高中物理第四章机械能和能源机械能守恒定律练习（提高篇）教科版

机械能守恒定律(提高篇)

一、选择题：

1．长度为l的均匀链条放在光滑水平桌面上，使其长度的

1垂在桌边，如图5-21所示，松手后链条从桌4边下滑，则链条滑至刚离开桌面时的速度大小为（桌面的高度大于链条的长度）（ ） A．

11315gl B．15gl C．15gl D．15gl 244

2．如图，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（ ） A．B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒 B．A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒 C．A球、B球和地球组成的系统机械能守恒 D．A球、B球和地球组成的系统机械不守恒

3．对于做变速运动的物体而言，下列说法正确的是（ ） A．若改变物体速度的仅是重力，则物体的机械能保持不变

B．若改变物体速度的不是重力和弹力，则物体的机械能一定改变 C．改变物体速度的若是摩擦力，则物体的机械能一定改变 D．在物体速度增大的过程中，其机械能可能反而减小

4．质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是（ ） A．物体的势能减小2mgh B．物体的机械能保持不变 C．物体的动能增加2mgh D．物体的机械能增加mgh

5．如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中（ ）

A．物块的机械能逐渐增加 B．软绳重力势能共减少了

1mgl 4 1

C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功

D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和 6．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为θ．下列结论正确的是（ ）

A．θ＝90° B．θ＝45°

C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小 D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大

7．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．如图所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是（ ）

二、解答题：

1．如图所示，质量为m的物体，以某一初速度从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点时的速度为3gR，求物体在A点时的速度是多少？

2．如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A 的质量mA=1.5kg，物体B的质量mB=1kg，开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度为1m。放手让A从静止开始下落，求： （1）当A着地时，B的速率多大？ （2）物体A落地后， B还能升高多少？

2

3．如图所示，用一条细绳通过一个光滑的滑轮将一个0.20kg的砝码和光滑桌面上的一个0.80kg的小车连接在一起。开始时用手握住小车使砝码离开地面1.0m，然后放手使小车从静止开始运动。试计算： （1）开始时砝码的重力势能（g取10m/s）； （2）放手后在砝码到达地面时小车的速度。

2

4．如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一同弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h=2 m，s?2m。取重力加速度大小g=10 m／s。

(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径：

(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。

5．一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上。套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，原长为L。装置静止时，弹簧长为

2

3L。转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略2一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求： (1)弹簧的劲度系数k；

(2)AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0；

3

(3)弹簧长度从

31L缓慢缩短为L的过程中，外界对转动装置所做的功W。 22

6．甲同学准备“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。（用字母表示）

（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带________的加速度大（填“①”“②”），其加速度大小为________。 7．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2．现要利用此装置验证机械能守恒定律．

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有________．(在横线上填入选项前的编号)

①物块的质量m1、m2；

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间； ③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间； ④绳子的长度．

(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议： ①绳的质量要轻；

②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；

③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；

4

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