驕子之路課時(shí)強(qiáng)化作業(yè)機(jī)械能守恒定律

1、課時(shí)強(qiáng)化作業(yè)二十機(jī)械能守恒定律1(多選)(2016屆濟(jì)南期中)關(guān)于機(jī)械能守恒，下列說法中正確的是()A物體受力平衡，則機(jī)械能守恒B物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則機(jī)械能守恒C物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，則機(jī)械能守恒D只有重力對物體做功，物體機(jī)械能一定守恒解析：機(jī)械能守恒定義是在只有重力或彈力對物體做功的條件下(或者不受其他外力的作用下)，物體的動(dòng)能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，D選項(xiàng)正確；物體受力平衡時(shí)，如果勻速下降，則機(jī)械能減少，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，機(jī)械能守恒，C選項(xiàng)正確答案：CD2如圖，傾角為的光滑斜面體C固定于水平地面上，小物塊B置于斜

2、面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，釋放后，A將向下運(yùn)動(dòng)，則在A碰地前的運(yùn)動(dòng)過程中()AA的加速度大小為gBA物體機(jī)械能守恒C由于斜面光滑，所以B物體機(jī)械能守恒DA、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析：以A、B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，mAgmBgsin(mAmB)a，解得A運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a<g，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；A運(yùn)動(dòng)過程中，繩子拉力對其做負(fù)功，機(jī)械能減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；繩子拉力對B物體做正功，機(jī)械能增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B組成的系統(tǒng)沒有內(nèi)能的產(chǎn)生，機(jī)械能守恒，D選項(xiàng)正確答案：D3(多選)(2016屆余姚市月考)某娛樂項(xiàng)目中，要求參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器成功，從而才能進(jìn)入下一關(guān)現(xiàn)

3、在將這個(gè)娛樂項(xiàng)目簡化為如下的理想模型：不計(jì)空氣的阻力，假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以v的速率豎直上拋一小球，小球恰好擊中觸發(fā)器若參與者仍在剛才的拋出點(diǎn)，沿A、B、C、D四個(gè)不同的光滑軌道分別以相同的速率v拋出小球，如圖所示A為半圓軌道，B為一段光滑斜面，C為一段不足的圓弧軌道，D為內(nèi)壁光滑的半圓軌道則小球能夠擊中觸發(fā)器的是()解析：題干中小球上升的最大高度h，A選項(xiàng)屬于內(nèi)軌道的模型，通過最高點(diǎn)的臨界條件是重力提供向心力，mgm，解得速度v1，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，mgh1mv2mv，高度h1<h，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中，小球離開斜面后做斜拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)水平方向有一定的速度，最大高度小于h，

4、不能擊中觸發(fā)器，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C選項(xiàng)中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，小球上升到最高點(diǎn)時(shí)速度剛好等于零，可以擊中觸發(fā)器，故C選項(xiàng)正確；D選項(xiàng)屬于環(huán)形軌道的模型，到達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒知，小球可以上升到最高點(diǎn)并擊中觸發(fā)器，故D選項(xiàng)正確答案：CD4(2016屆保定月考)在如圖所示的物理過程示意圖中，甲圖為一端固定有小球的輕桿，從右偏上30°釋放后繞光滑支點(diǎn)擺動(dòng)；乙圖為末端固定有小球的輕質(zhì)直角架，釋放后繞通過直角頂點(diǎn)的固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)；丙圖為置于光滑水平面上的A、B兩小車，B靜止，A獲得一向右的初速度后向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻連接兩車的細(xì)繩繃緊，然后帶動(dòng)B車運(yùn)動(dòng)；丁圖為置于光滑水平面

5、上的帶有豎直支架的小車，把用細(xì)繩懸掛的小球從圖示位置釋放，小球開始擺動(dòng)則關(guān)于這幾個(gè)物理過程(空氣阻力忽略不計(jì))，下列判斷中正確的是()A甲圖中小球機(jī)械能守恒B乙圖中小球A的機(jī)械能守恒C丙圖中兩車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D丁圖中小球的機(jī)械能守恒解析：在圖甲所示的過程中，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，故A選項(xiàng)正確；圖乙所示運(yùn)動(dòng)過程中，A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A球的機(jī)械能不守恒，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；丙圖中兩車組成的系統(tǒng)在繩子被拉直的瞬間，系統(tǒng)機(jī)械能有損失，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；丁圖中小球和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球的機(jī)械能不守恒，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：A5(多選)(2016屆廣東月考)如圖

6、所示，將一個(gè)乒乓球從位置1靜止釋放，乒乓球落地與地面碰撞后反彈，從刻度尺上記錄每一次反彈的最高位置，下列分析正確的有()A從1落地后反彈到2過程中機(jī)械能守恒B從1落地后反彈到2過程中機(jī)械能不守恒C在乒乓球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力總是做負(fù)功D在乒乓球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力有時(shí)做正功有時(shí)做負(fù)功解析：乒乓球下落的過程中如果機(jī)械能守恒，每次反彈到相等的高度，圖示中每次反彈的高度不等，故機(jī)械能不守恒，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；在乒乓球運(yùn)動(dòng)的過程中，空氣阻力的方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，則阻力一直做負(fù)功，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC6輕桿可繞其一端自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿的中點(diǎn)和另一端分別固定質(zhì)量相同的小球A、B，如圖所示，

7、將桿從水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，小球B突然脫落，以下說法正確的是()AA球仍能擺到水平位置BA球不能擺到水平位置C兩球下擺至豎直位置的過程中，A球的機(jī)械能守恒D兩球下擺至豎直位置的過程中，B球的機(jī)械能減少解析：A、B兩球在運(yùn)動(dòng)過程中，A、B兩球各自的機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，mg2LmgLmvmv，兩者是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的模型，角速度相等，vB2vA，聯(lián)立解得，vA ，vB2 ，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)A球上擺的最大高度為h，根據(jù)機(jī)械能守恒，mAghmv，解得，hL，A球不能擺到水平位置，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；兩球下擺至豎直位置的過程中，B球的機(jī)械能增加，Epmvmg·2LmgL，

8、D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B7(2016屆兗州市模擬)一根質(zhì)量為m、長為L的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上，另一半懸在桌邊，桌面足夠高，如圖a所示若將一個(gè)質(zhì)量為m小球分別拴在鏈條左端和右端，如圖b、圖c所示約束鏈條的擋板光滑，三種情況均由靜止釋放，當(dāng)整根鏈條剛離開桌面時(shí)，關(guān)于它們的速度關(guān)系，下列判斷中正確的是()AvavbvcBvavbvcCvcvavbDvavbvc解析：水平桌面是光滑的，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，圖a中，根據(jù)機(jī)械能守恒得，mg·Lmv，解得va；圖b中，mg·L2mv，解得vb；圖c中，mg·Lmg2mv，解得vc，比較可知，vcvavb，C選項(xiàng)正確答案：C

9、8. (2016屆安徽合肥模擬)小車靜止在光滑水平導(dǎo)軌上，一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛在車上由圖中位置無初速釋放，在小球下擺到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是()A繩對球的拉力不做功B球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能C繩對車做的功等于球減少的重力勢能D球減少的重力勢能等于球增加的動(dòng)能解析：小球下擺到最低點(diǎn)的過程中，小球和小車組成的系統(tǒng)內(nèi)部，重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，總量保持不變，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，繩子拉力對小車做正功，對小球做負(fù)功，正、負(fù)功相等，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能，B選項(xiàng)正確；繩對車做的功等于車機(jī)械能的增加量，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；小球的機(jī)械能減少，球減少的重力勢能

10、大于球增加的動(dòng)能，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B9. (2016屆衡水中學(xué)第二次調(diào)研)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中B處)，下列說法正確的是()A環(huán)減少的機(jī)械能大于重物增加的機(jī)械能B環(huán)在B處的速度為 C環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為D小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度也為d解析：根據(jù)機(jī)械能守恒的條件可知，環(huán)和重物組成的系統(tǒng)，動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分

11、解知識可知，環(huán)的運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系得vBcosvA，vBvA，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；環(huán)下降的高度為d，根據(jù)幾何關(guān)系可得，重物上升的高度為(1)d，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；列系統(tǒng)機(jī)械能守恒的關(guān)系式，mgdmv2mg(1)d2mv，聯(lián)立解得，vB，故B選項(xiàng)正確答案：B10. (2016屆衡水中學(xué)第三次調(diào)研)將小球從地面以10 m/s的初速度豎直向上拋出，小球在上升過程中的動(dòng)能Ek、重力勢能Ep、上升高度h間的關(guān)系分別如圖中兩直線所示取地面為零勢能面，g10 m/s2，求：(1)小球的質(zhì)量；(2)小球受到的空氣阻力大??；(3)小球動(dòng)能與重力勢能相等時(shí)的高度解析：(1)分析圖象可知，當(dāng)小球位于拋出點(diǎn)時(shí)

12、，動(dòng)能Ekmv5 J，其中v010 m/s，解得小球的質(zhì)量m0.1 kg.(2)小球上升到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得，mghFf·h0mv，代入數(shù)據(jù)解得，F(xiàn)f0.25 N.(3)設(shè)小球動(dòng)能和重力勢能相等時(shí)的高度為H，mgHmv2，根據(jù)動(dòng)能定理得，fHmgHmv2mv，解得，H m.答案：(1)0.1 kg(2)0.25 N(3) m11(2016屆鄂豫晉冀陜五省第二次聯(lián)考)如圖所示，長為2L的輕彈簧AB兩端分別固定在豎直墻面上等高處，彈簧剛好處于原長現(xiàn)在其中點(diǎn)O處輕輕地掛上一個(gè)質(zhì)量為m的物質(zhì)P后，物體向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)M時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為，重力加速度為g.(1)若

13、輕彈簧的勁度系數(shù)為k，求物體在最低點(diǎn)時(shí)加速度的大小a；(2)求物體在最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能Ep.解析：(1)物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，兩段彈簧的伸長量x相等，xL，根據(jù)牛頓第二定律得，2kxcosmgma，代入數(shù)據(jù)解得加速度ag.(2)物體和彈簧組成的系統(tǒng)在物體向下運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，Epmg，即物體在最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為mg.答案：(1)g(2)mg12. (2015年福建高考)如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g.(1)若固定小車，求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對小車的最大壓力；(2)若不固定小車，滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點(diǎn)滑出小車已知滑塊質(zhì)量m，在任一時(shí)刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求：滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，小車的最大速度大小vm；滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中，小車的位移大小s.解析：(1)滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)對小車壓力最大，從A到B機(jī)械