1、机械能守恒习题学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题1如图所示,A、B两物体的质量分别为m、2m,中间用轻杆相连,放在光滑的斜面上现将它们从静止释放,在下滑的过程中()A两物体下滑的加速度不相同B轻杆对A做正功,对B做负功C系统的机械能守恒D任意时刻两物体重力的功率相同2一个铁块沿斜面匀速滑下,关于物体的机械能和内能的变化,下列判断中正确的是()A物体的机械能和内能都不变B物体的机械能减少,内能不变C物体的机械能增加,内能增加D物体的机械能减少,内能增加3光滑水平面上有一个质量为m的光滑圆弧形槽,现将一个质量也为m的小钢球从槽的顶端水平A处由静止释放,在小球下滑的过程中,以下说法正确的是(
2、)A小球和槽组成的系统动量守恒B小球在下滑到圆弧槽的另一侧时,可以到达和A同水平的最高点CC小球下滑到底端B的过程中,其对地的运动轨迹为圆D小球在下滑到圆弧槽底端B的过程中,小球动能随时间先增大后减小4矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出。若射击上层,则子弹刚好能射进一半厚度,如图所示,上述两种情况相比较,下列说法正确的是()A子弹射击上层时,子弹损失的动能多B子弹射击上层时,从射入到共速所经历时间较长C子弹射击上层时,系统产生的热量多D子弹射击上层时,子弹与上层摩擦力较大5蹦极是一项非常刺激的户外
3、休闲活动跳跃者站在起跳台上,把一端固定的弹性绳绑在探关节处,然后头朝下跳下去,如图所示。某次蹦极中,跳跃者从起跳台落下直至最低点的过程中,空气阻力大小恒定,将跳跃者、弹性绳和地球视为一个系统。在这个过程中()A系统的机械能守恒B弹性绳刚伸直时跳跃者的动能最大C跳跃者重力势能的减小量等于弹性势能的增加量D跳跃者克服空气阻力做功等于系统机械能的减少量6下列物体在运动过程中,机械能守恒的是()A做平抛运动的物体B在空中向上做匀速运动的氢气球C沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块D被起重机拉着向上做匀速运动的货物7下列四个情景中均不计空气阻力,物体机械能守恒的是()A图甲,火箭在点火升空的过程中B图乙,运
4、动员在撑杆向上的过程中C图丙,掷出的铅球在飞行的过程中D图丁,游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中8物体沿斜坡匀速滑下,在这个过程中正确的说法是()A物体的机械能守恒B动能的增加量等于势能的减少量C机械能转化为内能,总能量守恒D内能转化为机械能,总能量守恒9一砖块获得某一初速度后在粗糙平台上滑行,离开平台后在空中下落2米,最后掉入水中。以上过程中砖块机械能可视为守恒的是()A在平台上滑行的过程B在空中下落的过程C在水中下沉的过程D以上过程均可视为机械能守恒10物体从高空坠落到地面,即使质量较小,也可能会造成危害。设一质量为的苹果从距离地面高处由静止下落,取重力加速度,落地时苹果的动能约为( )ABC
5、D11撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升:越杆下落。不计空气阻力,下列说法正确的是()A运动员在整个跳高过程中机械能守恒B起跳上升过程中,杆的弹性势能先增加后减小C起跳上升过程中,运动员的重力势能和动能之和保持不变D运动员到达横杆正上方时,动能为零12在下列几种运动过程中,机械能不守恒的是()A物体沿光滑斜面下滑B物体做自由落体运动C物体在水平面匀速滑行D雨点匀速下落13质量为m的椰子,长熟后会从树上自行掉下来,下落H后落入水中,因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,椰子在水中减速下降深度为h后陷入淤泥,忽略空气阻力,重力加速度为g。若以淤泥表面为零势能面,椰子刚落
6、入水中时的机械能可以表示为()ABmghCmgHD无法确定14如图所示,平台距离地面的高度为H,在平台右边缘处的A点,一质量为m的物体以大小为v0的速度飞离平台。不计空气阻力,重力加速度大小为g。以A点所在的水平面为参考平面,当该物体到达B点(A、B两点的高度差为h)时,其机械能为()ABmghCD15如图所示,人从滑梯上加速滑下,人和滑梯间有摩擦力,对于其机械能的变化情况,下列判断正确的是()A重力势能减小,动能不变,机械能减小B重力势能减小,动能增加,机械能减小C重力势能减小,动能增加,机械能增加D重力势能减小,动能增加,机械能不变162021年5月15日,我国自主研发的天文一号成功着陆火
7、星表面。如图,当它接近火星表面时,可打开反冲发动机减速下降。探测器减速下降过程中,它在火星表面的重力势能、动能和机械能的变化情况是()A动能增加、重力势能减小B动能减小、重力势能增加C动能减小、机械能减小D重力势能增加、机械能增加17关于机械能,下列说法正确的是()A做变速运动的物体,只要受到摩擦力,其机械能一定减少B如果物体所受的合外力不为零,则物体的机械能一定发生变化C将物体斜向上抛出后,不计空气阻力时机械能守恒的,物体在同一水平高度处具有相同的速率D在水平面上做变速运动的物体,它的机械能一定变化18奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,则()A加速助跑过程中,运动员的机械能守恒B起跳上升过程中
8、,运动员的重力势能减少C起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加D越过横杆后在下落过程中,运动员的动能增加19从某一高度由静止释放一石头,以地面为参考平面,不计空气阻力,则石头在下落过程中()A石头的动能不变B石头的动能减小C石头的重力势能减小D重力对石头做负功20如图所示为“水上喷射式悬浮飞行器”。操控者借助该飞行器向下喷射高压水柱的方式实现在水面上空悬停、旋转或急速升降等运动。下列说法正确的是()A人在水面上空悬停时,人(含飞行器)所受的重力和向下喷水的力是一对作用力与反作用力B人在水面上空悬停时,人(含飞行器)处于静止状态,机械能保持不变,所以电动机不做功C人在急速升降过程中的惯性比悬停时的
9、惯性大D人在减速下降的过程中处于超重状态21如图,运动员将质量为m的篮球从h高处投出,篮球进入离地面H高处的篮筐时速度为v,若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,对于篮球,下列说法正确的是()A进入篮筐时势能为mghB在刚被投出时动能为C进入篮筐时机械能为D经过途中P点时的机械能为22质量为m的小球,从离地面h高处以初速度v0竖直上抛,小球上升到最高点时离抛出点距离为H,若选取最高点为零势能面,不计空气阻力,则()A小球在抛出点(刚抛出时)的机械能为零B小球落回抛出点时的机械能C小球落到地面时的动能为D小球落到地面时的重力势能为mgh23如图所示,质量为m的小球
10、从O点由静止开始自由下落,经过位置A时,速度大小v1,距离水平地面高度为h1,经过位置B时,速度大小为v2,距离水平地面高度为h2;,不计空气阻力,取地面为零势能参考平面,下列关系式正确的是()ABCD24在奥运比寒项日中,跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后,受到水的阻力而做变速运动,设水对运动员的阻力大小恒为F,在下降高度为h的过程中,运动员的(已知重力加速度为g)()A动能减少了FhB重力势能增加了mghC机械能减少了(F-mg)hD机械能减少了Fh25如图,一辆小车与一理想弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动,当小车以最大速度通过某点时,一小球恰好以大小为的速度
11、竖直落入小车并立即与小车保持相对静止,已知弹簧振子的周期为,其中为弹簧的劲度系数,以下正确的是()A小球落入小车过程中,小球和小车动量守恒B小球落入小车过程中,小球、小车和弹簧组成的系统机械能守恒C小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的振幅变小D小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的周期变小26如图所示,光滑水平面上有两个相同的光滑弧形槽,左侧弧形槽静止但不固定,右侧弧形槽固定,两个弧形槽底部均与水平面平滑连接。一个小球从左侧槽距水平面高h处自由下滑,已知小球质量为m,弧形槽质量均为,下列说法正确的是( )A小球从左侧弧形槽下滑过程中,小球和槽组成的系统动量守恒B小球从左侧弧形槽下滑过程中
12、,小球和槽组成的系统机械能守恒C小球滑上右侧弧形槽后,上升的最大高度为hD小球第二次滑上左侧弧形槽,上升的最大高度为h二、多选题272020年10月2日,全国蹦床锦标赛男子蹦床团体决赛在天津团泊体育中心举行。最终山西队夺得男子团体冠军。如图所示为某运动员比赛中的一个场景,不计空气阻力。下列说法正确的是()A运动员从最低点运动到离开蹦床过程中,运动员的动能一直增大B运动员离开蹦床上升过程中,运动员的机械能与上升高度有关C运动员从接触蹦床至运动到最低点的过程中,运动员的机械能不守恒D运动员从接触蹦床至运动到最低点的过程中,运动员动能和重力势能之和在减小28如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平地面上,
13、O点为弹簧原长时上端的位置,一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上,物体压缩弹簧到最低点B后向上运动,不计空气阻力,不计物体碰撞弹簧动能损失,弹簧一直在弹性限度范围内,重力加速度为g,则以下说法正确的是()A物体落到O点后,立即做减速运动B物体从O点运动到B点,物体机械能守恒C在整个过程中,物体与弹簧组成的系统机械能守恒D从O点运动到B点的过程中,物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大29质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面,其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体()A重力势能增加了mghB克服摩擦力
14、做功mghC动能损失了mghD机械能损失了mgh30如图所示,木块在竖直向上的拉力F作用下匀速上升。下列说法正确的是()A木块的动能逐渐增大B木块的重力势能逐渐增大C木块的机械能不变D木块的机械能逐渐增大31质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下,由静止开始向上运动H高度,不计空气阻力,g为当地的重力加速度。则此过程中,下列说法正确的是()A物体的动能增加了(Fmg)HB物体的动能增加了FHC物体的机械能增加了(F-mg)HD物体的机械能增加了FH32如图所示,质量为0.500kg的篮球从距地面高为1.500m处由静止释放,与正下方固定的长为0.400m的轻弹簧作用,速度第一次减为零时,
15、距地面高为0.250m。篮球第一次反弹至最高点时,距地面高为1.273m。经过多次反弹后,篮球静止在弹簧上端,此时,篮球距地面高为0.390m,弹簧的弹性势能为0.025J。若篮球始终在竖直方向上运动,且受到的空气阻力大小恒定,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是()A弹簧的劲度系数为500N/m.B篮球静止处即下落过程中速度最大处C篮球在运动过程中受到的空气阻力约为0.5ND篮球在整个运动过程中通过的路程约为11.05m三、解答题33随着人类能源消耗的迅速增加,如何节约能源,有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图所示是上海某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的
16、坡度。(1)探究这种设计方案的优点;(2)如果坡高,列车到达A点便切断电源,如果不考虑列车所受的摩擦力,则列车能冲上站台的最小速度是多少?34如图所示,光滑曲线轨道ABCD,其中BC段水平,一质量为m=0.5kg的小球从轨道上距水平面BC高为h=0.8m的A点由静止释放,沿轨道滑至D点后飞出,最终落至水平轨道BC上的一点E,(g=10m/s2)求:(1)小球滑至C点时的速度;(2)小球落至E点时的动能。35如图所示,竖直平面内的一半径R0.5 m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,质量m0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H0.75 m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞
17、出,不计空气阻力,(取g10 m/s2)求:(1)小球经过B点时的动能;(2)小球经过最低点C时的速度大小vC;(3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小。36如图示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为的另一物体B以水平速度滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,试求:(1)木板的质量;(2)系统损失的机械能;(3)木板A的最小长度L。37如图所示,质量为M2 kg、长为L2 m的木板静置于光滑水平面上,在其左端放置一质量为m1 kg的小木块(可视为质点),小木块与长木板间的动摩擦因数0.2。现用一水平向右的拉力F4 N作用在小木块上,一段时间
18、后小木块从木板另一端滑下,g取10 ms2,求:(1)小木块在长木板上滑行的时间;(2)小木块滑离木板的瞬间,拉力F的瞬时功率;(3)上述过程中系统由于摩擦产生的热量。38货车在长下坡路段容易出现刹车失灵的情况,当刹车失灵时,司机可将货车开上紧急避险车道,避险车道有一定倾角,铺有碎石,可使失控货车尽快减速,如图所示。某紧急避险车道为倾角恒定的斜坡,坡长,坡顶到坡底的高度差为。一载重后总质量的货车以的速度进入该避险车道,运动过程中所受阻力恒定,在斜坡中点处速度减为零。取重力加速度。求:(1)货车进入避险车道后损失的机械能;(2)货车在避险车道中受到的阻力大小。39把一个小球用细线悬挂起来,就成为
19、一个摆。如图所示,小球从A处由静止释放,恰好能摆到与A等高的C处,B为小球运动的最低位置,取小球在B点的重力势能为0。已知小球质量,B点到A、C连线的高度差,重力加速度,不计空气阻力。求:(1)小球在C处的机械能E;(2)小球在B处的速度大小;(3)小球从A摆到C的过程中,重力对小球所做的功W。40如图所示,段为粗糙水平轨道,段是固定于竖直平面内的粗糙半圆形轨道,半径为,两轨道在B点平滑连接。一质量为的滑块(滑块大小远小于半圆半径)静止在A点,在水平恒力F作用下从A点向右运动,当运动至B点时,撤去恒力F,此时滑块对轨道的压力大小为,滑块沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C。已知滑块与水平轨道间
20、的动摩擦因数为,水平恒力。求:(1)水平轨道的长度L;(2)滑块从B到C的过程中阻力所做的功。41如图所示,质量m1=3kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上,车顶与左侧光滑平台等高,平台上放置质量m2=2kg的小物块,小物块可视为质点。小物块以v0=4m/s的初速度向右运动,滑上小车。已知小物块未从小车上滑下,小物块与车顶间的动摩擦因数。求:(1)小车最终的速度;(2)小物块相对小车运动的时间;(3)小车的最小长度。42如图所示,一质量为m=10kg的物体,由光滑圆弧轨道上端A点从静止开始下滑,到达圆弧轨道底端B后,又沿水平面向右滑动1m距离后到达C点停止。已知轨道半径R=0.8m,g=10m
21、/s2,求:(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小;(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小;(3)物体沿水平面滑动过程中,摩擦力做的功。43如图所示,把一个质量m=0.2kg的小球从h=7.2m的高度以60角斜向上抛出,初速度v0=5m/s,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。问:(1)小球在运动过程中机械能是否守恒?(2)从抛出到落地过程中重力对小球所做的功W是多少?(3)小球落地时速度的大小v是多少?44长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的垂在桌边,如图所示,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,取桌面为参考平面。(1)开始时两部分链条重力势能之和为多少?(2)刚离开桌面时,
22、整个链条重力势能为多少?(3)链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大?参考答案:1C【解析】【详解】A因为两物体用轻杆连接,一起运动,加速度相同,对两物体整体受力分析得(2mm)gsin (2mm)a因此整体加速度agsin 故A错误;B设杆对B的力为F,隔离B可得2mgsin F2ma所以F0不做功,故B错误;C只有重力对系统做功,动能和重力势能相互转化,机械能守恒,故C正确;D因为重力功率等于Pmgvy虽然两物体速度相同,但是质量不一样,重力功率不一样,故D错误。故选C。2D【解析】【详解】铁块沿斜面匀速滑下时,除重力做功外还有摩擦力做负功,则铁块的机械能减小,减小的机械能转化为铁块的内能
23、,使内能增加。故选D。3B【解析】【详解】A小球与圆弧槽组成的系统水平方向所受合外力为零,则小球与圆弧槽组成的系统水平方向的动量守恒,竖直方向上小球由静止下滑,竖直方向合力不为零,竖直方向小球与圆弧槽组成的系统动量守恒不守恒,A错误;B由于只有重力做功,则系统的机械能守恒,小球在下滑到圆弧槽的另一侧时,可以到达和A同水平的最高点C,B正确;C小球下滑到底端B的过程中,圆弧槽受到球的作用,圆弧槽在水平方向上的运动方向和小球的运动方向相反,小球没有脱离圆弧槽,则其对地的运动轨迹不是圆,C错误;D小球在下滑到圆弧槽底端B的过程中,机械能守恒,则小球的重力势能转化为小球的动能和圆弧槽的动能,到达底端B
24、时小球的重力势能完全转化为小球的动能和圆弧槽的动能,小球动能随时间是增大的,D错误。故选B。4D【解析】【详解】AC子弹射入滑块的过程中,将子弹和滑块看成一个整体,合外力为0,动量守恒,所以两种情况后子弹和滑块的速度相同,所以末动能相同,故系统损失的动能一样多,产生的热量一样多,AC错误;BD子弹射入上层滑块能进一半厚度,射入下层滑块刚好不射出,说明在上层所受的摩擦力比下层大,根据动量定理可知,两种情况冲量相同,子弹射击上层所受摩擦力大,所以从入射到共速经历时间短,B错误,D正确。故选D。5D【解析】【详解】A.由于有空气阻力,所以将跳跃者、弹性绳和地球视为一个系统机械能也会损失,系统机械能不
25、守恒,故A错误;B根据动能的公式当加速度为零时,跳跃者的速度最大,此时跳跃者的重力与空气阻力、弹性绳的弹力合力为零,弹簧处于伸长,不是刚伸直,故B错误;C根据能量守恒,跳跃者从起跳台落下直至最低点的过程中,跳跃者重力势能的减小量等于弹性势能的增加量和空气因摩擦产生的热能,故C错误;D根据能量守恒,跳跃者克服空气阻力做功等于系统机械能的减少量,故D正确。故选D。6A【解析】【详解】A做平抛运动的物体只受重力作用,机械能守恒,故A符合题意;B在空中向上做匀速运动的氢气球,浮力对氢气球做正功,机械能不守恒,故B不符合题意;C沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块,摩擦力对木块做负功,机械能不守恒,故C不符
26、合题意;D被起重机拉着向上做匀速运动的货物,拉力对货物做正功,机械能不守恒,故D不符合题意。故选A。7C【解析】【详解】A机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,火箭点火升空的过程中有升力做功,系统机械能不守恒,故A错误;B机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,运动员在撑杆向上的过程中,还受到杆对运动员的力,杆对运动员做功,机械能不守恒,故B错误;C机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,掷出的铅球在飞行的过程中仅受到重力,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;D机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中,有摩擦力做功,机械能不守恒,故D错误。故选C
27、。8C【解析】【详解】物体匀速下滑,受重力、支持力和摩擦力,加速度为零,合力为零,所以合力做功为零,动能不变,重力势能减小,故机械能减小,通过客服摩擦力做功,机械能逐渐转化为内能,总能量守恒,故C正确,ABD错误。故选C。9B【解析】【分析】【详解】机械能守恒的条件是只有重力做功,所以砖块在空中下落的过程机械能守恒。故ACD错误;B正确。故选B。10B【解析】【分析】【详解】根据动能定理有mgh = Ek 0 = 40J故选B。11B【解析】【分析】【详解】A在整个跳高过程中杆的弹力对运动员做功,机械能不守恒,故A错误;BC起跳上升过程中,杆的弹性势能先增加后减小,由能量守恒可得,运动员的重力
28、势能和动能之和先减小后增加,故B正确,C错误;D运动员到达横杆正上方时,水平方向速度不为0,则动能不为零,D错误。故选B。12D【解析】【分析】【详解】A物体沿光滑斜面下滑,只有重力做功,机械能守恒,A错误;B物体做自由落体运动,只有重力做功,机械能守恒,B错误;C物体在水平面匀速滑行,动能和势能之和不变,机械能守恒,C错误;D雨点匀速下落,动能不变,重力势能减小,所以机械能不守恒,D正确。故选D。13A【解析】【分析】【详解】以淤泥表面为零势能面,刚掉落时的机械能为入水前自由下落过程机械能守恒,故椰子刚落入水中时的机械能可以表示为,A正确。故选A。14D【解析】【分析】【详解】根据机械能守恒
29、定律,当该物体到达B点(A、B两点的高度差为h)时机械能等于A点时的机械能,其机械能为故选D。15B【解析】【分析】【详解】人从滑梯上加速滑下,速度变大动能增加,高度降低重力势能减小,由于人和滑梯间有摩擦力,机械能不守恒有损失,所以机械能减小。故选B。16C【解析】【分析】【详解】探测器减速下降过程中,速度减小,则动能减小;它在火星表面的重力势能减小,则机械能减小。故选C。17C【解析】【详解】A做变速运动的物体,若受到摩擦力,其机械能不一定减少,如从静止放上水平传送带的物体,加速阶段摩擦力做正功,物体机械能增大,A错误;B物体所受的合外力不为零,物体的机械能不一定发生变化,如在水平面做匀速圆
30、周运动的物体,合外力作为向心力(不为零),物体机械能不变,B错误;C将物体斜向上抛出后,不计空气阻力时,只有重力做功,物体机械能守恒,物体在同一水平高度处,重力势能相等,故动能相等,物体具有相同的速率,C正确;D在水平面上做变速运动的物体,若只是速度方向改变,则它的机械能不变,D错误。故选C。18D【解析】【分析】【详解】A加速助跑过程中,运动员的动能增大,机械能增大,故A错误;B起跳上升过程中,运动员的重力势能增大,故B错误;C起跳上升过程中,杆的弹性势能在减小,故C错误;D越过横杆后在下落过程中,运动员的重力势能减小,动能增加,故D正确。故选D。19C【解析】【分析】【详解】石头由静止下落
31、,高度减小,重力做正功,故重力势能减小,动能增大。故选C。20D【解析】【分析】【详解】A人(含飞行器)所受的重力的施力物体是地球,向下喷水的力是飞行器,二力不符合作用力与反作用力的特点。A错误;B飞行器向下喷水,要对水做功,所以电动机要做功。B错误;C人在急速升降过程中,质量不变,所以人的惯性不变。C错误;D人在减速下降的过程中,水对人的作用力大于人的重力,人处于超重状态。D正确。故选D。21B【解析】【详解】A由题意可知篮球进入篮筐时,离零势能面的高度为,则此时的重力势能为故A错误;B设篮球刚被投出时的动能为Ek0,由于不计空气阻力,所以篮球运动过程中只有重力做功,机械能守恒,所增加的重力
32、势能等于减小的动能,则有解得刚被投出时篮球的动能故B正确;CD由于篮球被投出后只受重力,篮球的机械能守恒,又因为以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,则篮球的机械能等于刚被投出时的动能,故篮球进入篮筐时的机械能与在P点时的机械能均为,故C、D错误。故选B。22A【解析】【详解】AB小球上抛过程和下落过程中机械能守恒,在最高点时机械能为零,则小球在抛出点(刚抛出时)的机械能为零,小球落回抛出点时的机械能也为零,选项A正确,B错误;C从抛出到落地,由动能定理小球落到地面时的动能为,选项C错误;D小球落到地面时的重力势能为mg(H+h),选项D错误。故选A。23D【解析】【详解】取地面为零势能参考平
33、面,则A处的重力势能为,动能为;在B处的重力势能为,动能为,根据机械能守恒定律,则有故选D。24D【解析】【详解】A根据动能定理解得动能减少了(F-mg)h,A错误;B. 重力势能减少了mgh,B错误;CD. 机械能减少量等于克服阻力所做的功,所以机械能的减少量等于Fh,C错误,D正确。故选D。25C【解析】【详解】A小球落入小车过程中,小球和小车所受合外力均不为零,动量不守恒,故A错误;B设小车和小球的质量分别为m1、m2,小球落入小车后瞬间,整体的速度大小为v,碰撞瞬间小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒,则解得由题意可知碰撞前后瞬间弹簧的弹性势能均为零,则碰前瞬间系统的机械能为碰后瞬
34、间系统的机械能为所以小球落入小车过程中,小球、小车和弹簧组成的系统机械能不守恒,故B错误;C弹簧振子的振幅与振子所具有的机械能有关,振子的机械能越大,振子到达最大位移处时弹簧的弹性势能越大,伸长量越大,即振幅越大,根据B项分析可知小球与小车保持相对静止后,振子的机械能减小,所以整个弹簧振子的振幅变小,故C正确;D小球与小车保持相对静止后,振子的质量增大,根据题给表达式可知整个弹簧振子的周期变大,故D错误。故选C。26B【解析】【详解】A槽和地面接触面光滑,则小球从左侧槽下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向所受合外力为零,则水平方向上动量守恒,A错误;B从左侧槽下滑过程中,小球和槽组成的系统接
35、触面光滑,无机械能损失,机械能守恒,B正确;C球下滑到底端时由动量守恒可知小球滑上右侧弧形槽后,上升的最大高度为可得C错误;D小球第二次滑上左侧弧形槽,滑上最大高度时,小球和左侧弧形槽共速,具有动能,小球重力势能小于初态重力势能,上升的高度最大小于h,D错误。故选B。27CD【解析】【分析】【详解】A运动员从最低点运动到离开蹦床过程中,蹦床对运动员弹力方向向上,且逐渐减小,所以运动员的合力开始的时候是方向向上,后来由于弹力会减到到比重力还小,其合力方向要向下,所以运动员的动能先增大,然后会减小。故A错误;B运动员离开蹦床上升过程中只受重力作用,运动员的机械能是一个定值,与上升高度无关。故B错误
36、;C运动员从接触蹦床至运动到最低点的过程中,运动员和蹦床组成的系统机械能守恒,运动员的机械能不守恒。故C正确;D运动员从接触蹦床至运动到最低点的过程中,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,蹦床的弹性势能一直增加,则运动员的机械能-直在减小。故D正确。故选CD。28CD【解析】【分析】【详解】A物体落到O点后,开始一段时间重力大于弹力,仍然加速。故A错误;B物体从O点运动到B点,除重力外还有弹力做功,故物体机械能不守恒。故B错误;C在整个过程中,物体与弹簧组成的系统只有重力与弹簧弹力做功,所以系统机械能守恒。故C正确;D系统机械能守恒,即物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和与物体的动能的总量保持不
37、变从O点运动到B点的过程中,物体的速度先增大后减小,即其动能先增大后减小。所以物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大。故D正确。故选CD。29AD【解析】【分析】【详解】A物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重力势能增加了mgh。故A正确;B根据牛顿第二定律知mgsin30+f =ma解得摩擦力的大小f=mg物体沿斜面上升的位移为2h,则克服摩擦力做功fh =mgh故B错误;C由动能定理可知,动能损失量为合外力做的功的大小,为故C错误;D机械能的损失量等于克服摩擦力做的功,为故D正确。故选AD。30BD【解析】【详解】A木块匀速上升,动能不变。故A错误;B木块匀速上升,高度增加,重
38、力势能逐渐增大。故B正确;CD木块动能不变,势能增加,则机械能逐渐增加。故C错误,D正确。故选BD。31AD【解析】【详解】AB物体受到重力、拉力作用,由动能定理可得动能增加了Ek=(F-mg)H故A正确,B错误;CD除重力外物体受到拉力,所以物体的机械能增加E机=FH故C错误,D正确。故选AD。32ACD【解析】【详解】A篮球静止在弹簧上时,根据平衡条件和胡克定律得解得A正确;B篮球接触弹簧后,刚开始重力大于弹力,加速度向下,篮球继续加速,当弹力与空气阻力的合力等于篮球的重力时,速度达到最大,然后弹力大于重力,篮球减速,到最低点,经过多次反弹后,最终篮球静止在弹簧上端时弹力等于重力,则篮球静
39、止处并不是下落过程中速度最大处,B错误;C篮球从开始下落到第一次反弹至最高点的过程,由动能定理得解得C正确;D对篮球运动的整个过程,由能量守恒定律得解得D正确。故选ACD。33(1)列车进站时,利用上坡使一部分动能转化为重力势能,减少了因刹车而损耗的能量,列车出站时利用下坡再把储存的重力势能转化为动能,从而起到节能的作用;(2)【解析】【分析】【详解】(1)列车进站时,利用上坡使一部分动能转化为重力势能,减少了因刹车而损耗的能量,列车出站时利用下坡再把储存的重力势能转化为动能,从而起到节能的作用(2)列车在上坡过程中机械能守恒,有重力势能变化为动能变化为又机械能守恒,故代入数据,得34(1)4
40、m/s;(2)4J【解析】【详解】(1)从A到C的过程中,满足机械能守恒解得(2)整个过程中机械能守恒,因此解得35(1)0.75J;(2)5m/s;(3)6N【解析】【分析】(1)小球从开始运动到B点的过程中,机械能守恒,由机械能守恒列出方程即可求解。(2)A到C的过程中,机械能守恒,由机械能守恒列出方程即可求解;(3)在C点时,做圆周运动,由机械能守恒求C点的速度。在C点,由重力和支持力的合力作为向心力,由向心力的公式可以求得轨道对它的支持力,再由牛顿第三定律求出小球经过最低点C时对轨道的压力大小。【详解】(1)小球从A点到B点,根据机械能守恒定律得代入数据解得(2)小球从A点到C点,设经
41、过C点速度为,根据机械能守恒定律得代入数据解得(3)小球在C点,受到的支持力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得代入数据解得由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小36(1)8kg;(2)12J;(3)1.5m【解析】【详解】(1)根据动量守恒定律可得得(2)系统损失的动能(3)木板最小长度37(1)2s;(2)16W;(3)4J【解析】【详解】(1)物块的加速度木板的加速度滑出木板时解得t=2s(2)木块滑离木板时的速度v=a1t=4m/s则拉力的功率P=Fv=16W(3)系统由于摩擦产生的热量为38(1);(2)【解析】【详解】(1)在斜坡中点处速度减为零,则动能减少量重力势能增加量则机械
42、能损失(2)机械能损失等于克服阻力做功解得39(1)0.2J;(2)2m/s;(3)0【解析】【详解】(1)依题意,小球从A处由静止释放,恰好能摆到与A等高的C处。若取小球在B点的重力势能为0,则可得小球在C处的机械能(2)小球从B点到C点,机械能守恒,有代入题中数据求得(3)根据重力做功的特点,可知小球从A摆到C的过程中,重力对小球所做的功40(1);(2)【解析】【分析】【详解】(1)在B点,根据牛顿第二定律有由A到B根据动能定理得解得(2)依题意恰能通过最高点C,根据牛顿第二定律有由B到C的过程中,根据动能定理有解得41(1)1.6m/s;(2)1.2s;(3)2.4m【解析】【分析】【
43、详解】(1)物块在小车上滑动的过程中,系统动量守恒,由动量守恒定律得m2v0=(m1+m2)v解得v=1.6m/s(2)物块在小车上滑动的过程中,对小车由动量定理得m2gt=m1v-0解得t=1.2s(3)物块在小车上滑动的过程中,对系统由能量守恒得 解得d=2.4m42(1)4m/s;(2)300N;(3)-80J【解析】【分析】【详解】(1)由A到B由机械能守恒定律可知解得 (2)在最低点时解得由牛顿第三定律可知,物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小F=300N。(3)物体沿水平面滑动过程中根据动能定理 解得43(1)守恒;(2)14.4J;(3)13m/s【解析】【详解】(1)小球在运动过程中,只有重力做功,故机械能守恒。(2)重力对小球所做的功为(3)取地面为零势能面,由机械能守恒定律可得解得44(1);(2);(3)【解析】【分析】【详解】(1)开始时链条的重力势能为Ep1 (2)刚滑离桌面时,链条的重力势能为Ep2mg(3)设链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v,根据机械能守恒定律有Ep10Ep2mv2联立式解得v
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