2019高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 專題課 多體機(jī)械能守恒問題習(xí)題 人教版必修2

1、初高中精品文檔專題課多體機(jī)械能守恒問題1(多選)如圖LZ41所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是()圖LZ41A物體的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加B斜面的機(jī)械能不變C斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功D物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒2(多選)一名蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過

2、程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)圖LZ423如圖LZ42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在同一水平面且使彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無初速度釋放，不計(jì)空氣阻力在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中，下列說法正確的是()A重物的機(jī)械能守恒B重物的機(jī)械能增加C重物的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和不變D重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒4如圖LZ43所示，A、B兩個(gè)質(zhì)量相同的小球固定在一輕桿的兩端，桿可繞一水平放置的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，將桿從水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿到達(dá)豎直位置時(shí)，設(shè)桿對(duì)A做功為W，B球機(jī)械能的變化量為E，則()圖LZ43歡迎使用下載！初高中精品文檔AW0，E0BW0CW

3、0，E0DW0，E0圖LZ44b5如圖LZ44所示，一不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑的定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜止于地面；球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊從靜止開始釋放b，則當(dāng)b剛落地時(shí)a的速度為()A.ghB.2ghC.3ghD.6gh6如圖LZ45所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，圓環(huán)高度為h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，則在圓環(huán)下滑到底端的過程中()圖LZ45A圓環(huán)機(jī)械能守恒B彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大C彈簧的彈性勢(shì)能變化了mghD彈簧與光滑桿垂

4、直時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大7如圖LZ46所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊光滑的定滑輪與質(zhì)量為2m的砝碼相連，把繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h的距離，砝碼未落地，木塊仍在桌面上，求此時(shí)砝碼的速度以及輕繩對(duì)砝碼做的功圖LZ468如圖LZ47所示，軌道ABCD平滑連接，其中AB為光滑的曲面，BC為粗糙水平面，CD為半徑為r的內(nèi)壁光滑的四分之一圓管，管口D正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧下端固定，上端恰好與D端齊平質(zhì)量為m的小球在曲面AB上距BC高為3r處由靜止下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無壓力作用，通過CD后壓縮彈簧，壓縮過程中小球速度最大時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep.已知小球與水平

5、面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求：(1)水平面BC的長(zhǎng)度s；(2)小球向下壓縮彈簧過程中的最大動(dòng)能Ekm.歡迎使用下載！初高中精品文檔圖LZ479如圖LZ48所示，總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)鐵鏈，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)某一端下落，則鐵鏈脫離滑輪的瞬間，其速度為多大？(滑輪半徑可忽略不計(jì))圖LZ4810如圖LZ49所示，光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球A用輕繩跨過圓柱與質(zhì)量為m2的小球B相連，開始時(shí)將A放在平臺(tái)上，兩邊繩子豎直兩球由靜止釋放，A上升，B下降，當(dāng)A上升到圓柱的最高點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)A恰能做平拋運(yùn)動(dòng)，求m2m1.(A、B均視為質(zhì)點(diǎn))圖LZ49C1AD

6、解析物體由靜止開始下滑的過程中重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，A項(xiàng)正確；物體在下滑過程中，斜面向右做加速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物體沿斜面下滑時(shí)，既沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，又隨斜面向右運(yùn)動(dòng)，所受彈力方向垂直于接觸面，但與其速度方向之間的夾角大于90，所以斜面對(duì)物體的作用力對(duì)物體做負(fù)功，項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)物體與斜面組成的系統(tǒng)，只有物體的重力和物體與斜面間的彈力做功，機(jī)械能守恒，D項(xiàng)正確2ABC解析到達(dá)最低點(diǎn)前高度始終在降低，所以重力勢(shì)能始終減小，選項(xiàng)A正確；繩張緊后的下落過程中，繩的伸長(zhǎng)量逐漸增大，繩的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大，選項(xiàng)B正確；在蹦極過程中，只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故運(yùn)動(dòng)員、地球、蹦極繩組成的系統(tǒng)機(jī)械

7、能守恒，選項(xiàng)C正確；重力勢(shì)能的改變與重力做功有關(guān)，重力做功只與始、末位置高度差有關(guān)，與零勢(shì)能面的選取無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3D解析重物由A點(diǎn)下擺到B點(diǎn)的過程中，彈簧被拉長(zhǎng)，彈簧的彈力對(duì)重物做了負(fù)功，所以重物的機(jī)械能減少，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；此過程中，由于只有重力和彈簧的彈力做功，所以重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即重物減少的重力勢(shì)能等于重物獲得的動(dòng)能與彈簧增加的彈性勢(shì)能之和，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確歡迎使用下載！7.2332mghmv22mv2323初高中精品文檔4D解析兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，桿豎直時(shí)A在最高點(diǎn)，B在最低點(diǎn)，A球的速度由0增大，重力勢(shì)能增加，A的機(jī)械能增加，則B的機(jī)械能減少，E

8、0，對(duì)B做負(fù)功，選項(xiàng)D正確5A解析a、b兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)b剛落地時(shí)的速度大小為v，則整個(gè)1過程動(dòng)能增加量Ek增2(m3m)v22mv2，重力勢(shì)能的減少量Ep減3mghmgh2mgh，由機(jī)械能守恒定律得Ek增Ep減，所以2mv22mgh，vgh，A項(xiàng)正確B6C解析圓環(huán)與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，圓環(huán)機(jī)械能不守恒，A項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧形變量先增大后減小，再增大，所以彈性勢(shì)能先增大后減小，再增大，項(xiàng)錯(cuò)誤；由于圓環(huán)與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh，所以彈簧的彈性勢(shì)能增加了mgh，C項(xiàng)正確；彈簧與光滑桿垂直時(shí)，圓環(huán)所受合力沿桿向下，圓環(huán)具有與速度同向的加速度，所以做加速運(yùn)動(dòng)，D

9、項(xiàng)錯(cuò)誤23ghmgh解析砝碼從靜止開始下降h高度的過程中，兩物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能，則：11222解得：v3gh設(shè)輕繩對(duì)砝碼做功為W，對(duì)砝碼由動(dòng)能定理得12mghW2mv202解得：Wmgh.5r3m2g2(2)k8(1)22mgrEp解析(1)由小球在C點(diǎn)對(duì)軌道沒有壓力，有mgmCv2r2k1C小球從出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得3mgrmgs2mv25r解得s.(2)速度最大時(shí)，小球加速度為0，設(shè)彈簧壓縮量為x.mg由kxmg，得x由C點(diǎn)到速度最大時(shí)，小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒設(shè)速度最大時(shí)的位置為零勢(shì)能面，有12Cmv

10、2mg(rx)EkmEp9.gL3m2g2解得Ekm2mgrkEp.2歡迎使用下載！初高中精品文檔解析方法一：利用Ek1Ep1Ek2Ep2求解，取開始時(shí)鐵鏈下端為參考平面設(shè)鐵鏈質(zhì)量為m，開始時(shí)底端所在平面為零勢(shì)能面，則初狀態(tài)動(dòng)能Ek10，勢(shì)能為Ep1114mgL；設(shè)末狀態(tài)的速度為v，則有動(dòng)能Ek22mv2，勢(shì)能Ep20.根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得Ek1Ep1Ek2Ep2，即mgLmv2，解得v42gL112.方法二：利用EpEk求解設(shè)鐵鏈總質(zhì)量為m，初狀態(tài)至末狀態(tài)可等效為一半鐵鏈移至另一半下端，其重力勢(shì)能的mgLmgL減少量為Ep2241設(shè)末狀態(tài)時(shí)鐵鏈的速度為v，則動(dòng)能的增量為Ek2mv2422mgL1由