机械能守恒定律训练题含解析

1、机械能守恒定律训练题（含解析）【全优课堂】 2016 高考物理总复习第 5 章第 3 课时机械 能守恒定律分组训练A 组机械能守恒的判断分析1（2015 广东名校联考 ） 某同学设计了一种静电除尘装置，如图 9 甲所示，其中有一长为 L,宽为b高为d的 矩形通道，其前、后面板为绝缘体材料，上、下面板为 金属材料图 9 乙是装置的截面图，上、下两板与电压 恒定为 U 的高压直流电源相连.带负电的尘埃被吸入矩 形通道的水平速度为 v0，当碰到下板后其所带电荷被中 和，同时被收集将被收集尘埃的数量与进入矩形通道 尘埃的数量的比值，称为除尘率不计尘埃的重力及尘 埃之间的相互作用要增大除尘率，则下列措施

2、可行的 是（）图 9A. 只增大电压 UB. 只增大长度 LC. 只增大高度 dD.只增大尘埃被吸入的水平速度v0【答案】 AB2. （2013 广东）如图 10,游乐场中，从高处 A 到水面 B 处有两条长度相同的光滑轨道甲、乙两个小孩沿不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处，下列说法正确的有（）图 10A. 甲的切向加速度始终比乙的大B. 甲、乙在同一高度的速度大小相等C. 甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D. 甲比乙先到达 B 处【答案】 BD【解析】本题考查了力的分解、牛顿运动定律、机械能守 恒定律等知识难度中等由题图可知，甲的切向加速 度先比乙大，之后甲的切向加速度减小，乙的切向加速

3、 度增大，最后甲的切向加速度比乙小，选项A 错误；根据机械能守恒定律有 mgh= 12mv2,故在同一高度时，甲、 乙两小孩的速度大小相同，选项 B 正确；画出甲、乙的 速度大小与时间的关系图象，图线下的面积表示甲、乙 的位移，由图象可知，到达同一高度甲用的时间短，甲 比乙先到达 B 处，选项 C错误，选项 D 正确. 规律方法本题过程较为复杂，但是根据题意画出图象来 帮助解题，则较为简单有些题目虽然没有图象，也没 有要求考生画出图象，但是画出图象并借助图象来帮助 解题，可能更为简单B 组竖直平面内圆周运动与机械能守恒定律的结合问题3. 为了研究过山车的原理，物理兴趣小组提出了下列设 想：如图

4、 11 所示，取一个与水平方向夹角为30，长 L=0.8m 的倾斜轨道 AB,通过水平轨道 BC 与竖直圆轨道相 连，出口为水平轨道 DE 整个轨道都是光滑的.其中AB与 BC 轨道以微小圆弧相接，竖直圆轨道的半径R=0.6m .现使一个质量 m= 0.1kg的小物块从A点开始以初 速度 v0沿倾斜轨道滑下， g 取 10m/s2. 问：图 11若 v0 = 5.0m/s，则小物块到达 B 点时的速度为多大？若 v0 = 5.0m/s，小物块到达竖直圆轨道的最高点时 对轨道的压力为多大？(3) 为了使小物块在竖直圆轨道上运动时能够不脱离轨道，v0 大小应满足什么条件？【答案】 (1)33m/s

5、(2)0.5N(3)v0 22m/s 或 v00(v gR)由可得：v0 22m/s当 v0 足够小时，小物块能沿轨道滑回AB 斜轨，则小物块沿竖直圆轨上升的最大高度h F12mv20+ mgLsin30= mghD由可得：v022m/s 或 v0 2m/s.C 组两体系统机械能守恒问题4. 如图 12 所示，在长为 L 的轻杆中点 A 和端点 B 各固定 一质量为 m 的球，杆可绕无摩擦的轴 0 转动，使杆从水平 位置无初速度释放摆下求当杆转到竖直位置时，轻杆 对 A、 B 两球分别做了多少功？图 12【答案】 0.2mgL0.2mgL【解析】设当杆转到竖直位置时， A 球和 B 球的速度分别 为vA 和 vB.如果把轻杆、两球组成的系统作为研究对象， 那么由于杆和球的相互作用力做功总和等于零，故系统 机械能守恒.若取 B 的最低点为重力势能参考平面，可得：2mgL= 12mv2A 12mv2B+ 12mgL又因 A 球与 B 球在各个时刻对应的角速度相同，故vB=2vA由以上二式得：vA= 3gL5, vB= 12gL5.根据动能定理，可解