>H 3 C .H 1>H 2>H 3 D .H 1>H 2=H 3 4、如图所示,质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时,转动半径为R ,当拉力逐渐减小到F 4时,物体仍做匀速圆周运动,半径 为2R ,则外力对物体所做功的绝对值是( ). A.FR 4 B. 3FR 4 C.5FR 2 D .0 5、质量为m 的物体,从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ,下列几种说法正确的是( ) ①物体的机械能增加了 21mg h ②物体的动能增加了2 1 mg h ③物体的机械能减少了2 1 mg h ④物体的重力势能减少了mg h A .①②③ B .②③④ C .①③④ D .①②④ 6、如图所示,重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止下滑,到b 点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c 点开始弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点,已知ab =0.8m ,bc =0.4m ,那么在整个过程中叙述不正确的是( ) A .滑块动能的最大值是6 J B .弹簧弹性势能的最大值是6 J C .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D .滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒

机械能守恒题型归类

F 1 A F 2 B 机械能守恒题型归类 题型1:机械能守恒条件的判断 1、如图,物体A 、B 用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上,现同时对A 、B 两物体施加等大反向的水平恒力F 1、F 2,使A 、B 同时由静止开始运动,在运动过程中,对A 、B 两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度) ( ) A .机械能守恒 B .机械能不守恒 C .当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大 D .当弹簧弹力的大小与F 1、F 2的大小相等时,A 、B 两物体速度最大,系统机械能最大 2. 关于机械能守恒下列叙述正确的是( ) A. 机械能守恒的物体一定不做匀速直线运动 B. 做匀速直线运动的物体其机械能可能守恒 C. 做变速运动的物体其机械能可能守恒 D. 机械能守恒的物体其运动速度可能不变化 3.下列关于机械能守恒的说法中正确的是: A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒 B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒 C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒 D.以上说法都不正确 题型2:铁链问题 1.如图所示,粗细均匀、全长为h 的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间,其速度大小为 (A)gh (B) gh 2 1 (C) 2gh 2 1 (D)2gh 2.一根均匀铁链全长为L ,其中5/8平放在光滑水平桌面上,其余3/8悬垂于桌边,如图所示,如果由图示位置无初速释放铁链,则当铁链刚挂直时速度多大? 题型3:绳模型 1.如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和球质量为m ,静置于地面;b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b 后,a 可能达到的最大高度为 ( B ) A .h B . C .2h D . 2.如图5所示,质量分别为m 和2m 的两个小物体可视为质点,用轻质细线连接,跨过光滑圆柱体,轻的着地,重的恰好与圆心一样高,若无初速度地释放,则物体m 上升的最大高度为( ) A .R B .4R/3 C .R/3 D .2R

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