机械能守恒定律详细习题解析.doc

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物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒 D做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒答案：CD如果物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒，如在光滑水平面上物体做匀 速直线运动，其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动，其机械能就不守恒.所以 A错误；合外力做功为零，机械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直 线运动，合外力做功为零，但其机械能就不守恒。所以B错误；物体沿光滑曲面自由下 滑过程中，只有重力做功，所以机械能守恒.所以C正确；做匀加速运动的物体，其机械 能可能守恒，如自由落体运动，所以D正确.但有时也不守恒，如在粗糙水平面上拉着一 个物体加速运动，此时就不守恒.2如图所示，木板OA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 慢抬高到端，直到当木板转到与水平面成角时停止转动.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B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答案：AC 物体从A点到A/的过程中，只有重力G和支持力N做功，由动能定理 ，在此过程中支持力做功为，从A/回到O点的过程中支 持力的方向与路径始终垂直，所以支持力不做功，A正确.重力做的总功为零，支持力做 的总功，由动能定理得得，B不正确.木板对物体的作用力为支持力N和摩擦力F，由得即木板对物体做 的功为零，C正确，D错误.3静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动，t=4s时停下，其速度时间图象如图所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（ ）A全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B全过程拉力做的功等于零C一定有F1+F3=2F2D可能有F1+F32F2答案：AC 根据动能定理知A正确，B错误.第1s内，1s末到3s末， ，第4s内，所以F1+F3=2F2.4质量为的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为，在物体下落 的过程中，下列说法正确的是（ ）A物体动能增加了B物体的机械能减少了C物体克服阻力所做的功为 D物体的重力势能减少了答案：ACD 物体下落的加速度为，说明物体下落过程中受到的阻力大小为， 由动能定理，；其中阻力做功为，即机械能减少量；又 重力做功总与重力势能变化相对应，故ACD正确.5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.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 B2C D答案：A 若使拉力F做功最少，可使拉力F恰匀速拉木块，容易分析得出（此 时绳子上的拉力等于），而位移为，所以.6如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板的左端，右端与小木块连接，且、及 与地面之间接触面光滑，开始时和均静止，现同时对、施加等大反向的 水平恒力和，从两物体开始运动以后的整个过程中，对、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、等大反向，故系统机械能守恒B由于、分别对、做正功，故系统动能不断增加C由于、分别对、做正功，故系统机械能不断增加D当弹簧弹力大小与、大小相等时，、的动能最大答案：D 本题可采用排除法.F1、F2大于弹力过程，向右加速运动，向左加速运动，F1、F2均做正功，故系统动能和弹性势能增加，A错误；当F1、F2小于弹力，弹簧仍伸长，F1、F 2还是做正功，但动能不再增加而是减小，弹性势能在增加，B错；当、速度减为零，、反向运动，这时F1、F2又做负功，C错误.故只有D正确.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，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AB段的过程中，摩擦力所做的功（ ）A大于 B小于 C等于 D以上三种情况都有可能答案：C 本题容易错选，错选的原因就是没有根据功的定义去计算摩擦力的功，而直 接凭主观臆断去猜测答案，因此可设斜坡与水平面的夹角，然后根据摩擦力在斜坡上和 水平面上的功相加即可得到正确答案为C8用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程 的时间相同，不计空气阻力，则（ ）A加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C两过程中拉力的功一样大D上述三种情况都有可能答案：D 因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F，这两个力的相互关 系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1，加速度为a，由 牛顿第二定律，所以有，则拉力F1做功为 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件得F2=mg， 匀速直线运动的位移，力F2所做的功比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，可以发现，一切取决于加速度a与重力加速度 的关系.若ag时，则W1W2；若a=g时，则W1=W2；若ag 时，则W1F2时，v1v2，即汽车沿斜坡上行时，车速v1小，换取汽车较大的牵引力F1；当汽车沿斜坡下行时，车的牵引力F2较小，则车速v2较大. 14如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连，置于倾角为30、高为L的固定光滑斜面上，A球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹.由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求： （1）A球刚要落地时的速度大小； （2）C球刚要落地时的速度大小.解析：（1）在A球未落地前，A、B、C组成的系统机械能守恒，设A球刚要落地时系统的速度大小为v1，则 ，又， 代入数据并解得， （2）在A球落地后，B球未落地前，B、C组成的系统机械能守恒，设B球刚要落地时系统的速度大小为v2，则，又 代入数据并解得，在B球落地后，C球未落地前，C球在下落过程中机械能守恒，设C球刚要落地时系统的速度大小为v3，则 ， 又，代入数据得，.15如图所示，倾角为的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块A的速度即变为零，求： （1）当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度； （2）在以后的运动过程中物块A最大速度的大小.解析：（1）B刚要离开地面时，A的速度恰好为零，即以后B不会离开地面. 当B刚要离开地面时，地面对B的支持力为零，设绳上拉力为F.B受力平衡，F=m2g 对A，由牛顿第二定律，设沿斜面向上为正方向，m1gsinF=m1a 联立解得，a=(sin)g由最初A自由静止在斜面上时，地面对B支持力不为零，推得m1gsinm2g，即sinh2，因此B被挡后C能落至地面. （2）设C落至地面时，对A、C应用能定理得，对A应用动能定理得，联立并代入数据解得， s=0.165m所以A滑行的距离为=（0.3+0.3+0.165）=0.765m18质量为m的小物块A，放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止.某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B在地面上滑行了一段距离x，A在B上相对于B向右滑行了一段距离L（设木板B足够长）后A和B