【精品】機械能守恒定律練習題2

1、.第五章 機械能及其守恒定律公式總結(jié)1、功的計算： 力和位移同（反）方向：w=fl， 功的單位：焦爾（j） 力和位移成角度：w=flcos 2、功率： 平均功率p= ，功率的單位瓦特（w）， =1w，常用千瓦：kw 瞬時功率：p= = =fv ， 瞬時功率等于力和瞬時速度的乘積。 3、重力的功： 重力做功：為重力和豎直方向位移乘積w=mglcos=mgh 重力勢能：為重力和高度的乘積. ep=mgh 位置高低與重力勢能的變化: w=mglcos=mgh=mg(h2-h1) 4、動能定理： 公式：w=flcos = =ek2-ek1 物理意義：力在一個過程中對物體做功，等于物體在這個過程中動能的

2、變化。 注意： a、如果物體受多個力的作用，則w為合力做功。 b、適用于變力做功、曲線運動等，廣泛應用于實際問題。 5、 機械能守恒定律： 只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。 ep1 +ek1 =ek2 +ep2 6、能量守恒定律： 能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。 機械能及其守恒定律單元測驗一、選擇題（每小題中至少有一個答案是符合題意的）1. 一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平地面上，從t=0開始，將一個大小為f的水平恒力作用在該木塊上，在t=t1時刻

3、力f的功率是（ ）a. b. c. d. 2. 質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面。下列說法中正確的是（ ）a.物體的重力勢能減少mgh b.物體的動能增加mghc.物體的機械能減少mgh d.重力做功mgh圖5-13. 自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕彈簧開始，到壓縮彈簧有最大形變的過程中，以下說法中正確的是（ ）a. 小球的動能逐漸減少 b. 小球的重力勢能逐漸減少c. 小球的機械能不守恒 d. 小球的加速度逐漸增大4. 如圖5-1所示，用同種材料制成的一個軌道abc，ab段為四分之一圓弧，半徑為r，水平放置的bc段長為r。一個物塊質(zhì)量為m，與軌道的動摩擦因數(shù)為

4、，它由軌道頂端a從靜止開始下滑，恰好運動到c端停止，物塊在ab段克服摩擦力做功為（ ）a. mgr b. (1)mgr c. mgr/2 d. mgr5.物體從a點出發(fā)豎直向上運動的初動能為60j，它上升到某高度時動能損失了30j，而機械能損失了10j。則該物體落回到a點時的動能為(空氣阻力恒定) ( )圖5-2vv0ott2taba.50j b.40j c.30j d.20j6. a、b兩物體的質(zhì)量之比mamb=21，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其速度圖象如圖5-2所示。那么，a、b兩物體所受摩擦阻力之比fafb與a、b兩物體克服摩擦阻力做的功之比wawb分別

5、為（ ）a. 41，21 b.21，41 c. 14，12 d. 12，147. 在有空氣阻力的情況下，將一物體由地面豎直上拋，當它上升至距離地面h1高度時，其動能與重力勢能相等，當它下降至離地面h2高度時，其動能又恰好與重力勢能相等，已知拋出后上升的最大高度為h，則（ ）a. b. c. d. 8. 水平傳送帶勻速運動，速度大小為v，現(xiàn)將一小工件放到傳送帶上。設工件的初速度為0，當它在傳送帶上滑動一段距離后速度達到v而與傳送帶保持相對靜止。設工件質(zhì)量為m，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則在工件相對傳送帶滑動的過程中（ ）a. 滑動摩擦力對工件做的功為 b. 工件機械能的增加量為c. 工件相對于

6、傳送帶滑動的路程為 d. 傳送帶對工件做的功為0二、實驗題圖5-3cab9.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)（設為定值），某同學經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復到原長過程中，彈力所做的功為。于是他設計了下述實驗：第一步，如圖5-3所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時另一端坐在位置b，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置a，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達位置c時停止。第二步，將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。請回答下列問題：（1）你認為，該同學需用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示） 。 （2）用測得

7、的物理量表示滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)的計算式：= 。三、計算題10.一列火車質(zhì)量是1000t，由靜止開始以額定功率沿平直軌道向某一方向運動，經(jīng)1min前進900m時達到最大速度。設火車所受阻力恒定為車重的0.05倍，g取10m/s2，求：(1) 火車行駛的最大速度；(2) 火車的額定功率；(3) 當火車的速度為10m/s時火車的加速度。error! no bookmark name given.圖5-411.如圖5-4所示是我國某優(yōu)秀跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿。跳臺距水面高度為10 m，此時她恰好到達最高位置，估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1 m。當她下降到手觸及水面時要伸直雙臂

8、做一個翻掌壓水花的動作，這時她的重心離水面也是1 m.，g取10 m/s2，求：(1)從最高點到手觸及水面的過程中，其重心的運動可以看作是自由落體運動，她在空中完成一系列動作可利用的時間為多長?(2)忽略運動員進入水面過程中受力的變化，入水之后，她的重心能下沉到離水面約2.5 m處，試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍?12.如圖所示，用恒力f通過光滑的定滑輪，將靜止于水平面上的物體從位置a拉到位置b，物體可視為質(zhì)點，定滑輪距水平面高為h，物體在位置a、b時，細繩與水平面的夾角分別為和，求繩的拉力f對物體做的功.13.一粗細均勻的鐵桿ab長為l，橫截面積為s，將桿的全長分為n段，豎直插入

9、水中，求第n段鐵桿浸沒于水中的過程中克服浮力所做的功.14.已知某彈簧的勁度系數(shù)為7.5n/cm，請用作圖法求出當彈簧從伸長量8cm變?yōu)樯扉L量4cm的過程中彈力所做的功及彈性勢能的變化量。15.把質(zhì)量為0.5kg的石塊從離地面高為10m的高處以與水平面成30斜向上方拋出，石塊落地時的速度為15m/s。不計空氣阻力，求石塊拋出的初速度大小。（g=10m/s2）16.某物體以初動能e0從傾角=37的斜面底a點沿斜面上滑，物體與斜面間的摩擦系數(shù)=0.5，而且mgsinmgcos。當物體滑到b點時動能為e，滑到c點時動能為0，物體從c點下滑到ab的中點d時動能又為e。已知ab=l，求bc的長度。（si

10、n37=0.6，cos37=0.8）17.如圖所示,一個粗細均勻的u形管內(nèi)裝有同種液體,在管口右端蓋板a密閉,兩液面的高度差為h,u形管內(nèi)液柱的總長度為4h.現(xiàn)拿去蓋板,液體開始運動,當兩液面高度相等時,右側(cè)液面下降的速度是多大?參考答案：1. c 2. b 3. bc 4. b 5. d 6. a7. a 設物體拋出的初動能為ek1，上升h高度克服阻力的功為w1，上升h1高度時的動能ek2，克服阻力的功為w2，則mgh + w1=ek1，mg h1+ w2=ek1ek2，mg h1= ek2，且w2w1，由以上各式可解得 。同理，在物體由最高點下落到離地面高度為h2的動能ek，克服阻力的功w

11、，則 mg(hh2)w=ek，mgh2=ek，且w0，聯(lián)立解得 。8. abc 由動能定理可得滑動摩擦力對工件做的功為，工件機械能的增加量為 。工件相對于傳送帶滑動時的對地位移為，經(jīng)歷時間 ，在時間t內(nèi)傳送帶的對地位移 ，所以工件相對于傳送帶滑動的路程為。傳送帶對工件做的功即滑動摩擦力對工件做的功，等于。9.（1）該同學需用刻度尺直接測量的物理量是：ab間的距離x1、ac間的距離s、彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2。（2）在滑塊由a到c的過程中對滑塊應用功能原理有，滑塊懸掛在彈簧上時有 mg=kx2， 由以上兩式可得滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。10. (1)根據(jù)動能定理 ，又 p=fvm=ffv

12、m=kmgvm，聯(lián)列以上兩式可得 ，代入數(shù)據(jù)得 vm260vm+900=0，解得火車行駛的最大速度 vm=30m/s。(2)火車的額定功率p=kmgvm=0.0510001031030w=1.5107w。(3)由 ，解得當火車的速度為10m/s時火車的加速度m/s2m/s2=1 m/s2。11.（1）這段時間人重心下降高度為10 m，空中動作可利用的時間t=s=s1.4 s。(2)運動員重心入水前下降高度 =h+h=11 m， 據(jù)動能定理 mg(+)=0， 整理并代入數(shù)據(jù)得 =5.4，即水對她的平均阻力約是她自身重力的5.4倍。12.13.14.答：如圖所示，陰影部分面積為所求，由于彈力方向與長度變化方向相同，彈力做正功1.8j，彈性勢能減少，彈性勢能的變化量為-1.8j。15.