练习 机械能守恒定律

【练习】机械能守恒定律1如图851所示的装置中，木块M与地面间无摩擦，子弹以一定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的（ ）A动量守恒，机械能守恒B动量守恒，机械能不守恒C动量不守恒，机械能守恒D动量不守恒，机械能不守恒2一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（ ）A上抛最大B下抛最大C平抛最大D三球一样大3一物体沿斜面向上滑动时动能每减少1J，势能就增加0.75J，当物体沿此斜面下滑时（ ）A动能每增加1J，势能减少0.75JB动能每增加0.75J，势能减少1JC动能每增加1J，势能减少1.5JD动能每增加1.5J，势能减少1J4有一完全光滑的斜面体，放在光滑的水平面上，一个小物块从斜面顶端自由滑下，在下滑过程中（ ）A斜面体对小物块的弹力做的功为零B小物块的重力势能完全转化为小物块的动能C小物块的机械能守恒D小物块和斜面体的总机械能守恒5如图852所示，轻弹簧k一端与墙相连，质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5ms的速度运动并压缩弹簧k，则弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块的速度减为3ms时，弹簧的弹性势能分别为_；_6如图853所示，ABCD为固定在竖直面内的槽形轨道其中BCD段为12圆周轨道，其半径为r=l.15m，B、D两点与圆心O等高一质量为m=1.0kg的质点从A点由静止开始下滑，经B点时的速度大小为6ms，经D点时的速度大小为4ms，从D点飞离轨道后被接住，则质点经过轨道最低点C时的速度大小为_ms（g取10ms2）7如图854所示，半径为R的半圆形光滑轨道固定在水平地面上A与B两点在同一竖直线上质量为m的小球以某一速度自A点进入轨道，它经过最高点后飞出，最后落在水平地面上的C点现已测出AC=2R则小球自A点进入轨道时的速度为_8光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以6ms的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图855所示，B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大时，物体A的速度是多少？弹性势能的最大值是多少？参考答案机械能守恒定律1D对于系统来说，受到墙壁的冲力，故动量不守恒在子弹击中木块时，机械能有损失2D三球抛出后，只受重力作用，且只有重力做功，所以它们与地球构成的系统机械能守恒取地面为零势能面，每小球只有重力做功，机械能守恒落地动能为mv=mghv（h为阳台上抛出点的离地高度），vx=所以三球落地速率相等故选项D正确3C物体上滑，动能每减少1J，势能增加0.75J，说明阻力做功f s=0.25J即重力势能的增加量与阻力做功的比值是=即=3l，不论上滑还是下滑，此比值是不变的物体下滑=31，所以当重力势能减少1J时，阻力的功fs=J，故动能的增量为J若重力势能减少1.5J，阻力的功为=0.5J，故动能增量为1J4D由于滑块和斜面体水平方向动量守恒，所以滑块滑到底端时斜面体获得一水平速度，故斜面体机械能增大，又整个系统机械能守恒，所以小物块的机械能减少，弹力对它做负功小物块下滑过程中的重力势能减少，全部转化为二者的动能550J，32J提示：木块压缩弹簧的过程及弹簧把木块弹开的过程中，通过弹簧弹力做功使木块的动能和弹簧的弹性势能相互转化，由于不存在其它力做功，故系统的机械能守恒当木块速度减为零时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，则弹簧的最大的弹性势能为Epm=mv=452J=50J当木块速度为v1=3ms时，弹簧的弹性势能为Ep1，则mvEp1=mvEp1=452J432J=32J说明：弹性势能是属于弹簧的，关于弹性势能的计算不做要求，故遇需要求弹性势能的题目时，一般都需要用机械能守恒定律求解67ms提示：质点从B到D只有阻力做其功，可列方程：Wf=mvmv=1（3616）J=10J由B到C：Wf=mgrmvmv，而Wf =5J代入数值解得：vC=7ms7提示：小球自A点到B点的运动过程中，只有重力做功，机械能守恒小球自B点到C点做平抛运动则=2R=vBt，=2R=gt2根据机械能守恒定律（以地面为零势能面）有 mv=mg2Rmv由以上方程解得 vA=说明：此题可根据平抛运动规律求出小球在C点的速度由于由A到C全程中小球的机械能均守恒，则有A、C两处的机械能相等，即EA=EC，由此也可以求出uA8解析：设A、B一开始共同运动时速度为v=6ms，B、C碰后共同速度为v，规定向右为正方向由于B、C碰撞过程动量守恒则：mBv=（mBmA）v解得：v=ms=2