機械能守恒定律A組 基礎練(建議用時20分鐘)1.(2018臨沂高一檢測)關于機械能是否守恒,下列說法正確的是(C)A.做勻速直線運動的物體機械能一定守恒B.若物體的機械能守恒,物體一定只受重力C.做變速運動的物體機械能可能守恒D.合外力對物體做功不為零,機械能一定不守恒2.(2018淮南高一檢測)如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上。若以地面為零勢能面,而且不計空氣阻力,則下列說法中正確的是(A)A.重力對物體做的功為mghB.物體到海平面時的勢能為mghC.物體在海平面上的動能為12mv02-mghD.物體在海平面上的機械能為12mv02+mgh3.(多選)如圖所示,桌面距地面高H,一可看成質(zhì)點的物體質(zhì)量為m,從距桌面高h處由靜止下落,直至落地。不計空氣阻力,取桌面為零勢能面,則(B、D)A.物體落地時的重力勢能為mgHB.物體落地時的動能為mg(H+h)C.物體經(jīng)過桌面時的機械能為mg(H+h)D.物體經(jīng)過桌面時的機械能為mgh4.(2018武漢高一檢測)如圖所示為翻滾過山車及其軌道模型。圓形軌道最高處的B點距地面的高度h=20 m。不計摩擦阻力,翻滾過山車視為滑塊,其質(zhì)量為m=500 kg,它從A點由靜止開始下滑,恰能通過B點,g取10 m/s2。試求:(1)經(jīng)過B點時的速度vB大小。(2)A點的高度H。(3)經(jīng)過C點時對軌道的壓力大小?！窘馕觥?1)過山車恰好能過最高點,所以由向心力公式知:mg=mvB2r,解得vB=10 m/s。(2)從A到B由動能定理可知:mg(H-h)=12mvB2H=25 m。(3)從A到C由動能定理可知:mgH=12mvC2FN-mg=mvC2r 解得: FN=30 000 N,由牛頓第三定律可得,FN=FN,FN=30 000 N。答案: (1)10 m/s (2)25 m(3)30 000 NB組 提升練(建議用時20分鐘)5.如圖所示,質(zhì)量分別為m和3m的小球A和B可視為質(zhì)點,系在長為L的細線兩端,桌面水平光滑,高為h(h<L)。A球無初速度從桌面滑下,落在沙地上靜止不動,則B球離開桌面的速度為(A)A.gh2B.2ghC.gh3D.gh66.如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m,靜置于地面,b球質(zhì)量為3m,用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后,a可能到達的最大高度為(B)A.hB.1.5hC.2hD.2.5h7.(2018重慶高二檢測)一輕繩系住一質(zhì)量為m的小球懸掛在O點,在最低點給小球一水平初速度,小球恰能在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動。若在水平半徑OP的中點A處釘一枚光滑的釘子,仍在最低點給小球同樣的初速度,則小球向上通過P點后將繞A點做圓周運動,則到達最高點N時,繩子的拉力大小為(D)A.0B.2mgC.4mgD.3mgC組 培優(yōu)練(建議用時20分鐘)8.如圖所示是一個橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面。一根不可伸長的細線兩端分別系著物體A、B,且mA=2mB。由圖示位置從靜止開始釋放物體A,當物體B到達圓柱頂點時,求繩的張力對物體B所做的功?！窘馕觥坑捎趫A柱面是光滑的,故系統(tǒng)的機械能守恒。系統(tǒng)重力勢能的減少量Ep減=mAgR2-mBgR,系統(tǒng)動能的增加量Ek增=12(mA+mB)v2,由Ep減=Ek增,得mAgR2-mBgR=12(mA+mB)v2,又mA=2mB,聯(lián)立以上兩式得v2=23(-1)gR,對物體B應用動能定理得,繩的張力對物體B做的功W=12mBv2+mBgR=+23mBgR。答案:+23mBgR9.如圖所示,A、B兩小球分別固定在一剛性輕桿的兩端,兩球球心間相距L=1.0 m,兩球質(zhì)量分別 為mA=4.0 kg,mB=1.0 kg,桿上距A球球心0.40 m處有一水平軸O,桿可繞軸無摩擦轉(zhuǎn)動,現(xiàn)先使桿保持水平,然后從靜止釋放。當桿轉(zhuǎn)到豎直位置,求:(1)兩球的速度各是多少?(2)轉(zhuǎn)動過程中桿對A球做功為多少 (計算中重力加速度的數(shù)值g取10 m/s2)?！窘馕觥?1)對AB組成的系統(tǒng),在轉(zhuǎn)動過程中機械能守恒mAgLA=mBgLB+12mAvA2+12mBvB2其中vAvB=LALB=LALB代入數(shù)據(jù)得:vA=0.85 m/s,vB=1.25 m/s。(2)對A球應用動能定理mAgLA+W=12mAvA2,W=-9.6 J。答案:(1)0.85 m/s1.25 m/s(2)-9.6 J