1、期末专题复习六期末专题复习六机械能守恒与能量守恒定律机械能守恒与能量守恒定律 一、单选题一、单选题 1以下运动中物体的机械能一定守恒的是（） A物体做匀速直线运动 B物体从高处以 4 g 的加速度竖直下落 C不计空气阻力，细绳一端拴一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动 D物体做匀变速曲线运动 2将质量为 m 的小球从桌面边缘竖直向上抛出，桌面离地高为 h。小球能到达的最大高度与地面的 距离为 H，以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（） AmgHBmg(Hh)Cmg(H+h)Dmgh 3奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确 的是（） A加速助跑过程中，运动员的
2、动能增加 B起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加 C起跳上升过程中，运动员的重力势能增加 D越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 4如图所示，由于空气阻力的影响，炮弹实际飞行轨道不再是抛物线，而是按“弹道曲线”飞行， 下列说法正确的是（） A炮弹在上升过程中动能减小 B炮弹在下落过程中机械能增加 C炮弹到达最高点时速度为零 D炮弹到达最高点吋加速度为零 5如图所示，质量相同的三个小物块 a、b、c 处在同一高度，现将小物块 a 和 b 由静止释放，a 沿 光滑斜面下滑，b 做自由落体运动；同时将小物块 c 沿水平方向以速度 v0抛出。不计空气阻力，下 列说法不正确的是（） A从释
3、放到落地过程中重力对 a、b 两个物块做功相同 Ba、b 两个物块落地瞬间重力的瞬时功率相同 Cb、c 两个物块落地瞬间的机械能不相同 Db、c 两个物块在运动过程中重力做功的平均功率相同 6某物体沿光滑斜面由静止开始下滑至斜面底端的过程中，若不计空气阻力，下列图像中能正确表 示该物体的机械能 E 随位移 x 变化规律的是（） AB CD 7如图，质量为 m 的小球，用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点，小球在水平拉力 F 作用下，从平衡位置 P 缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为处。重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ） A小球的重力势能增加cosmgl B拉力 F 所做的功为1 cosmgl C
4、拉力 F 所做的功为 2 sin cos mgl D绳的拉力所做的功为mgl 8把一质量为 m 的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至 A 的位置，如图甲所示迅速松手后， 弹簧把球弹起，球升至最高位置 C（图丙） ，途中经过位置 B 时弹簧正好处于自由状态（图乙） 已 知 A、B 的高度差为 h，C、B 高度差为 2h，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，选 A 位置为重力势 能零势能点，则（ ） A刚松手瞬间，弹簧弹力等于小球重力 B状态甲中弹簧的弹性势能为 2mgh C状态乙中小球的动能为 mgh D状态丙中系统的机械能为 3mgh 二、多选题二、多选题 9如图所示，竖直面内固定一半径为 R
5、的光滑四分之圆弧轨道，光滑水平地面上放置一长为 R 质 量为 m 的长木板，长木板的上表面与圆弧轨道的最低点 B 等高且二者接触但不粘连。一质量为 m 的 块以初速度 0 3vgR滑上长木板的左端，铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点 C，重力加速度为 g， 则下列说法正确的是（） A铁块运动到 B 点时对圆弧轨道的压力为 2mg B最终铁块能滑到长木板的左端 C铁块与长木板间的动摩擦因数为0.5 D最终铁块的速度为 0 v 10如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑， 然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程
6、中的速度 v、 地面对斜面体的摩擦力 Ff、 木块动能 Ek、 木块机械能 E 与时间 t 之间关系的图象是 （v-t 图以初速度方向为正方向，Ff-t 图以水平向左为正方向） AB CD 11如图所示，质量 M 的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为 l0的轻质弹簧一端固定于 O 点，另 一端与小球相连， 弹簧与杆在同一竖直平面内 图中 AO 水平， BO 间连线长度恰好与弹簧原长相等， 且与杆垂直， O在 O 的正下方，C 是 AO段的中点，30现让小球从 A 处由静止释放，下列说 法正确的有 A下滑过程中小球的机械能守恒 B小球滑到 B 点时的加速度为 3 2 g C小球下滑到 B 点时速
7、度最大 D小球下滑到 C 点时的速度为 0 2gl 12在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块 A、B，它们的质量分别为 1 m和 2 m， 弹簧劲度系数为 k，C 为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块 A， 使它以加速度 a 沿斜面向上做匀加速运动直到物块 B 刚要离开挡板 C，在此过程中（） A拉力的大小一直增大 B物块 B 刚要离开挡板 C 时拉力 121 sinFmmgm a C拉力做功的功率先增大后减小 D物块 A 的机械能先减小后增大 三、实验题三、实验题 13利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁
8、夹） 、打点计时器、刻度尺、导线及开关外，在下列器材中， 还必须使用的器材是_； A交流电源 B直流电源 C天平（含砝码） (2)使用打点计时器的方法正确的是_； A先释放重物再接通打点计时器的电源 B先接通打点计时器的电源再释放重物 (3)由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响，比较重物下落过程中任意两点间的动能增加量与势能减少 量时会发现 k E_ p E ； A大于B等于C小于 (4)实验时，某同学用刻度尺测出重物下落高度 h，并根据2vgh计算出该时刻的速度 v，这种计 算速度的方法在本实验中_（填“正确”或“不正确”） 。原因是_。 14用如图甲所示的实验装置验证质量为 1 m的物块 A、
9、质量为 2 m的物块 B 组成的系统的机械能守 恒，B 从高处由静止开始下落，A 上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可 验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0 是打下的第一个点，每相邻两计 数点之间还有 4 个点（图中未标出） ，计数点间的距离如图所示。已知 1 50gm ， 2 150gm ，打 点计时器的频率为 50Hz。 （结果均保留 2 位有效数字） (1)在纸带上打下计数点 5 时物块的速度 5 v _m/s。 (2)在打下计数点 0 到计数点 5 的过程中系统动能的增量 k E_J，系统势能减少量 p E_J。 （当地重力加速度g约为 2 9
10、.8m/s） (3)若某同学作出 2 2 v h图像如图丙所示，则当地的重力加速度g _ 2 m/s。 四、解答题四、解答题 15竖直向上抛出质量为 0.2kg 的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度 是 20m/s.求： （g 取 10m/s2) (1)石头离手时的动能? (2)石头能够上升的最大高度? (3)石头离地面 15m 高处的速度? 16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 点飞出
11、，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 17如图所示，水平面上的木板 B 和物块 A（可视为质点）用一根细绳通过动滑轮连接，木板 B 长 L=2 m，滑轮两侧细线保持水平且足够长。己知 A、B 间的动摩擦因数1=0.4，B 与地面间的动摩擦 因数2=0.1，物块 A、木板 B 的质量分别为 mA=l kg、mB=2 kg，不计细线和滑轮的质量，设最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，g 取 l0m/s2。开始时 A 在 B 的中间位置且 A、B 均静止，现在滑轮的轴上施
12、加 水平向右的拉力 F。 （1）若拉力 F=F1=6N，求 B 对 A 的摩擦力。 （2）拉力 F 至少大于多少，才能使 A、B 发生相对滑动？ （3）若拉力 F=F2=22N，求从施加拉力到 A 由 B 上滑落的过程中系统因摩擦而产生的热量。 18如图所示，长 L=1.25m，质量 M=8kg 的平板车静止在光滑水平面上，车的左端放一质量 m=2kg 的木块，它与车面间的动摩擦因数=0.2，今以水平恒力 F=10N 拖木板在车上滑行，物体最终从车 的右端滑落，木块在小车上滑动的过程中，问： (1)木块和小车对地的加速度各是多少？ (2)拉力对木块做了多少功？ (3)小车和木块各获得多大动能？
13、 (4)摩擦产生多少热量？ 答案第 1页，总 7页 期末专题复习六期末专题复习六机械能守恒与能量守恒定律机械能守恒与能量守恒定律 参考答案参考答案 1C 2B 3B 4A 5B 6D 7B 8D 9BC 10BC 11BD 12AB 13ABC不正确机械能守恒为 2 1 2 mghmv使用这个公式是已知机械能守恒验证机 械能守恒。 【详解】 （1）1AB电磁打点计时器需要接低压交流电源，B 错误 A 正确； C实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量， C 错误。 故选 A。 答案第 2页，总 7页 （2）2AB使用打点计时器方法是先接通点电源后释放重
14、物，反之，纸带的利用不充分打出的点 过少，A 错误 B 正确。 故选 B。 （3）3ABC实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小 量总是大于动能的增加量，AB 错误 C 正确。 故选 C。 （4）4因为 2vgh 是自由落体公式，这个和自由落体无关，是因为机械能守恒为 2 1 2 mghmv 使用这个公式是已知机械能守恒验证机械能守恒。 （4）5 因为机械能守恒为 2 1 2 mghmv 使用这个公式是已知机械能守恒验证机械能守恒。 142.40.580.599.7 【解析】(1)1在打下计数点 5 时物块的速度 46 5 2.4m/s 2 x v T (2)
15、2在打下计数点 0 到计数点 5 的过程中系统动能的增量 2 k125 1 0.58J 2 Emmv 3系统势能减少量 答案第 3页，总 7页 p21 0.59JEmmg h (3)4根据 2 2112 1 2 mmghmmv 可得 2 21 21 2 mmv gh mm 则图线的斜率 21 21 mm kg mm 由图像得 5.82 4.85 1.20 k 所以 2 9.7m/sg 15 （1）40J； （2）20m； （3）10m/s 【解析】(1) 石头离手时的动能 2 k 1 40J 2 Emv (2)根据机械能守恒定律 2 1 2 mvmgh 解得石头能够上升的最大高度 答案第 4页
16、，总 7页 2 20m 2 v h g = (3)根据机械能守恒定律 22 11 22 mvmghmv 即 22 11 0.1 200.1 10 150.1 22 v 石头离地面 15m 高处的速度 10m/sv 16(1)0.75J(2)5m/s(3)6N 【解析】 （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 N F，再由牛顿第三定律求
17、出小球经过最低点 C 时对轨道的压力大小 （1）小球从 A 点到 B 点，根据机械能守恒定律得: k mgHE 代入数据解得：0.75 k EJ （2）小球从 A 点到 C 点，设经过 C 点速度为 1 v，根据机械能守恒定律得: 2 1 1 2 mg HRmv 代入数据解得： 1 5/vm s （3）小球在 C 点，受到的支持力与重力的合力提供向心力 答案第 5页，总 7页 由牛顿第二定律得： 2 1 N v Fmgm R 代入数据解得:6 N FN 由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小6 N FN 17 （1）2N，方向水平向左（2）拉力至少大于 18N（3）13J 【解析】 （1）根据牛
18、顿第二定律，假设 AB 间无相对滑动，则整体的加速度：F1-2（mAg+mBg）=（mA+ mB） a1，解得 a1=1 m/s2，对物块 A：? ? ? ?A? ?A?，解得?A? ?N ? ?Ag= 4N 假设成立，故 B 对 A 的摩檫力大小为 2N，方向水平向左。 （2） 对A根据牛顿第二定律： ? ? ? ?A? ? ?A?， 同理对B有： ?A? t ? ? ? ?（?A? t ?B?t ? ?B?.， 解得 F=18N，即拉力至少大于 18N，才能使 A、B 发生相对滑动。 （3）由于 22N18N，故 A 相对 B 一定向右滑动。对物块 A： ? ? ? ?A? ? ?A?A，
19、解得：aA=7m/s2， 对木板 B：?A? t ? ? ? ?（?A? t ?B?t ? ?B?B，aB= 6m/s2，根据运动学公式，滑落时满足 ? ? ? ? ?A? ? ? ? ?B? ?， 解得 t=1s， xB=? ?B? ? ? tm， 因摩檫而产生的热量 Q=?A? ? ? t ?（?A? t ?B?t?B? ?tJ。 18(1)3m/s2，0.5m/s2；(2)15J；(3)9J，1J；(4)5J 【解析】(1)以木块为研究对象，由牛顿第二定律 1 Fmgma 解得 2 1 3m/sa 再以小车为研究对象 答案第 6页，总 7页 2 mgMa 解得 2 2 0.5m/sa (2)由匀变速直线运动的追击问题可知 22 12 11 22 a ta tL 解得 1st 在这 1s 间木块位移为 2 11 1. 1 2 5msa t 拉力做功 1 15JWFs (3)以木块为研究对象，摩擦力做功为 1 0.2 2 10 1.56Jmgs 所以合力对木块做功为 9J，由动能定理可知木块获得动能为 9J。小车位移为 22 22 11 0.5 1 m0.25m 22 sa t 摩擦力对小车做功为 22 0.2 2 10 0.251JWmgs 即小车获得动能为 1J。 (4)系统内一对摩擦力对系统做功为 答案第 7页，总 7页 f 6J1J5JW 即摩擦产生了5J的热量。
