高一物理機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)題

1、機(jī)械能守恒定律第卷（選擇題，共40分）一、選擇題（每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)得4分，對(duì)而不全得2分。）1關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述，正確的是（ ）A做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒C外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D若只有重力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能一定守恒圖12質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，如圖1所示，若以桌面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化分別是（ ）Amgh，減少mg（h） Bmgh，增加mg（h）Cmgh，增加mg（h） Dmgh，

2、減少mg（h）3一個(gè)物體以一定的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，那么如圖2所示，表示物體的動(dòng)能Ek隨高度h變化的圖象A、物體的重力勢(shì)能Ep隨速度v變化的圖象B、物體的機(jī)械能E隨高度h變化的圖象C、物體的動(dòng)能Ek隨速度v的變化圖象D，可能正確的是（ ）圖24物體從高處自由下落，若選地面為參考平面，則下落時(shí)間為落地時(shí)間的一半時(shí)，物體所具有的動(dòng)能和重力勢(shì)能之比為（ ）A1:4 B1:3 C1:2 D1:1圖35如圖3所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過(guò)桌邊的定滑輪與質(zhì)量為M的砝碼相連，已知M=2m，讓繩拉直后使砝碼從靜止開(kāi)始下降h（小于桌面）的距離，木塊仍沒(méi)離開(kāi)桌面，則砝碼的速率為（

3、） A B圖4C D6質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸于O點(diǎn)，如圖4所示，小球在水平力F作用下由最低點(diǎn)P緩慢地移到Q點(diǎn)，在此過(guò)程中F做的功為（ ）AFLsin BmgLcosCmgL（1cos）DFLtan7質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始下落，由于阻力作用，下落的加速度為g，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的應(yīng)是（ ）圖5A物體的動(dòng)能增加了mgh B物體的機(jī)械能減少了mghC物體克服阻力所做的功為mgh D物體的重力勢(shì)能減少了mgh8如圖5所示，一輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力，在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)的過(guò)

4、程中（ ）A重物的重力勢(shì)能減少 B重物的重力勢(shì)能增大C重物的機(jī)械能不變 D重物的機(jī)械能減少圖69如圖6所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的應(yīng)是（ ）A重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變B重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變C動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變D重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變10平拋一物體，落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為.取地面為參考平面，則物體被拋出時(shí)，其重力勢(shì)能和動(dòng)能之比為（ ）Atan Bcot Ccot2 Dtan2 第卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每小題6分，共24分。把正確答案填寫在題中的橫線上，或按題目要求

5、作答。）11從某一高度平拋一小球，不計(jì)空氣阻力，它在空中飛行的第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)動(dòng)能增量之比Ek1Ek2Ek3=_.12質(zhì)量為m、擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的擺球從擺角為53°處無(wú)初速地?cái)[下，不計(jì)空氣阻力，設(shè)擺球在最低點(diǎn)處的重力勢(shì)能為零，那么當(dāng)擺球的擺角=_時(shí)，擺球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等.（sin53°=0.8）圖713如圖7所示，物體以100 J的初動(dòng)能從斜面底端向上運(yùn)動(dòng)，中途第一次通過(guò)斜面上M點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能減少了80 J，機(jī)械能減少了32 J.則當(dāng)物體沿斜面重新返回底端時(shí)，其動(dòng)能為_(kāi)J.圖814在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 H.查得當(dāng)?shù)?/p>

6、的重力加速度g=9.80 ms2，所用的重物的質(zhì)量為m（kg），實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖8把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另外連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由打O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到打C點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于_J，動(dòng)能的增加量等于_J.（取3位有效數(shù)字）三、計(jì)算題（共36分。要求寫出必要的文字說(shuō)明、主要方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要明確寫出數(shù)值和單位，只有最終結(jié)果的不得分。）15（12分）物體的質(zhì)量為m，沿光滑的彎曲軌道滑下，軌道的形狀如圖9所示，與彎曲軌

7、道相接的圓軌道的半徑為R，要使物體沿光滑圓軌道能通過(guò)最高點(diǎn)，物體應(yīng)從離軌道最低處多高的地方由靜止開(kāi)始滑下?圖9 16（12分）細(xì)繩的一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球繞繩的固定點(diǎn)在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng).小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)細(xì)繩對(duì)小球拉力的大小相差多少?17（12分）一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R=0.5m，彈簧的原長(zhǎng)L0=0.5m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如圖10所示，若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep彈=0.6J，求（1）小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vc的大小。ABCORm圖1

8、060°（2）小球在C點(diǎn)對(duì)環(huán)的作用力。（g=10m/s2） 參考答案1【答案】 BD【解析】 判斷機(jī)械能是否守恒，依據(jù)是重力以外的力是否做了功，不管物體是做勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，也不管物體是做直線運(yùn)動(dòng)還是做曲線運(yùn)動(dòng)，只要重力以外的力不做功，機(jī)械能就一定守恒.外力做功為零，并不意味著重力以外的力做功為零，所以，機(jī)械能不一定守恒.選項(xiàng)B、D正確.2【答案】 D 【解析】 重力勢(shì)能的數(shù)值與參考平面的選取有關(guān).重力勢(shì)能的變化量與重力做功對(duì)應(yīng)，而與參考平面的選取無(wú)關(guān).3【答案】 ABCD【解析】 設(shè)物體的初速度為v0，物體的質(zhì)量為m，由機(jī)械能守恒定律得mv02=mgh+mv2，所以，物體的動(dòng)能

9、與高度h的關(guān)系為Ek=mv02mgh，圖象A正確。物體的重力勢(shì)能與速度v的關(guān)系為Ep=mv02mv2，則Epv圖象為開(kāi)口向下的拋物線（第一象限中的部分），圖象B可能正確.由于豎直上拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以，Eh圖象為一平行h軸的直線，C圖象正確.由Ek=mv2知，Ekv圖象為一開(kāi)口向上的拋物線（第一象限中部分），所以，D圖象可能正確.4【答案】 B【解析】 設(shè)物體下落時(shí)離地面高度為h，則物體所具有的機(jī)械能為mgh，當(dāng)物體下落時(shí)間為落地時(shí)間一半時(shí)，下落高度為h1，則h1=，物體下落時(shí)機(jī)械能守恒，所以mgh=mgh1+Ek=+Ek ，所以，Ek=，EkEp=13.5【答案】 D【解析】 以m和

10、M組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)機(jī)械能守恒.則M下降h后速度為v，由機(jī)械能守恒定律得：系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，則Mgh=mv2+Mv2 ，M=2m ，得v=6【答案】 C 【解析】 水平力做功使小球的重力勢(shì)能增加，水平力對(duì)小球做多少功，小球的重力勢(shì)能增加多少.所以，水平力對(duì)小球做的功為 W=mgL（1cos）.C選項(xiàng)正確.7【答案】 ACD 【解析】 由牛頓第二定律得mgF=ma，物體下落時(shí)受到阻力大小為F=m（ga）=mg，物體所受的合外力大小為mg，在物體下落h的過(guò)程中，合外力做的功為mgh，所以，物體的動(dòng)能增加mgh，A選項(xiàng)正確.重力以外的力（阻力）做功為mgh，所以，物體的機(jī)械能

11、減少mgh，B選項(xiàng)錯(cuò)，C選項(xiàng)對(duì).重力做功為mgh，物體的重力勢(shì)能減少了mgh，選項(xiàng)D正確.8【答案】 AD 【解析】 物體從A點(diǎn)釋放后，在從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體的重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增加，彈簧逐漸被拉長(zhǎng)，彈性勢(shì)能逐漸增大，所以，物體減小的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，另一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能.對(duì)物體和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，但對(duì)物體來(lái)說(shuō)，其機(jī)械能減小.選項(xiàng)A、D正確.9【答案】 D 【解析】 在球從高處下落到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，重力勢(shì)能、動(dòng)能、彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，其總和不變，選項(xiàng)D正確.10【答案】 D 【解析】 設(shè)物體拋出點(diǎn)的高度為h，初速度為v0，則落地時(shí)速度為v

12、=v0cos，平拋過(guò)程只有重力做功，物體機(jī)械能守恒，得mgh+mv02=mv2=m，所以mgh=mv02·tan2.11【答案】 1:3:5 【解析】 平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落地運(yùn)動(dòng)，在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)物體的豎直位移之比為 h1:h2:h3=1:3:5 ，則在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)重力做功之比為mgh1:mgh2:mgh3=1:3:5 ，由動(dòng)能定理得，物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)動(dòng)能增量之比為Ek1: Ek2: Ek3=1:3:512【答案】 37° 【解析】 根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgL（1cos53°）=mv2+mg

13、L（1cos），由于mv2=mgL（1cos），所以，mgL（1cos53°）=2mgL（1cos），求得cos=0.8，=37°13【答案】 20 【解析】 物體沿斜面上滑的過(guò)程中，克服摩擦力做的功等于物體機(jī)械能的減少量，即mgcos·s=E ，設(shè)物體在上滑過(guò)程中動(dòng)能的減少量為Ek，由動(dòng)能定理得（mgsin+mgcos）s=Ek ，即 （mgsin+mgcoss=Ek ，得=，即在上滑過(guò)程中，物體減少的機(jī)械能和減少的動(dòng)能之比為定值，并且=，物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了100 J，減少的機(jī)械能為E=Ek=×100 J=40 J，由此可知，物體在上滑過(guò)程中克

14、服摩擦力做的功為40 J.由于物體下滑時(shí)摩擦力大小和位移大小都沒(méi)變，所以，下滑過(guò)程中克服摩擦力做的功也為40 J.即在全過(guò)程中物體損失的機(jī)械能為80 J，物體返回底端時(shí)動(dòng)能為20 J.14【答案】 7.62m；7.56m 【解析】 Ep=mgh=9.80×0.7776 m=7.620 m J ， vC=3.888 ms ，Ek= =7.56 m J.15（12分） 【解析】 物體恰能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)，有mg=m 3分）物體下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，有Ep=Ek， （3分）即 mg（h2R）=mv2 （3分）由、解得 h=R. （3分）16（12分）【解析】 設(shè)小球在最高點(diǎn)和在最低點(diǎn)時(shí)速度分別為v1和v2，繩對(duì)球的拉力分別為F1和F2，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓第二定律得F1+mg=m （3分）F2mg=m （3分）由機(jī)械能守恒定律得 mv12+mg·2R=mv22 （3分）由解得 F2F1=6mg （3分）17（12分）【解析】 （1）小球從