高一级物理机械能守恒定律同步练习5

海量资源尽在星星文库：机械能守恒定律的应用（一）一、选择题(每小题4分，共32分)1．一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体．物体落地时的速率为v，不计空气阻力，则人对物体所做的功为()A．mｇghB．mｇgh／/２2C．21mv２2D．21mv２2－-mｇgh2．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运行的时间相等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．①③B．②③C．①④D．②④3．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来．图7－7-27中的aa、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则图7－27①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大以上说法正确的是()A．①③B．②③C．①④D．②④4．当重力对物体做正功时，物体的()A．重力势能一定增加，动能一定减小B．重力势能一定增加，动能一定增加C．重力势能一定减小，动能不一定增加D．重力势能不一定减小，动能一定增加5．自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，以下说法中正确的是()A．小球的动能逐渐减少B．小球的重力势能逐渐减少C．小球的机械能守恒D．小球的加速度逐渐增大6．一个质量为m的物体以aa＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的①重力势能减少了2mgh海量资源尽在星星文库：②动能增加了2mgh③机械能保持不变④机械能增加了mgh以上说法正确的是()A．①③B．①④C．②③D．②④7．如图7－7-28所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间，图7-28①小球的机械能减小②小球的动能减小③悬线的张力变大④小球的向心加速度变大以上说法正确的是()A．①②B．②③C．③④D．①④8．如图7－7-29所示，B物体的质量是A物体质量的1/2，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是()图7-29A．51HB．52HHC．54HHD．31HH二、非选择题(共28分)9．(4分)某地强风的风速约为v＝20m/s，设空气密度为＝1．.3kg/m3．如果把通过横截面积S＝20m2的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为P＝______，大小约为______W(取一位有效数字)．10．(4分)如图7－7-30所示，将一根长L＝0．.4m的金属链条拉直放在倾角＝30°的光滑斜面上，链条下端与斜面下边缘相齐，由静止释放后，当链条刚好全部脱离斜面时，其速度大小为_____m/s．(g取10m/s2)海量资源尽在星星文库：．(6分)如图7－7-31所示，轻杆两端各系一质量均为m的小球A、B，轻杆可绕O的光滑水平轴在竖直面内转动，A球到O的距离为L1，B球到O的距离为L2，且Ｌ1＞Ｌ２2，轻杆水平时无初速释放小球，不计空气阻力，求杆竖直时两球的角速度为______．图7-3112．(7分)如图7－7-32所示，质量为m的物体以某一初速v0从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过最低点B的速度为３3gR，求：(1)物体在A点时的速度；图7-32(2)物体离开C点后还能上升多高．13．(7分)如图7－7-33所示，以速度v0＝１２12m／/ｓs沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出，当跳板高度h多大时，小球飞行的水平距离ｓs最大?这个距离是多少?(ｇg＝１０10m／/ｓs２2)海量资源尽在星星文库：参考答案一、选择题(每小题4分，共32分)1．解析：设物体抛出时的初速度为ｖv0，因不计空气阻力，故物体在运动过程中仅有重力做功，故机械能守恒，根据机械能守恒定律，有21ｍmｖv0２2＋ｍmｇgｈh＝21ｍmｖv２2则人对物体所做的功为Ｗ人＝21ｍmｖv0２2＝21ｍmｖv２2－-ｍmｇgｈh故选项D正确．答案：D2．解析：三个小球在运动过程中加速度均为重力加速度g，②对；因初速度方向不同，运行时间不同，①错；根据机械能守恒定律知④对；因速度是矢量，三小球落地的速度方向不一样，故速度不相同故③错．D选项正确．答案：D3．解析：由动能定理得：E＝E0－-fs,故图中斜率大小代表滑动摩擦力大小．故faa＞fb．当k相同时，由f＝kmg知，maa＞mb，①对，②错；当m相同时，μaa＞μb,③对，④错．故A选项正确．答案：A4．解析：重力做正功，重力势能一定减少；但物体受力情况不详，无法判定物体运动速度的变化情况，无法判断物体动能的变化情况．故C选项正确．答案：C5．B6．D7．解析：悬线被钉子挡住的前、后瞬间，重力和悬线拉力F均不对小球做功，故小球的机械能及动能均不变，故①、②均错．对最低点的小球，有：向心加速度ａa＝ｖv２2／/ＲR，挡住前以O为圆心做圆周运动；挡住后以B为圆心做圆周运动，故挡住后半径R变小，ａa变大，④对．根据牛顿第二定律，有：ＦF－-ｍmｇg＝ｍmａa，ａa变大，F变大，③对．故选项ＣC正确．答案：ＣC8．解析：设当A的动能等于A的势能时，A离地高度为ｈh，A和B的共同速率为v．另外A的质量mA＝２2m，B的质量mB＝m．本题A、B运动过程中，A、B系统的机械能守恒，即A减少的势能等于A、B两物体增加的动能之和．海量资源尽在星星文库：(H－-h)＝21２2(mv２2)＋21mv２2２2mｇg(H－-h)＝２2mｇgh＋21(２2mｇgh)h＝52H，故选项B正确．答案：B二、非选择题(共28分)9．解析：功率的意义是单位时间内转化的能量：P＝W/t＝ΔE/Δt．因此只要求出单位时间内通过截面S的动能，则可求出P的表达式．设空气在时间t内截面S的质量为m，则m＝V体＝Svt．在t内通过截面S的风的动能为Ek＝mv2/2＝Sv3t/2．因为风的动能全部转化为电能，所以其电功率为P＝Ek/t＝Sv3/2,把已知量代入得P≈105W．答案：Sv3/2；1×10510．解析：链条下滑的过程中，仅有重力做功，机械能守恒．mg(2Lsin+2L)＝21mv2v＝6)sin(LLgm/s答案：611．解析：设杆竖直时A、B两球的速度分别为vA、vB，A、B系统机械能守恒，选初始位置为零势能面，得0＝mｇgＬ２2＋21mvB２2－-mｇgＬ1＋21mvA２2又vA＝L1，vB＝L２2，解得＝)()(2222121LLLLg答案：)()(2222121LLLLg12．解析：以物体为研究对象不计空气阻力，仅有重力做功，全过程中机械能守恒．(1)从A到B，根据机械能守恒定律，有21mv0２2＋mｇg·３3ＲR＝21mvB２2v0＝gRgRvB362(2)从B经C到最高点，根据机械能守恒定律，有21mvB２2＝mｇg(R＋hＣC)hＣC＝3．.5R答案：(1)gR3(２2)3．.5R13．解析：由光滑地面至顶部水平跳板的过程中，仅有重力做功，机械能守恒．根据机械能守恒定律，有21mv0２2＝21mv２2＋mｇgh得：v＝ghv220海量资源尽在星星文库：小球由跳板飞出后做平抛运动，根据平抛运动的规律知，小球飞行的距离ｓs为：ｓs＝vｔt＝ghv220gh2＝２2220220)4()4(gvhgv可见，当满足条件h＝gv420＝3．.6m时小球飞出后的水平距离最大，其值为ｓsm＝gv220＝7．.2m答案：3．.6m；7．.2m