机械能守恒定律
[基础练]
一、选择题
1.[多选]关于机械能守恒,下列说法中正确的是( ) A.物体受力平衡,则机械能守恒
B.物体做匀速直线运动,则机械能守恒 C.物体做自由落体运动,则机械能守恒
D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
2.(2016·宁波高一检测)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地:①运动的时间相等 ②加速度相同 ③落地时的速度相同 ④落地时的动能相等。以上说法正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
3.[多选]如图为两个半径不同而内壁光滑的固定半圆轨道,质量相等的两个小球分别从与半圆轨道圆心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下,它们通过轨道最低点时,下列说法正确的是( )
A.向心加速度相等 B.对轨道的压力相等 C.机械能相等 D.速度相同
4.[多选](2016·延安高一检测)如图所示,同一物体沿倾角不同的光滑斜面AB和AC的顶端A点分别由静止开始下滑到底端,斜面固定,则下列说法中正确的是( )
A.两次运动,重力对物体做功相同
B.滑到底端时,两次重力的瞬时功率相同 C.滑到底端时,两次物体的速度相同 D.滑到底端时,两次物体的动能相同
5.以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、使物体沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力,(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),则( )
A.h1=h2>h3 B.h1=h2
h2 二、非选择题
6.如图所示,质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B,用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧,
2
轻绳正好拉直,且A的底面与地面接触,B距地面0.8 m,放开B,取g=10 m/s,求:
(1)当B着地时,A的速度; (2)B着地后,A还能上升多高?
[提能练]
一、选择题
1.在如图所示的四个图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
2.(2016·龙海高一检测)如图所示,质量为m的小球以速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力)( )
1212
A.mv0+mgh B.mv0-mgh 221212
C.mv0 D.mv0+mg(H-h) 22
3.一个物体以一定的初速度竖直上抛,不计空气阻力,那么在选项图中,表示物体的动能Ek随高度h变化的图象A,物体的重力势能Ep随速度v变化的图象B,表示物体的机械能E随高度h变化的图象C,表示物体的动能Ek随速度v的变化图象D,其中错误的是( )
4.[多选]如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根轻质细杆连接,两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动,现让轻杆处于水平方向放置,静止释放小
球后,b球向下转动,a球向上转动,在转过90°的过程中,以下说法正确的是( )
A.b球的重力势能减少,动能减少 B.a球的重力势能增大,动能增大 C.a球和b球的机械能总和保持不变 D.a球和b球的机械能总和不断减小
5.[多选]如图所示,小球沿水平面通过O点进入半径为R的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 5mgRB.小球落地时的动能为 2
C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
1
D.若将半圆弧轨道上部的圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P4点高0.5R
二、非选择题
6.(2016·临汾高一检测)如图所示,光滑细圆管轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,C为半圆的最高点。有一质量为m,半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管。
(1)若要小球从C端出来,初速度v0应满足什么条件? (2)在小球从C端出来瞬间,对管壁作用力有哪几种情况,初速度v0各应满足什么条件?
答 案 [基础练]
1.解析:选CD 物体若沿斜面匀速下滑,物体受力平衡,机械能不守恒,A、B错误;物体做自由落体运动时只受重力,机械能守恒,C正确;只有重力做功时,只有重力势能与动能间的转化,物体的机械能守恒,D正确。
2.解析:选D 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在同一高度自由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间,大于竖直下抛运动的时间。故①错误;竖直上抛运动、竖直1212
下抛运动、平抛运动仅受重力,加速度都为g。故②正确;根据机械能守恒mgh=mv2-mv1,
22知初动能相等,下落高度相同,则末动能相等。末速度的大小相等,但方向不同,所以落地
速度不同。故③错误,④正确。故D正确。
3.解析:选ABC 设小球的质量为m,通过最低点时的速度大小为v,半圆轨道的半径