《机械能守恒定律》同步练习4.doc

机械能守恒定律1(双选)下列说法正确的是()A如果物体所受到的合力为零，则其机械能一定守恒B如果物体所受到的合力做的功为零，则其机械能一定守恒C物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，其机械能一定守恒D做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒解析：物体受到合力为零，机械能不一定守恒，如在竖直方向上做匀速直线运动，其机械能不守恒，故选项A错误；物体所受合力做功为零，则其机械能不一定守恒，如做匀速圆周运动，故选项B错误；物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，只有重力做功，机械能守恒，选项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，选项D正确答案：CD2(双选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒B乙图中物体匀速运动，机械能守恒C丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒解析：火箭升空过程受燃料的推力及空气阻力，机械能不守恒，A错；乙图中，动能不变，重力势能增大，机械能增大，B错；丙图中动能和势能都不变，机械能守恒，C对；丁图中两小车的动能增大机械能不守恒，但两小车及弹簧组成的系统，只有弹簧的弹力做功，机械能守恒，D对答案：CD3.(双选)两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示，如果它们的初速度为零，则下列说法正确的是()A下滑过程中重力所做的功相等B它们到达底部时动能相等C它们到达底部时速率相等D它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等解析：小铁块A和B在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由mgHmv2得v，所以A和B到达底部时速率相等，故C、D均正确；由于A和B的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A、B错误答案：CD4(双选)如图所示，一质量为m的足球，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点时(取地面为零势面，不计阻力)，下列说法正确的是()AB点的重力势能为mghBB点处的机械能为mv2CB点的动能为mghDB点的机械能为mv2mgh答案：AD5(双选)如图所示，质量为m的小球从桌面上以速度v竖直向上抛出，桌面离地高度为h，小球能达到的最大离地高度为H.若以桌面作为重力势能的零参考平面，不计空气阻力，那么下列说法中正确的是()A小球抛出时的机械能为mghmv2B小球在最高点的机械能为mgHC小球在最高点的机械能为mv2D小球落地时的机械能为mg(Hh)答案：BC6(双选)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直)，下列关于能的叙述正确的是()A小球的动能先增大后减小B弹簧的弹性势能不断增大C小球的加速度先增大后减小D小球的机械能先增大后减小解析：对小球受力分析，可看到弹力向上且增加，当弹力Nmg，a方向向下但减小，v向下加速，当弹力Nmg时，a0加速停止，此时速度最大，当弹力Nmg时，a方向向上但增加，v向下减速所以A对C错弹簧始终被压缩，故弹簧的弹性势能始终增加，B对小球下落时，弹力对其做负功，故机械能减少，D错答案：AB7如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则()AhAhBhC BhAhBhCChAhBhC DhAhChB解析： A球和C球上升到最高点时速度均为零，而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度，即仍有动能对A、C球的方程为mghmv02，得h；对B球的方程为mghmvt2mv02，且vt0；所以hh，故D正确答案：D8如图所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道和半圆轨道CD组成，两轨道间用极短的小圆弧连接，CD连线是圆轨道竖直方向的直径，倾斜直轨道与水平面的夹角为37，可视为质点的滑块从高H处由静止滑下，已知滑块质量m0.1 kg，圆轨道半径R0.3 m(取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)若H0.8 m，求滑块通过D时速度的大小；(2)若H0.8 m，求滑块通过D时圆轨道对滑块的压力的大小；(3)若要使滑块能通过D点，H至少为多大解析：(1)滑块运动到D点的过程中，由机械能守恒定律得：mgHmvD2mg2R，解得vD2 m/s.(2)在D点，由牛顿第二定律得：Fmgm，解得FN.(3)滑块在D点时，轨道对它的压力恰好为零，由牛顿第二定律得：mgm，滑块运动到D点的过程中，由机械能守恒定律得：mgHmv2mg2R，解得H0.75 m.答案：见解析9如图所示，粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BDC在B处平滑连接，B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点，D为半圆轨道的最右端一个质量为m的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上，细线的左端固定在竖直墙壁上在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧，此时P到B点的距离为x0.物体P与水平轨道间的动摩擦因数为，半圆轨道半径为R.现将细线剪断，P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道，恰好能通过C点试求：(1)物体经过B点时的速度的大小；(2)细线未剪断时弹簧的弹性势能的大小；(3)物体经过D点时合力的大小解析：(1)由于小球恰好能通过最高点C ，则mg，B到C机械能守恒，则mvB2mg2RmvC2，解得：vB. (2)P到B过程弹力、摩擦力做功，