双基限时练(二十二) 机械能守恒定律
1.一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出.不计空气阻力,则三球落地时的速度( )
A.上抛球最大 C.平抛球最大
B.下抛球最大 D.三球一样大
12
解析 在物体做抛体运动的过程中机械能守恒,得mv0+mgh
21=mv2,得v1=21项正确.
答案 D
2.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
v20+2gh,所以三球落地时的速度大小相同,D选
甲
乙
丙
丁
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒 B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒
C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B机械能守恒
D.丁图中,在不计空气阻力的情况下,小球在竖直面内左右摆动,小球的机械能守恒
解析 甲图中重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,但弹簧的弹性势能增加,A的机械能减小,A项错;物体B下滑,B对A的弹力做功,A的动能增加,B的机械能减小,B项错;丙图中A、B组成的系统只有重力做功,机械能守恒,C项对;丁图中小球受重力和拉力作用,但只有重力做功,机械能守恒,D项对.
答案 CD
3.质量为m的物体,在距地面h高处以g/2的加速度由静止开始竖直下落到地面,下列说法中正确的是( )
1
A.物体的重力势能减少了mgh
2B.物体的机械能减少了mgh 3
C.物体的动能增加了mgh
2D.重力对物体做功为mgh
解析 此过程中除重力外物体还受到了其他的外力做功,而且做mgh负功,故机械能减少了,故B、C选项错误;物体下落重力势能
2
减少了mgh,故A选项错误,而D选项正确.
答案 D
4.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的光滑半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.小球落地点离O点的水平距离为2R B.小球落地时的动能为5mgR/2
C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
D.若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最高点与P在同一水平面上
解析 小球运动到P点时恰能通过P点,则在最高点P由重力mv2
提供向心力,由牛顿第二定律得mg=R,解得v=gR,小球从P12
点做平抛运动,x=vt,2R=gt,解得x=2R,选项A正确,选项C
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错误;由机械能守恒定律有2mgR+mv=Ek,解得Ek=mgR,选
22
1
项B正确;若将半圆形轨道上部的圆弧截去,小球离开圆弧轨道做4竖直上抛运动,到达最高点时,动能为零,整个过程机械能守恒,所以小球能到达的高度大于P点的高度,选项D错误.
答案 AB
5.如图所示,两个质量相同的物体a、b,在同一高度处,a自由下落,b沿光滑斜面由静止下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计)( )
A.速率相同,动能相同 B.a物体速度大,动能也大
C.a、b两物体在运动过程中机械能守恒 D.b物体重力做功比a物体的重力做功大
解析 不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑,都只有重力做功,12
符合机械能守恒定律,所以C正确;由机械能守恒得:mgh=mv,
2所以落地时,速率相同动能也相同,A正确.
答案 AC