机械能守恒定律的应用功和能的关系.doc

机械能守恒定律的应用 功和能的关系机械能守恒定律及其应用一、应用机械能守恒定律解题的一般步骤1.选取研究对象（单个物体或系统）2.确定研究过程，分析各力做功及能量转化情况，判断机械能是否守恒3.确定研究对象在始末状态的机械能（需确定参考面）或机械能的变化情况4.选择合适的表达式列式求解二、机械能守恒定律的表达式EP1+EK1= EP2+EK2 -EP=EK -EA=EB三、机械能是否守恒的判断1.做功情况判断 只有重力做功或除重力做功外，其它外力做功的代数和为零，机械能就守恒。2.能量转化情况判断 只有重力势能与动能之间的转化，没有其它形式的能量转化，机械能就守恒。3.绳绷紧过程、非弹性碰撞过程等机械能不守恒。功和能的关系1.重力做功与重力势能变化的关系：WG= EP1- EP2或WG=-EP (在能量变化的分析中，重力势能变化与否只与重力是否做功有关)。2.弹力做功与弹性势能变化的关系：W= EP1- EP2或W=-EP (在能量变化的分析中，弹性势能变化与否只与弹力是否做功有关)。3.动能定理：W总=EK（在能量变化的分析中，外力的总功等于动能变化）4.机械能守恒定律：E1=E25.重力之外的其它外力所做的功（W）与机械能的关系：W=E6.阻力对系统所做的总功与系统内能的增量及系统动能的变化的关系：-F阻L=Q=EK (L两物体间运动的相对路程，Q系统内能的增量，EK系统动能的变化量)针对练习1质量为m的物体沿光滑斜面向下加速运动,在运动中物体的( )A重力势能逐渐增加,动能逐渐增加,机械能逐渐增加B重力势能逐渐增加,动能逐渐减小,机械能逐渐增加C重力势能逐渐减小,动能逐渐增加,机械能逐渐减小D重力势能逐渐减小,动能逐渐增加,机械能保持不变2下列说法正确的是（ ） A物体的机械能守恒时，一定只受重力作用 B物体处于平衡状态时，机械能一定守恒 C物体除受重力外，还受其他力时，机械能也可能守恒 D物体的重力势能和动能之和增大时，必定有重力以外的力对它做了功3.关于机械能守恒，下列说法正确的是（ ）A物体做匀速运动，其机械能一定守恒B物体所受合外力不为零，其机械能一定不守恒C物体所受合外力做功不为零，其机械能一定不守恒D物体沿竖直方向向下做加速度为5m/s2的匀加速运动，其机械能减少3如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是（ ）A子弹的机械能守恒。B木块的机械能守恒。C子弹和木块的机械能守恒。D以上说法都不对。4如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上若以地面为零势能参考平面，而且不计空气阻力，下列说法错误的是()A物体在海平面上的重力势能为mghB重力对物体做的功为mghC物体在海平面上的动能大小为mv02mghD物体在海平面上的机械能为mv02 5物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）A重力做功为50J B物体的重力势能减少了50JC物体的动能一定减少50J D物体的重力势能增加了50J6一物体做匀速圆周运动，有关功和能的说法正确的是（ ）A物体所受各力在运动中对物体都不做功B物体在运动过程中，机械能守恒C合外力对物体做的总功一定为零D重力对物体可能做功 7一人站在阳台上，以相同的速率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 （ ）A三个小球落地时，重力的瞬时功率相同B从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相同C从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相同D三个小球落地时速度相同8一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高度为h的地方时，滑块的机械能是 （ ）A Bmgh C+ mgh Dmgh9如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是（ ）A轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大 B轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小 D轨道半径变化时，滑块动能、对轨道的正压力都不变 10质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为( )A2mg BmgCmg D。mg11. 如图所示，倾斜轨道AC与有缺口的圆轨道BCD相切于C，圆轨道半径为R，两轨道在同一竖直平内，D是圆轨道的最高点，缺口DB所对的圆心角为900，把一个小球从斜轨道上某处由静止释放，它下滑到C点后便进入圆轨道，要想使它上升到D点后再落到B点，不计摩擦，则下列说法确的是 （ ） A释放点须与D点等高 B释放点须比D点高R/4 C释放点须比D点高R/2 D使小球经D点后再落到B点是不可能的 12一个质量为m的物体，从静止开始以的加速度竖直向下运动h米。下列说法中正确的是（ ）A.小球的动能减少mgh B.小球的动能增加mghC.小球的重力势能减少mgh D.小球的机械能减少mgh13一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入沿泥潭中，如果把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程，则（ ）A过程I中钢珠动能的增量等于过程I中重力所做的功B过程中钢珠克服阻力做的功等于过程I中重力所做的功C过程中钢珠克服阻力做的功等于过程I和中钢珠所减少的重力势能之和D过程中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能14.F 如图，竖直向下的拉力F通过定滑轮拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是( )A木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能BF做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和CF做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和DF做的功等于木箱增加的重力势能与木箱克服摩擦力做的功之和15如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( )16如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）( )A弹簧的弹性势能一直在增大 B小球的重力势能一直减小C小球的动能先增大后减小 D小球的机械能先增大后减小17如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，一重球（可视为质点）无初速放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩至d，以下关于重球下落运动过程中的正确说法是（不计空气阻力） （ ）A在a至d过程中，重球均做减速运动B重球落至a处获得最大速度C在a至d过程中，重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量D重球在b处具有的动能等于重球由c至b处减小的重力势能18如图所示，重10 N的滑块在倾角为30的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整个过程中( )A滑块动能的最大值是6 JB弹簧弹性势能的最大值是6 JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能减少19如图所示，M m，滑轮光滑轻质，空气阻力不计，则M在下降过程中（ ）AM的机械能增加 Bm的机械能增加CM和m的总机械能减少 DM和m的总机械能守恒20如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为( )Ah B1.5h C2h D2.5h21如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2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F1、F2等大反向，故系统动量守恒 B由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加 C由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加D当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大22如图所示，在光滑水平地面上有一辆平板小车，车上放着一个滑块，滑块和平板小车间有摩擦，滑块在水平恒力F作用下从车的一端拉到另一端第一次拉滑块时将小车固定，第二次拉时小车没有固定在这先后两次拉动木块的过程中，下列说法中正确的是（ ）A滑块所受的摩擦力一样大B拉力F做的功一样大C滑块获得的动能一样大D系统增加的内能一样大23粗细均匀U型管内装有同种液体，开始使左右两边液面高度差为h（左高右低），管中液体总长度为4h，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，左侧液面下降的速度为（ ）A B C D24如图所示，一根伸长的轻质细线，一端固定于O点，另一端拴有一质量为m的小球，可在竖直平面内绕O点摆动，现拉紧细线使小球位于与O点在同一竖直面内的A 位置，细线与水平方向成30角，从静止释放该小球，当小球运动至悬点正下方C 位置时，承受的拉力是多大？ 25.如图855所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平定轴O，在盘的右边缘固定有一个质量为m的小球A,在O点正下方离O点处固定一个质量也为m的小球B，放开盘让其自由转动问：(1)当A转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？(2)A球转到最低点时的线速度是多少？(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？26如图6311所示，斜面倾角=30，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值.（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）27如图所示，两个物体的质量分别为M和m（M m），用细绳连接跨在半径为R的光滑半圆柱的两端，连接体由图示位置从静止开始运动，当m到达半圆柱顶端时，刚好脱离表面，求：（1）m到达圆柱顶端的速度；（2）M与m的比值28如图所示，长为L的轻质杆，中点和右端分别固定着质量为m的