机械能守恒定律及其应用练习题详解

1、机械能守恒定律及其应用练习题基础达标1质量为m的物体从距地面h高处的某点自由落下，在这过程中不计空气阻力，下列说法正确的是：（ ）A重力对物体做功为mgh B重力势能减少mghC动能增加mghD机械能增加mgh2关于机械能是否守恒的叙述，正确的是：（ ）A作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B作匀速直线运动的物体机械能可能守恒C合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒3在不计空气阻力的条件下，下列几种运动中机械能不守恒的是：（ ）A氢气球匀速上升B从高处向任意方向抛出的小球C物体沿光滑曲面下滑D一小球用一细绳拴着在摆动的过程中4汽车上坡时，如果牵引力的大小

2、等于摩擦力，不计空气阻力，那么，下列说法中哪一个是正确的：（ ）A汽车匀速上坡B汽车在上坡过程中机械能减小C汽车在上坡过程中机械能增大D汽车在上坡过程中，动能减小，势能增大，总的机械能不变5物体静止在某一高处时具有60J的势能。当它从该处自由下落至另一位置时所具的势能为动能的一半，那么，物体所减少的势能是下列中的哪一个：（ ）A20J B30J C40JD60J6质量为m的物体从距地面高为H的平台边缘以初速度v0竖直向下抛出。若不计空气阻力，则物体下落到距地面高为h时的动能为下列中的哪一种：（ ）Amgh+BmgH-mghCmgH+-mghDmgH+ mgh7如图所示，m1m2，滑轮光滑且质量

3、不计，在m1下降一段距离d的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是：（ ）Am1的机械能增加 Bm2的机械能增加 Cm1和m2的总机械能减少 Dm1和m2的总机械能不变 8某同学身高1.8m，在运动会上参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为：（ ）（g取10m/s2）A2m/s B4m/s C6m/s D8m/s9如图所示，一匀质直杆AB长为，从图示位置由静止沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的四分之一圆弧，BD为水平面，求直杆全部滑到BD时的速度大小。10将质量为m的物体以初速度竖直向上抛出，忽略空气阻力，取g取10m/s2，则：（1

4、）物体上升的最大高度是多少？（2）上升过程中何处重力势能与动能相等？11 如图所示，在光滑的水平桌面上，放一根长为的链条，链条沿桌边挂在桌外的长度为a，链条由静止开始释放，求链条全部离开桌面时的速度。12如图，AB是高h1=0.6m、倾角的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一段圆弧，且紧靠桌子边缘。桌面距地面的高度h2=1.8m。一个质量m=1.0kg的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点。滑块与斜面间的动摩擦因数。不计空气阻力，g=10m/s2。求：（1）小滑块经过B点时的速度；（2）小滑块落地点C距桌面的水平距离；（

5、3）小滑块落地时的速度大小。1长度为的均匀链条放在光滑水平桌面上，使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从桌边下滑，则链条滑至刚离开桌面时的速度大小为（桌面的高度大于链条的长度）（ ）A B C D2如图，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中：（ ）AB球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒BA球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒CA球、B球和地球组成的系统机械能守恒DA球、B球和地球组成的系统机械不守恒3（2010北京崇文模拟）一轻质细绳的

6、下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点，现用手将小球拉至水平位置（绳处于水平拉直状态），松手后小球由静止开始运动，在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为，已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果的合理性做出判断。根据你的判断值应为（ ）A BC D4质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是（ ）A物体的势能减小2mgh B物体的机械能保持不变C物体的动能增加2mgh D物体的机械能增加mgh5距离地面高为5m的小球以初速度10m/s斜向上抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2，小

7、球落地时速度为多大？6如图所示，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过最低点B点时的速度为，求物体在A点时的速度是多少？7如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A 的质量mA=1.5，物体B的质量mB=1kg，开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度为1m。放手让A从静止开始下落，求： （1）当A着地时，B的速率多大？（2）物体A落地后， B还能升高多少？8如图所示，用一条细绳通过一个光滑的滑轮将一个0.20kg的砝码和光滑桌面上的一个0.80kg的小车连接在一起。开始时用手握住小车使砝码离开地面1.0m，然后放手使小车从静止

8、开始运动。试计算：（1）开始时砝码的重力势能（g取10m/s2）；（2）放手后在砝码到达地面时小车的速度。9如图所示，某人乘坐雪橇从雪坡经A点滑至B点。接着沿水平路面滑至C点停止，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：位置ABC速度（m/s）2.012.00时刻（s）0410(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小（g=10m/s2）10在倾角的光滑斜面顶端固定着一个光滑的定滑轮。A、B两个物体的质量分别mA=2kg和mB=4kg，跨过定滑轮用细绳相连。B物体距地面高度H=2m

9、。求将B由静止释放后，A物体能够达到的最大速度是多少?1ABC解析：物体自由下落，只有重力做功，机械能守恒，选项错误；物体下落重力对物体做功为mgh，重力势能减少mgh，动能增加mgh，故ABC正确。2BD解析：判断机械能是否守恒，依据是重力以外的力是否做了功，不管物体是做匀速还是变速运动，也不管物体是直线运动还是曲线运动，只要重力以外的力不做功或做功之和为零，机械能就守恒。合外力做功为零，并不意味着重力以外的力做功之和为零，故机械能不一定守恒，故BD选项正确。3A解析：A选项中氢气球匀速上升受浮力和重力，且浮力做功，故不守恒，其他选项只有重力做功，故守恒，D选项绳子拉力方向始终与速度方向垂直

10、，故不做功，也守恒。4D解析：因为汽车牵引力的大小等于摩擦力，故合外力为重力，在上坡过程中只有重力做负功，动能减小，势能增大，总的机械能不变，故D选项正确。5C解析：物体自由下落机械能守恒，设初状态的势能为Ep，此时的势能为Ep1，则动能为2Ep1，根据机械能守恒可知：减少的势能为，故C选项正确。6C解析：根据机械能守恒可知：故C选项正确。7BD解析：对于系统机械能守恒，故D选项正确；但对于单个物体机械能不守恒，绳子拉力对做负功，其机械能减少，绳子拉力对做正功，其机械能增加，故B选项正确。8B解析：根据机械能守恒，该同学重心上移了，由机械能守恒可知：故B选项正确。9解析：物体沿光滑轨道运动，仅

11、有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有10解析：(1)根据机械能守恒可知：（2）重力势能与动能相等即：11解析：选择桌面上和挂出部分的链条作为研究对象，从图中位置到全部移开桌面过程中，系统重力势能的减小等整个链子动能增加，由机械能守恒得（设链子单位长度质量为）则：12解析:(1)滑块在斜面上受力图如图所示： 垂直于斜面方向:沿斜面方向:求出a=2.0m/s2由vB2=2as求出vB=2.0m/s (2)设滑块从B到C所用时间为t由，求出x=1.2m(3)从B到C，取地面为零势能面，由机械能守恒定律有：求出13（1）1080N （2）1.2m （3）见解析解析：（1）机械能守恒圆周运动

12、解得 人对绳的拉力 FF则 F1080N（2）动能定理则解得d=1.2m（3）选手从最低点开始做平抛运动 x=vt且由式及以上两式解得当时，x有最大值，解得l=1.5m因此，两人的看法均不正确。当绳长越接近1.5m时，落点距岸边越远。1B解析：由于链条在运动过程中，只有重力做功，故链条的机械能守恒。设链条的总质量为，取桌面处的重力势能为零，则初状态链条的机械能为：；末状态的机械能。由得所以2BC解析：B球从水平位置下摆到最低点过程中，受重力和杆的作用力，杆的作用力方向待定。下摆过程中重力势能减少动能增加，但机械能是否守恒不确定。A球在B下摆过程中，重力势能增加，动能增加，机械能增加。由于A+B

13、系统只有重力做功，系统机械能守恒，A球机械能增加，B球机械能一定减少。所以B，C选项正确。3答案：D本题可以用特殊值法。假设绳能承受的最大拉力F为0，则F=0时，只能取90，所以选项A、B排除，若绳子在小球下落到最低点时断裂，则由机械能守恒定律或动能定理可以列出有关方程：，小球在最低点，由牛顿第二定律，联立可解得，即若能承受的最大拉力F为3mg，则，cos0=1，再排除C选项，所以正确答案为D。4CD解析：因重力做正功mgh，所以重力势能减少mgh，除了重力做功以外，还有其他力做功，故机械能不守恒。以物体为研究对象，合力的功为2mgh，所以物体的动能增加为2mgh，以物体和地球为系统，外力做正功为mgh，故物体的机械能增加mgh，故CD选项正确。5解析：根据机械能守恒，取地面为零势能面，则有：6解析：从A点到B点只有重力做功，机械能守恒，取B点为零势能面，则根据机械能守恒可知：又因可解得：7解析：（1）系统机械能守恒可知：（2