高一物理机械能守恒定律复习训练题含答案
- 格式:doc
- 大小:98.00 KB
- 文档页数:4
高一物理---能量守恒定律1.假设列车从静止开始匀加速运动,经过500m的路程后,速度达到360km/h。
整个列车的质量为1.00×105kg,如果不计阻力,在匀加速阶段、牵引力的最大功率是A.4.67×106kW B.1.0×105kW C.1.0×108kW D.4.67×109kW2.在一种叫做“蹦极跳〞有的运动中,质量为m的游戏者系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点。
若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是A.速度先增大后减小B.加速度先减小后增大C.动能增加了mgL D.重力势能减少了mgL3.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是A空气阻力做正功B重力势能增加C动能增加D空气阻力做负功.4.一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,A升降机的速度不断减小B升降机的加速度不断变大C先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功D到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。
5.下列四个选项的图中,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为木块所受的外力,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,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是6.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地。
若不计空气阻力,则A.垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C .垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定7.竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度。
高一物理机械能守恒试题答案及解析1.从地面以仰角θ斜向上抛一质量为m的物体,初速度为V,不计空气阻力,取地面为零势能面,重力加速度为g。
当物体的重力势能是其动能的3倍时,物体离地面的高度为。
【答案】【解析】设物体离地面的高度为H,且速度为v,由题意知:,再由机械能守恒定律得:,联立解得:。
【考点】考查了机械能守恒2.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则()A.t1时刻小球动能最大B.t2时刻小球动能最大C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C【解析】 t1时刻小球小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动,当弹力增大到与重力平衡,即加速度减为零时,速度达到最大,故A错误;t2时刻,弹力最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,故B错误;t2~t3这段时间内,小球处于上升过程,先做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断增大的减速运动,故C正确;t2~t3段时间内,小球和弹簧系统机械能守恒,故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能,故D错误;故选C.【考点】牛顿定律及动能定理的应用。
3.半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放,在下滑过程中两物体A.机械能均逐渐减小B.经最低点时动能相等C.在最低点对轨道的压力相等D.在最低点的机械能不相等【答案】C【解析】圆形槽光滑,两小球下滑过程中,均只有重力做功,机械能均守恒,即机械能均保持不变,故A错误;根据机械能守恒定律得:,同理有:,由于,则,故B错误;设在最低点时轨道对小球的支持力为,则根据牛顿第二定律,得:,得:,与圆形槽的半径无关.根据牛顿第三定律可知物体在最低点对轨道的压力与轨道半径也无关,则在最低点时两球对轨道的压力相等,故C正确;取圆形槽圆心所在水平面为参考平面,则在最高点时,两球机械能均为零,而且相等,下滑过程中机械能均守恒,则在最低点时机械能仍相等,故D错误。
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是()A.小物块0到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C.物块在传送带上留下划痕长度为12mD.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vta==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B错误;当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析1.如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中().A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】两个物体运动过程中均做匀变速直线运动,但M向下走受到向上的拉力,m向上走受到向上的拉力,故二者机械能均不守恒,但是因为没有机械能之外的能量产生,所以该系统的机械能守恒,故BD正确。
【考点】系统机械能守恒定律的应用2.半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放,在下滑过程中两物体()A.机械能均逐渐减小B.经最低点时对轨道的压力大小相等C.两球在最低点加速度大小不等D.机械能总是相等的【答案】BD【解析】由于两球从同一高度下滑,且两小球在圆形槽中滑行时机械能守恒,故在下滑过程中机械能也总相等,故选项A 错误,D正确;到达最低点的速度为,在最低点由牛顿定律,可得F=3mg,选项B正确;在最低点的加速度,与圆弧槽的半径无关,故选项C 错误。
【考点】机械能守恒定律及牛顿定律。
3.下列运动过程中,机械能一定守恒的是:A.做自由落体运动的小球B.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体C.在粗糙斜面上匀加速下滑的物块D.匀速下落的跳伞运动员【答案】A【解析】判断机械能是否守恒有两种方法,一是根据条件判断;二是直接判断动能和势能的总和是否保持不变.做自由落体运动的小球,只有重力做功,A正确;做竖直面上的匀速圆周运动的物体,在运动中重力势能改变,而动能不变,机械能不守恒,故B错误.沿粗糙斜面加速滑下的物块,由于摩擦力做功,所以机械能一定不守恒,C错误;跳伞员带着张开的降落伞匀速下降,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,故D错误。
【考点】考查了机械能守恒定律4.神舟号载人飞船在发射至返回的过程中,以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的A.飞船升空的阶段B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C.返回舱在大气层外向着地球做无动力飞行阶段D.降落伞张开后,返回舱下降的阶段【答案】BC【解析】根据机械能守恒的条件,只有重力(或引力)做功时机械能守恒。
高考物理复习机械能守恒定律专题练习(附答案)在只要重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体系统的动能和势能发作相互转化,但机械能的总量坚持不变。
以下是查字典物理网整理的2021高考物理温习机械能守恒定律专题练习,请考生及时练习。
1.本实验中,除铁架台、夹子、高压交流电源、纸带和重物外,还需选用的仪器是()A.秒表B.刻度尺C.天平D.打点计时器2.在验证机械能守恒定律的实验中(1)不需测量或计算的物理量是()A.下落高度B.瞬时速度C.重物质量D.时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带经过时遭到了较大的阻力,这样会招致实验结果mgh________mv2(选填或).3.在一次验证机械能守恒定律实验中,质量m=1 kg 的重物自在下落,在纸带上打出一系列的点,如图1所示(打点距离为0.02 s),单位cm.那么(1)纸带的________端与重物相连;(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________;(3)从终点O到打下计数点B的进程中重力势能减大批是Ep=________.此进程中物体动能的添加量Ek=________(g取9.8 m/s2);(4)经过计算,数值上Ep________Ek(填、=或),这是由于__________________________________;(5)实验的结论是___________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________.4.在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器打点距离为T,某一组同窗失掉了一条如图2所示的纸带,在填写实验报告时甲、乙两个同窗选择了不同的数据处置方法:图2甲同窗测出了C点到第一点O的距离hOC,应用v=2ghOC计算失掉了C点的速度,然后验证mghOC与mv相等.乙同窗测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD,应用vB=、vC=计算B、C点的速度,然后验证了mg(hC-hB)与mv-mv能否相等.请你对甲乙两位同窗的做法逐一剖析,不合理之处提出完善方法.5.在用自在落体法验证机械能守恒定律的实验中,失掉如图3所示的一条纸带.起始点O到A、B、C、D、E各点的距离区分为hA、hB、hC、hD、hE.假设重物的质量为m,打点计时器所用电源的频率为f,那么在打B、D两点时,重物的速度vB=________,vD=________.假设选择起始点的位置为零势能参考点,那么在打B、D两点时重物的机械能EB=________,ED=________,假定EB________ED,那么说明重物在下落进程中机械能守恒.6.在验证机械能守恒定律的实验中,应用重物拖着纸带自在下落经过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹停止测量剖析,即可验证机械能守恒定律.(1)正确停止实验操作,从打出的纸带中选出契合要求的纸带,如图4所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的延续点,标上A、B、C测得其中E、F、G 点距打点起始点O的距离区分为h1、h2、h3.重物的质量为m,外地重力减速度为g,打点计时器的打点周期为T.为验证此实验进程中机械能能否守恒,需求计算出从打下O点到打下F点的进程中,重物重力势能的减大批Ep=________,动能的添加量Ek=________.(用题中所给字母表示)(2)以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标树立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h 图象,如图5所示:由v2-h图线求得重物下落的减速度g=________m/s2.(结果保管三位有效数字)7.在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查妥外地的重力减速度g=9.80 m/s2,某同窗选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图6所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D区分是每打两个点取出的计数点.依据以上数据,重物由O点运动到B点时,重物质量为m(kg).求:(1)重力势能的减大批为多少?(2)动能的添加量是多少?(3)依据计算的数据可得出什么结论?发生误差的主要缘由是什么?参考答案1.BD[ 测量下落高度需用刻度尺,打点计时器打出纸带并能标识时间,选B、D.]2.(1)C (2)解析 (1)本实验需求验证mgh与mv2的关系,所以不需求测量重物质量m,C正确.(2)重物在下落进程中克制阻力做功,使减小的重力势能不能完全转化为动能,所以mghmv2.3.(1)O (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4) 重物和纸带下落时遭到阻力作用 (5)在实验误差允许的范围内,重力势能的减大批等于动能的添加量解析 (1)纸带释放时速度较小,打点较密,先打距重物近的一侧,故O端与重物相连.(2)B点速度vB== cm/s=0.98 m/s(3)从O点到打B点,重力势能减大批Ep=mghB=19.80.0501 J=0.49 J动能添加量mv=0.48 J;(4)由(3)中计算结果知EpEk,由于重物和纸带下落时遭到阻力作用;(5)由(3)中计算结果可知,在实验误差允许的范围内,机械能守恒.4.甲同窗选择从O到C段验证机械能守恒,计算C点的速度用v=2ghOC的话,犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误.计算vC可以选择vC=.乙同窗选择了从B到C段验证机械能守恒,由于BC较近,形成误差偏大,选择BD段相对较为适宜.5.f f mf2(hC-hA)2-mghBmf2(hE-hC)2-mghD =解析依据纸带上瞬时速度的计算方法,得vB==f,vD==f 打B点时,重物的动能和重力势能区分为EkB=mv=m2=mf2(hC-hA)2EpB=-mghB.此时重物的机械能EB=EkB+EpB=mf2(hC-hA)2-mghB,同理EkD=mv=mf2(hE-hC)2,EpD=-mghD,ED=mf2(hE-hC)2-mghD假设EB=ED,那么说明重物在下落进程中机械能守恒.6.(1)mgh2(2)9.71(9.64~9.77均可)解析 (1)从打下O点到打下F点的进程中,重物重力势能的减大批Ep=mgh2,vF=动能的添加量Ek=mv=.(2)由mv2=mgh可得:v2=2gh,由v2-h图线可求得:图线的斜率k=19.42由k=2g可得:物体下落的减速度g=9.71 m/s2.7.(1)1.91m J (2)1.86m J (3)见地析解析 (1)重力势能的减大批为Ep减=mghOB=m9.80.195=1.91m (J)(2)重锤下落到B点时的速度vB== m/s=1.94 m/s所以重锤从末尾下落到B点添加的动能为Ek增=mv=m(1.94)2=1.88m (J)(3)从(1)(2)中计算的数据得出在实验误差允许的范围内重锤增加的重力势能等于其添加的动能,机械能守恒.重锤增加的重力势能略大于其添加的动能的缘由是:重锤在下落时要遭到阻力作用(打点计时器对纸带的摩擦力,空气阻力),克制阻力做功.2021高考物理温习机械能守恒定律专题练习及解析的全部内容就分享到这里,希望考生效果可以时时有提高。
机械能守恒定律目录一.练经典---落实必备知识与关键能力 (1)二.练新题---品立意深处所蕴含的核心价值 (1)一.练经典---落实必备知识与关键能力1.(2022·山东学考)若忽略空气阻力的影响,下列运动过程中物体机械能守恒的是()A.被掷出后在空中运动的铅球B.沿粗糙斜面减速下滑的木块C.随热气球一起匀速上升的吊篮D.随倾斜传送带加速上行的货物【答案】A【解析】:机械能守恒的条件是只有重力做功,被掷出后在空中运动的铅球只有重力做功,机械能守恒;沿粗糙斜面下滑的木块除重力外还有摩擦力做功,机械能不守恒;随热气球一起匀速上升的吊篮在上升过程中动能不变,重力势能随高度增大而增大,机械能不守恒;随倾斜传送带加速上行的货物在上行过程中动能增大,重力势能增大,机械能不守恒。
故A正确。
2.(多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒C.丙图中,不计滑轮质量和任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒【答案】CD【解析】:甲图中重力和弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A机械能不守恒,A错误。
乙图中物体B除受重力外,还受弹力,弹力对B做负功,机械能不守恒,但从能量特点看A、B组成的系统机械能守恒,B错误。
丙图中A、B组成的系统只有重力做功,动能和势能相互转化,总的机械能守恒,C正确。
丁图中动能不变,势能不变,机械能守恒,D正确。
3.(2022·浙江7月学考)如图所示,质量为m的小球从距桌面h1高处的A点由静止释放,自由下落到地面上的B点,桌面离地高为h2。
选择桌面为参考平面,则小球()A.在A点时的重力势能为-mgh1B .在A 点时的机械能为mg (h 1+h 2)C .在B 点时的重力势能为mgh 2D .在B 点时的机械能为mgh 1 【答案】D【解析】: 选择桌面为参考平面,小球在A 点的重力势能为mgh 1,A 错误;小球在A 点的机械能等于重力势能和动能之和,而动能为零,所以在A 点的机械能为mgh 1,B 错误;小球在B 点的重力势能为-mgh 2,小球在B 点的机械能与在A 点的机械能相同,也是mgh 1,C 错误,D 正确。
高一物理 机械能守恒定律练习卷班级: 姓名: 座位:一、选择题1.下列叙述中正确的是:A .做匀速直线运动的物体的机械能能一定守恒B .物体所受合外力不为零,其机械能一定不守恒C .合外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒D .物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s 2的匀加速运动,其机械能减少2.如图所示,质量为m 的物体在地面上沿斜向上以初速度v 0抛出后,能达到的最大高度为H 。
当它将要落到离地面高度为h 的平台上时,下列判断正确的是(不计空气阻力且以地面为参考面): A .它的总机械能为12mv 20B .它的总机械能为mgHC .它的动能为mg(H -h)D .它的动能为12mv 20-mgh3.如图所示,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, 下列说法不正确的是: A .A 球到达最低点时速度为零B .B 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C .A 球机械能的减少量等于B 球机械能的增加量D .当支架从左向右回摆时,A 球一定能回到起始高度4.如图所示,一斜面放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下,则 在下滑的过程中:A .斜面对小物体的弹力做的功为零B .小物体的重力势能完全转化为小物体的动能C .小物体的机械能不守恒D .小物体、斜面和地球组成的系统机械能守恒5.如图所示,一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下, 当滑到最低点时,关于滑块的动能大小和对轨道的压力,下 列说法正确的是:A .轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道的压力越大B .轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道的压力与半径无关C .轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道的压力越小D .轨道半径变化时,滑块动能和对轨道的压力都不变6.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A 位置,如图甲所示。
(完整版)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、mghB、mgHC、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 。
高一物理机械能守恒定律复习训练题含答案1.下列说法中正确的是 ( )A . 功是矢量,正负表示方向;B . 功是标量,正负表示大小;C . 力做功总是在某一个过程中完成的,所以没有某一时刻的功;D . 以上说法都错误。
2. 下面关于功率的说法中正确的是 ( ) A .做功多的汽车,功率一定大; B .功率大的汽车做功一定快;C .功率是描述做功快慢的物理量,所以-10kW 的功率小于5kW 的功率;D .以上说法都不对。
3. 讨论力F 在下列几种情况下做功的多少:( )①用水平推力F 推质量是m 的物体在光滑水平面上前进了s .②用水平推力F 推质量为2m 的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s .③斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F ,推一个质量为2m 的物体沿光滑斜面向上推进了s .A .③做功最多B .②做功最多C .做功相等D .不能确定4.如图所示,一物体从A 点沿粗糙面AB 与光 滑面AC 分别滑到同一水平面上的B 点与C 点,则下列说 法中正确的是 ( )A .沿AB 面重力做功多; B .沿两个面重力的功相同;C .沿AB 面重力势能减少多;D .沿AC 面重力势能减少多。
5.物体机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”,这句话的意思是( ). A.物体只能受重力的作用,而不能受其他力的作用; B.物体除受重力作用以外,可以受其他力的作用,但其他力不做功或其他力做功代数和为零;C.只要物体受到的重力对物体做了功,物体的机械能就守恒,与其他力做不做功无关;D.以上说法都正确。
6.物体在地面上20 m 高的地方以7 m /s 2的加速度竖直下落,则在下落的过程中,物体的机械能变化是 ( ) A .不变 B .减小 C .增大D .无法判定7.关于摩擦力对物体做功,下述几种论断正确的是( ) A .滑动摩擦力对物体一定做负功; B .静摩擦力不可能对物体做功;C .滑动摩擦力既可对物体做负功,也可以对物体做正功;D .静摩擦力对物体一定做负功。
一、单项选择题(每题只有一个选项是正确的,每题4分,共24分) 1. 物体在下列运动过程中,机械能守恒的是: A .直升飞机载物匀速上升 B .起重机匀速下放物体C .物体沿光滑斜面加速下滑D .电梯载物匀加速上升2.在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛,竖直下抛,水平抛出,不计空气阻力。
从抛出到落地过程中,三球: A .运动时间相同 B .落地时的速度相同C .落地时重力的功率相同D .落地时的动能相同3. 关于功率的概念,下面的说法中正确的是 A 功率是描述力对物体做功多少的物理量 B 由P =W/t ,可知,W 越大,功率越大C 由P =FV 可知,力越大,速度越大,则功率越大D 某个力对物体做功越快,它的功率就一定大4.甲、乙二物体在同一地点分别从4h 与h 的高处开始作自由落体运动,若甲的质量是乙的4倍,则下述说法中正确的是A .甲、乙二物体落地时速度相等B .落地时甲的速度是乙的2倍C .甲、乙二物体同时落地D .甲在空中运动时间是乙的4倍5.在距地面h 高处,以初速度v 0沿水平方向抛出一个物体,若忽略空气阻力,它运动的轨迹如图4-37所示,那么 A .物体在c 点比在a 点的机械能大 B .物体在a 点比在c 点的动能大C .物体在a 、b 、c 三点的机械能相等D .物体在a 、b 、c 三点的动能相等6、一物体由H 高处自由落下,当物体的动能等于势能时,物体运动的时间为 (A)g H 2 (B)g H (C)g 2H (D)Hg二、多项选择题(每题有两个或两个以上选项正确,每小题6分,共24分)7.甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F 分别拉两个物体在水平面上从静止开始移动相同的距离s 。
如图4-37所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则力F 对甲、乙做功,和甲、乙两物体获得的动能,下面说法中正确的是图4-37A 力F 对甲、乙两个物体做的功一样多B 力对甲做功多C 甲、乙两个物体获得的动能相同D 甲物体获得的动能比乙大 8、关于重力做功,下面说法中正确的是A 重力做负功,可以说物体克服重力做功B 重力做正功,物体的重力势能一定减少C 重力做负功,物体的重力势能一定增加D 重力做正功,物体的重力势能一定增加9、某人在离地h 高的平台上抛出一个质量为m 的小球,小球落地前瞬间的速度大小为V ,不计空气阻力和人的高度,则A .人对小球做功221mV B .人对小球做功mgh mV -221C .小球落地的机械能为mgh mV +221 D .小球落地的机械能为221mV10、从地面竖直向上抛出一小球,不计空气阻力,则小球两次经过离地h 高的某点时,小球具有相同的:A .速度;B 加速度;C .动能;D .机械能三、填空与实验题(每小题6分,共18分)11、质量是5kg 的物体,从足够高处自由落下,经过2s 重力对物体做功的平均功率是____W ,瞬时功率是____W .(g 取10m /s 2)12.如图4-38所示,质量为2kg 的物体从高度为h =0.8m 的光滑斜面顶端A 处开始下滑。
一、选择题1.有一质量m=2kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v 0=2m/s 在x 0=7m 处开始向x 轴负方向运动。
电势能E P 随位置x 的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为( )A. 运动范围x≥0B. 运动范围x≥1mC. 最大速度v m =2m/sD. 最大速度v m =3m/s 【答案】BC 【解析】试题分析:根据动能定理可得W 电=0−12mv 02=−4J ,故电势能增大4J ,因在开始时电势能为零,故电势能最大增大4J ,故运动范围在x≥1m ,故A 错误,B 正确;由图可知,电势能最大减小4J ,故动能最大增大4J ,根据动能定理可得W =12mv 2−12mv 02;解得v=2√2m/s ,故C 正确,D 错误;故选:BC 考点:动能定理;电势能.2.如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R ,等边三角形ABC 的边长为L ,顶点C 恰好位于圆周最低点,CD 是AB 边的中垂线.在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放,到最低点C 时速度为v 0.不计+Q 对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为k ,则( )A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B. C 点电势比D 点电势高C. M 点电势为(mv 02﹣2mgR )D. 小球对轨道最低点C 处的压力大小为mg+m +2k【答案】C 【解析】试题分析:此题属于电场力与重力场的复合场,根据机械能守恒和功能关系即可进行判断.解:A、小球在圆弧轨道上运动重力做功,电场力也做功,不满足机械能守恒适用条件,故A错误;B、CD处于AB两电荷的等势能面上,且两点的电势都为零,故B错误;C、M点的电势等于==,故C正确;D、小球对轨道最低点C处时,电场力为k,故对轨道的压力为mg+m+k,故D错误;故选:C【点评】此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小,难度不大.3.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
机械能守恒定律计算题(基础练习)班别:姓名: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5-1-82.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5-3-13.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.Fmg图5-2-5h 1h 2图5-4-45.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5-3-27.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?8.如图5-4-8所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s的初速度,求:小球从C点抛出时的速度(g取10m/s2).图5-4-2R V0图5-4-89.如图5-5-1所示,光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接,质量为m的小球在倾斜轨道上由静止释放,要使小球恰能通过圆形轨道的图5-5-1 最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大?10.如图5-5-2长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2.图5-5-1111.质量为m 的小球,沿光滑环形轨道由静止滑下(如图5-5-11所示),滑下时的高度足够大.则小球在最低点时对环的压力跟小球在最高点时对环的压力之差是小球重力的多少倍?12.“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.(1)用公式mv 2/2=mgh 时,对纸带上起点的要求是 ,为此目的,所选择的纸带一、二两点间距应接近 .(2)若实验中所用的重锤质量M = 1kg ,打点纸带如图5-8-8所示,打点时间间隔为0.02s ,则记录B 点时,重锤的速度v B = ,重锤动能E KB = .从开始下落起至B 点,重锤的重力势能减少量是 ,因此可得结论是. (3)根据纸带算出相关各点速度V ,量出下落距离h ,则以2v 2为纵轴,以h 为横轴画出的图线应是图5-8-9中的 .2AB20CD22图5-8-9答案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【解析】利用w =Fs cos a 求力F 的功时,要注意其中的s 必须是力F 作用的质点的位移.可以利用等效方法求功,要分析清楚哪些力所做的功具有等效关系.物体受到两个力的作用:拉力F '和重力mg ,由牛顿第二定律得ma mg F =-'所以=+='ma mg F 10×10+10×2=120N则力2F F '==60N 物体从静止开始运动,3s 内的位移为221at s ==21×2×32=9m解法一: 力F 作用的质点为绳的端点,而在物体发生9m 的位移的过程中,绳的端点的位移为s /=2s =18m ,所以,力F 做的功为=='=s F s F W 260×18=1080J解法二 :本题还可用等效法求力F 的功.由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计,所以拉力F 做的功和拉力F’对物体做的功相等. 即='=='s F W W F F 120×9=1080J2.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,问:(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?【解析】(1) 当汽车达到最大速度时,加速度a=0,此时mg f F μ== ① m Fv P = ②由①、②解得s m mgPv m /12==μ (2) 汽车作匀加速运动,故F 牵-μmg =ma ,解得F 牵=7.5×103N 设汽车刚达到额定功率时的速度为v ,则P = F 牵·v ,得v =8m/s 设汽车作匀加速运动的时间为t ,则v =at图5-1-8图5-3-1得t =16s3.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)【解析】物体受力情况如图5-2-5所示,其中F 为拉力,mg 为重力由牛顿第二定律有F -mg=ma 解得 =a 2m/s 2 5s 内物体的位移221at s ==2.5m 所以5s 内拉力对物体做的功 W =FS =24×25=600J 5s 内拉力的平均功率为5600==t W P =120W 5s 末拉力的瞬时功率 P =Fv =Fat =24×2×5=240W4.一个物体从斜面上高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.【解析】 设该斜面倾角为α,斜坡长为l ,则物体沿斜面下滑时,重力和摩擦力在斜面上的功分别为:mgh mgl W G ==αsin αμcos 1mgl W f -=物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S 2,则22mgS W f μ-= 对物体在全过程中应用动能定理:ΣW =ΔE k . 所以 mgl sin α-μmgl cos α-μmgS 2=0 得 h -μS 1-μS 2=0.式中S 1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故Fmg图5-2-5h 1h 2图5-4-4ShS S h =+=21μ【点拨】 本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.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.【解析】物体在从A 滑到C 的过程中,有重力、AB 段的阻力、BC段的摩擦力共三个力做功,W G =mgR ,f BC =umg ,由于物体在AB 段受的阻力是变力,做的功不能直接求.根据动能定理可知:W 外=0,所以mgR -umgS -W AB =0 即W AB =mgR -umgS =1×10×0.8-1×10×3/15=6J【点拨】如果我们所研究的问题中有多个力做功,其中只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功.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?【解析】取水平地面为零势能的参考平面,阀门关闭时两桶内液体的重力势能为:2)(2)(22111hsh h sh E P ρρ+= )(212221h h gs +=ρ 阀门打开,两边液面相平时,两桶内液体的重力势能总和为图5-3-2221)(21212h h g h h s E P +⋅⋅+=ρ由于重力做功等于重力势能的减少,所以在此过程中重力对液体做功 22121)(41h h gs E E W P P G -=-=ρ 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 ? 【错解】如图5-4-2所示,根据机械能守恒,小球在圆形轨道最高点A 时的势能等于它在圆形轨道最低点B 时的动能(以B 点作为零势能位置),所以为2212B mv R mg =⋅ 从而得gR v B 2=【错因】小球到达最高点A 时的速度v A 不能为零,否则小球早在到达A 点之前就离开了圆形轨道.要使小球到达A 点(自然不脱离圆形轨道),则小球在A 点的速度必须满足Rv m N mg AA 2=+式中,N A 为圆形轨道对小球的弹力.上式表示小球在A 点作圆周运动所需要的向心力由轨道对它的弹力和它本身的重力共同提供.当N A =0时, v A 最小,v A =gR .这就是说,要使小球到大A 点,则应使小球在A 点具有速度v A gR ≥【正解】以小球为研究对象.小球在轨道最高点时,受重力和轨道给的弹力. 小球在圆形轨道最高点A 时满足方程Rv m N mg AA 2=+ (1)根据机械能守恒,小球在圆形轨道最低点B 时的速度满足方程2221221B A mv R mg mv =+ (2) 解(1),(2)方程组得图5-4-2A B N mRgR v +=5 当N A =0时,v B 为最小,v B =gR 5.所以在B 点应使小球至少具有v B =gR 5的速度,才能使小球到达圆形轨道的最高点A.8.如图5-4-8所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R =0.4m ,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v 0=5m/s 的初速度,求:小球从C 点抛出时的速度(g 取10m/s 2).【解析】由于轨道光滑,只有重力做功,小球运动时机械能守恒.即 22021221Cmv R mgh mv += 解得 =C v 3m/s9.如图5-5-1所示,光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连接,质量为m 的小球在倾斜轨道上由静止释放,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大?【解析】 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功,小球机械能守恒.取轨道最低点为零重力势能面.因小球恰能通过圆轨道的最高点C ,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力提供向心力,根据牛顿第二定律可列Rv m mg c 2= 得gR m R v m c 2212=在圆轨道最高点小球机械能:mgR mgR E C 221+=在释放点,小球机械能为: mgh E A =根据机械能守恒定律 A C E E = 列等式:R mg mgR mgh 221+= 解得R h 25=同理,小球在最低点机械能 221BB mv E = gR v E E B CB 5==小球在B 点受到轨道支持力F 和重力根据牛顿第二定律,以向上为正,可列图5-5-1RV 0 图5-4-8HABR图5-5-11mg F Rv mmg F B62==-据牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg .方向竖直向下.10.如图5-5-2长l =80cm 的细绳上端固定,下端系一个质量m =100g 的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s 2.【解析】小球运动过程中,重力势能的变化量)60cos 1(0--=-=∆mgl mgh E p ,此过程中动能的变化量221mv E k=∆.机械能守恒定律还可以表达为0=∆+∆k p E E即0)60cos 1(2102=--mgl mv 整理得)60cos 1(202-=mg l v m 又在最低点时,有lv m mg T 2=-在最低点时绳对小球的拉力大小NN mg mg mg lv mmg T 2101.022)60cos 1(202=⨯⨯==-+=+= 通过以上各例题,总结应用机械能守恒定律解决问题的基本方法.11.质量为m 的小球,沿光滑环形轨道由静止滑下(如图5-5-11所示),滑下时的高度足够大.则小球在最低点时对环的压力跟小球在最高点时对环的压力之差是小球重力的多少倍? 【解析】以小球和地球为研究对象,系统机械能守恒,即221Amv mgH = ………………………① R mg mv mgH B 2212+=…………② 小球做变速圆周运动时,向心力由轨道弹力和重力的合力提供 在最高点A :Rv m mg F A A2=-…………③在最高点B : Rv m mg F B B 2=+………④由①③解得: RH mg mg F A2+=由②④解得:)52(-=RH mg FBmg F F B A 6=-6=-∴mgF F BA .(1)用公式mv 2/2=mgh 时,对纸带上起点的要求是 ,为此目的,所选择的纸带一、二两点间距应接近 .(2)若实验中所用的重锤质量M = 1kg ,打点纸带如图5-8-8所示,打点时间间隔为0.02s ,则记录B 点时,重锤的速度v B = ,重锤动能E KB = .从开始下落起至B 点,重锤的重力势能减少量是 ,因此可得结论是 .(3)根据纸带算出相关各点速度V ,量出下落距离h ,则以2v 2为纵轴,以h 为横轴画出的图线应是图5-8-9中的 .【解析】(1)初速度为0, 2mm.(2)0.59m/s, 0.174J, 0.176J, 在实验误差允许的范围内机械能守恒. (3)C.。
精选全文完整版可编辑修改机械能守恒定律复习测试题1.在如图所示的实验中,小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下,每次都能到达右端与A等高的B点.关于其原因,下列说法中正确的是()A.是因为小球总是记得自己的高度B.是因为小球在运动过程中,始终保持能量守恒C.是因为小球在运动过程中,始终保持势能守恒D.是因为小球在运动过程中,始终保持动能守恒2.下面的物体中,只具有动能的是(),只具有势能的是(),既具有动能又具有势能的是().(以地面为参考平面)A.停在地面上的汽车B.在空中飞行的飞机C.被起重机吊在空中静止的货物D.压缩的弹簧E.正在水平铁轨上行驶的火车3.在伽利略的理想斜面实验中,小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法正确的是()A.小球在运动的过程中速度是守恒的B.小球在运动的过程中高度是守恒的C.小球在运动的过程中动能是守恒的D.小球在运动的过程中能量是守恒的4.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F5s;求:①5s内拉力的平均功率②5s末拉力的瞬时功率(g取10m/s2)mg5.如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s的初速度,求:小球从C点抛出时的速度(g取10m/s2).RV0A B6.如图,长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2.机械能守恒参考答案1、B 解析:小球在运动过程中守恒的“东西”是能量.2、答案:E CD B3.D4.【解析】物体受力情况如图5-2-5所示,其中F 为拉力,mg 为重力由牛顿第二定律有F -mg=ma解得 =a 2m/s 25s 内物体的位移221at s ==2.5m 所以5s 内拉力对物体做的功W =FS =24×25=600J5s 内拉力的平均功率为5600==t W P =120W 5s 末拉力的瞬时功率P =Fv =Fat =24×2×5=240W5.【解析】由于轨道光滑,只有重力做功,小球运动时机械能守恒.即 22021221C mv R mgh mv += 解得=C v 3m/s 6.【解析】小球运动过程中,重力势能的变化量)60cos 1(0--=-=∆mgl mgh E p ,此过程中动能的变化量221mv E k =∆.机械能守恒定律还可以表达为0=∆+∆k p E E 即0)60cos 1(2102=--mgl mv 整理得)60cos 1(202-=mg l v m 又在最低点时,有lv m mg T 2=- 在最低点时绳对小球的拉力大小图5-2-5N N mg mg mg lv mmg T 2101.022)60cos 1(202=⨯⨯==-+=+=。
高一物理机械能守恒试题答案及解析1.如图所示滑轮光滑轻质,阻力不计,M1=2kg, M2="1kg" M1离地高度为H=0.5m。
M1与M2从静止开始释放,M1由静止下落了0.3m时的速度为A.m/s B.3m/s C.2m/s D.1m/s【答案】A【解析】对系统运用机械能守恒定律得,.代入数据解得,故A正确。
【考点】考查了机械能守恒定律的应用2.如图,把一个质量为m的小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,细线长为L(小球的半径忽略),最大偏角为θ,忽略空气阻力,重力加速度为g,求小球运动到最低点O时细线对小球的拉力。
【答案】【解析】偏角θ处到最低点竖直高度差是:此过程,根据机械能守恒定律知:所以有:在最低点O,由合外力提供向心力,有:则得:解得:【考点】向心力;机械能守恒定律.3.下列运动的物体中,机械能守恒的是()A.加速上升的运载火箭B.被匀速吊起的集装箱C.光滑曲面上自由运动的物体D.在粗糙水平面上运动的物体【答案】C【解析】试题解析:由于机械能守恒的条件是只有重力与弹力做功,或有其他的力做功,但这些力所做的功为零。
故A中由于火箭受到了推力的作用才会加速上升,B中集装箱也受到了拉力的作用才会匀速上升,它们都是由于外力对物体做了功而使机械能增加,故A、B错误;D中粗糙的水平面对运动的物体做了负功,故D的机械能会减小,也错误;C中物体虽然在曲面上运动,但曲面是光滑的,物体不受摩擦力的作用,且物体在曲面上运动时受到的弹力与物体的运动方向总是垂直,不做功,所以它的机械能是守恒的,C正确。
【考点】机械能守恒的条件。
4.下列几种运动中遵守机械能守恒定律的是A.雨点匀速下落B.自由落体运动C.汽车刹车时的运动D.木块沿斜面匀速下滑【答案】B【解析】雨点匀速下落,除了重力有阻力做功,机械能不守恒,选项A错误;自由落体运动运动,只有重力做功,机械能守恒,选项B正确;汽车刹车,阻力做负功,机械能减少,选项C错误;木块匀速下滑,有阻力做负功,机械能减少,故选项D错误。
高一物理机械能守恒定律试题答案及解析1.如图所示,水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动.现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端,经过时间t物块保持与传送带相对静止.设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,对于这一过程下列说法正确的是:()A.物块加速过程,摩擦力对物块做正功B.物块匀速过程,摩擦力对物块做负功C.摩擦力对木块做功为D.摩擦力对木块做功为0.5μmgvt【解析】ACDA、物块加速运动时,就是摩擦力作为动力使物体运动的,所以摩擦力对物体做的是正功,所以A正确.B、物块匀速过程中,物块和传送带一起运动,此时没有摩擦力的作用,所以摩擦力的功为零,所以B错误.=,所以C正确.C、由动能定理可得W=△EKD、由于f=μmg,l=t=vt,摩擦力对木块做功W=fl=0.5μmgvt,所以D正确.故选ACD.2.如图所示,竖直面内的曲线轨道AB光滑,它的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=1m的粗糙圆形轨道平滑连接.现有一质量m=3kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C.已知A点到B点的高度h=3m,重力加速度g=10m/s2,空气阻力可忽略不计,求:(1)滑块通过圆形轨道B点时,小球的速度大小为多少;(2)滑块从B点滑至C点的过程中,克服摩擦阻力所做的功.【答案】(1)(2)15J【解析】(1)从A到B,依据机械能守恒得到:得:代值得到:(2)在C点,重力充当向心力,即得从B到C,设物体克服摩擦力做功为,依据动能定理得:即:代值得:【考点】机械能守恒定律;牛顿定律的应用3.改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来的2倍的是;A.质量不变,速度变为原来的2倍B.质量和速度都变为原来的2倍C.质量变为原来2倍,速度减半D.质量减半,速度变为原来的2倍【答案】D【解析】根据可知,质量不变,速度变为原来的2倍时,汽车的动能变为原来的4倍,选项A错误;质量和速度都变为原来的2倍时,汽车的动能变为原来的8倍,选项B错误;质量变为原来2倍,速度减半时,汽车的动能变为原来的倍,选项C错误;质量减半,速度变为原来的2倍时,汽车的动能变为原来的2倍,选项D正确;故选D.【考点】动能。
机械能守恒定律测试题1.下列说法正确的是 ( )A .如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒B .如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒C .物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中,不计空气阻力,机械能一定守恒D .做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2.如图所示,木板O A 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中( )A .支持力对物体做的总功为m g L s i n αB .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功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为1K E ,重力势能为1P E 。
与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为2K E ,重力势能为2P E 。
则下列关系式中正确的是( )A .1K E >2K EB .1P E >2P EC .2211P K P K E E E E +=+D .11K PE E +< 22K P E E +4.质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是( )A .物体动能增加了mgh 54B .物体的机械能减少了mgh 54C .物体克服阻力所做的功为mgh 51D .物体的重力势能减少了mgh5.如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为( )A .mgL μB .2mgL μC .2mgLμD .gL m M )(+μ6.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对1m 、2m 施加等大反向的 水平恒力1F 和2F ,从两物体开始运动以后的整个过程中,对1m 、2m 和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是( ) A .由于1F 、2F 等大反向,故系统机械能守恒B .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统动能不断增加C .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统机械能不断增加D .当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时,1m 、2m 的动能最大7.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过A B 段的过程中,摩擦力所做的功( )A .大于mgL μB .小于mgL μC .等于mgL μD .以上三种情况都有可能8.嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速.如图所示,在接近月球时,嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速,以被月球引力俘获进入绕月轨道.这次减速只有一次机会,如果不能减速到一定程度,嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球,漫游在更加遥远的深空;如果过分减速,嫦娥一号则可能直接撞击月球表面.该报道的图示如下.则下列说法正确的是( )A .实施首次“刹车”的过程,将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能,转化时机械能守恒.B .嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道,并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道.C .嫦娥一号如果不能减速到一定程度,月球对它的引力将会做负功.D .嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示,物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A 、B 的质量都为m 。
高中机械能守恒试题及答案一、选择题1. 机械能守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力做功B. 只有电场力做功C. 只有摩擦力做功D. 只有弹簧弹力做功2. 一个物体从静止开始自由下落,其机械能守恒吗?A. 是B. 不是3. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,其机械能守恒吗?A. 是B. 不是二、填空题4. 当一个物体只受到_______作用时,机械能守恒。
5. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,其重力势能_______,动能_______。
三、简答题6. 解释为什么在没有外力作用的情况下,一个物体的机械能是守恒的。
四、计算题7. 一个质量为2kg的物体从5米高处自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。
答案一、选择题1. 答案:A. 只有重力做功2. 答案:A. 是3. 答案:B. 不是二、填空题4. 答案:保守力5. 答案:减小,增大三、简答题6. 解释:在没有外力作用的情况下,物体的机械能守恒是因为机械能是物体内部能量的总和,包括动能和势能。
当没有外力作用时,物体内部的能量不会增加或减少,只会在动能和势能之间转换,因此总的机械能保持不变。
四、计算题7. 解答:首先,我们可以使用势能转化为动能的原理来解决这个问题。
物体的势能为 \( PE = mgh \),其中 \( m \) 是质量,\( g \) 是重力加速度(取9.8 m/s²),\( h \) 是高度。
将给定的值代入公式,我们得到:\[ PE = 2 \times 9.8 \times 5 = 98 \text{ J} \]由于机械能守恒,势能转化为动能,动能 \( KE \) 可以用 \( KE =\frac{1}{2}mv^2 \) 来表示。
设 \( v \) 为落地时的速度,我们有:\[ 98 = \frac{1}{2} \times 2 \times v^2 \]\[ v^2 = \frac{98}{1} \]\[ v = \sqrt{98} \approx 9.9 \text{ m/s} \]结束语:机械能守恒定律是物理学中一个基本的守恒定律,它在解决物理问题时非常有用。
高一物理机械能守恒定律复习训练题
1.下列说法中正确的是 ( )
A.功是矢量,正负表示方向;
B.功是标量,正负表示大小;
C.力做功总是在某一个过程中完成的,所以没有某一时刻的功;
D.以上说法都错误。
2. 下面关于功率的说法中正确的是 ( )
A .做功多的汽车,功率一定大;
B .功率大的汽车做功一定快;
C .功率是描述做功快慢的物理量,所以-10kW 的功率小于5kW 的功率;
D .以上说法都不对。
3. 讨论力F 在下列几种情况下做功的多少:( )
①用水平推力F 推质量是m 的物体在光滑水平面上前进了s .
②用水平推力F 推质量为2m 的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s .
③斜面倾角θ,与斜面平行的推力F ,推一个质量2m 的物体沿光滑斜面向上推进了s .
A .③做功最多
B .②做功最多
C .做功相等
D .不能确定
4.如图所示,一物体从A 点沿粗糙面AB 与光 滑面AC 分别滑到同一水平面上的
B 点与
C 点,则下列说 法中正确的是 ( )
A .沿A
B 面重力做功多 B .沿两个面重力的功相同;
C .沿AB 面重力势能减少多;
D .沿AC 面重力势能减少多。
5.物体机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”,这句话的意思是( ). A.物体只能受重力的作用,而不能受其他力的作用;
B.物体除受重力作用以外,可以受其他力的作用,但其他力不做功或其他力做功代数和为零;
C.只要物体受到的重力对物体做了功,物体的机械能就守恒,与其他力做不做功无关;
D.以上说法都正确。
6.物体在地面上20 m 高的地方以7 m /s 2的加速度竖直下落,则在下落的过程中,物体的机械能变化是 ( )
A .不变
B .减小
C .增大
D .无法判定
7.关于摩擦力对物体做功,下述几种论断正确的是( )
A .滑动摩擦力对物体一定做负功;
B .静摩擦力不可能对物体做功;
C .滑动摩擦力既可对物体做负功,也可以对物体做正功;
D .静摩擦力对物体一定做负功。
8.质量是5t 的汽车,在水平路面上由静止以加速度a=2 m /s 2。
开始做匀加速直线运动,所受阻力是l03
N ,汽车起动后第1 s 末发动机的瞬时功率是 ( )
A.2 kW B .11 kW C .20 kW D .22 kW
9.质量为m 的物体与水平面间的动摩擦因数为μ,现用与水平面成θ角的力拉物体,使物体沿水平面匀速前进s ,这个力对物体做的功为 ( )
A .mgs μ
B .θμcos ⋅mgs
C .)sin /(cos cos θμθθμ+mgs
D .)sin /(cos θμθμ+mgs
10.质量为M 物体在水平力F 作用下,在粗糙的水平面上运动,下列说法不正确的是 ( )
A .如果物体做匀加速直线运动, F 一定对物体做正功;
B .如果物体做匀减速直线运动, F 一定对物体做负功;
C .如果物体做匀减速直线运动, F 可能对物体做正功;
D .如果物体做匀速直线运动, F 一定对物体做正功。
11.当重力做负功时( )
A .重力势能一定增加;
B .重力势能一定减小;
C .物体速度一定增大;
D .物体速度一定减小。
12.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;
C B
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,它影响研究有关重力势能的问题。
13.关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定;
B.物体与零势面的距离越大,它的重力势能也越大;
C.一个物体的重力势能从—5J变化到—3J,重力势能减少了;
D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功。
14.在下列几种情况中,甲乙两物体的动能相等的是( )
A.甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的1
2;B.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的1
2
;
C.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的1
2;D.甲的速度是乙的4倍,甲的质量是乙的1
2。
15.质量不同而具有相同动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止,则( ) A.质量大的滑行的距离大;B.质量大的滑行的时间大;
C.质量大的滑行的加速度小;D.它们克服阻力做的功一样多。
16.下列运动中能满足机械能守恒的是( )
A.物体沿光滑圆弧面从下向上滑动;B.吊车将货物匀速吊起;
C.物体沿粗糙斜面匀速下滑;D.外力对物体所做的功等于0时,机械能一定守恒。
17.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m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10 m/s2) ( )
A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D. 8 m/s
18.质量为m的物体以速度V0离开桌面,如图所示,当它经过A点时,所具有的机
械能是(以桌面为零势能面,不计空气阻力) ( )
A.1
2
mV2
+ mgh B.
1
2
mV2
- mgh
C. 1
2
mV2
+ mg(H-h) D.
1
2
mV2
二、填空题
19.质量是20 g的一颗子弹,出枪口时的速度为700 m/s,则子弹在枪膛内运动过
程中,合外力对它做的功等于·
20.物体从高为h的斜面顶端由静止开始沿斜面滑下,又在水平面上滑行一段路程s后停下,若用外力将物体沿原路重新拉回到出发点,外力至少要做功
21.10 t的汽车以恒定的功率行驶在水平路面上,所受阻力恰为车重的0.04倍,最大速度为15 m/s,则汽车的功率为 kW。
三、计算题
22.某人将质量为0.02 kg的玻璃球,竖直抛向水泥地面,结果球回跳高度超出抛点5 m,则抛球时的初速度为多大? 此人对玻璃球做了多少功?(不考虑空气阻力)
23.某人以速度v
=4 m/s将质量为m的小球抛出,小球落地时的速度为8m/s,求小球刚被抛出时的高度.(g=10 m/s2)
24.以10 m/s的速度将质量是m的物体从地面开始竖直向上抛出,若空气阻力忽略,g=10 m/s2则:(1)物体上升的最大高度是多少? (2)以地面为重力势能参考平面,则上升到何处时重力势能和动能相等?
25.如图,绷紧的传送带,始终保持大小为4m/s的速度匀速水平运动,一个质量m=1kg的物块,无初速地放在皮带上A点处。
若物块与皮带间动摩擦因数为 =0.2,A、B间距离S=6m,试求:物块从A到B的过程中,皮带对物块的摩擦力做的功。
26.输出功率保持10kW的起重机吊起500kg的物体从静止开始运动,当升高到2m时速度达到最大,求此时最大速度和完成此过程所需的时间?
27.如图9所示,质量为m=2kg的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O处,将弹簧拉至水平位置A 处(弹簧无形变)由静止释放,小球到达距0点下方h处的B点时速度为2 m/s.求小球从A运动到B的过程中弹簧弹力做的功(h=0.5 m).
图9
高一物理机械能守恒定律复习训练题含答案
参考答案
19.4900J 20.2mgh 21.60
22.10m/s 1J
23.2.4m
24.(1)5m (2)2.5m
25.8J
26.2m/s 1.1s
27.-6J。