機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用專(zhuān)題

1、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用一、基礎(chǔ)知識(shí)題組 1. 以下說(shuō)法中哪些是正確的()A物體做勻速運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能一定守恒 B物體所受合力的功為零，它的機(jī)械能一定守恒C物體所受合力不等于零，它的機(jī)械能可能守恒 D物體所受合力等于零，它的機(jī)械能一定守恒2. 下列物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的是()A跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘后，在空中勻速下降 B忽略空氣阻力，物體豎直上拋C火箭升空過(guò)程 D拉著物體沿光滑斜面勻速上升3. 關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能一定增大 B當(dāng)彈簧變短時(shí)彈性勢(shì)能一定減小C在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧的彈性勢(shì)能越大 D彈簧在拉伸時(shí)彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能4. 如圖

2、所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止下滑，在物體下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A物體的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加 B斜面的機(jī)械能不變C斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功 D物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒5. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿斜上方以速度v0拋出后，能達(dá)到的最大高度為H，當(dāng)它將要落到離地面高度為h的平臺(tái)上時(shí)(不計(jì)空氣阻力，取地面為參考平面)，下列判斷正確的是()A它的總機(jī)械能大于mv B它的總機(jī)械能為mgHC它的動(dòng)能為mg(Hh) D它的動(dòng)能為mvmgh二、規(guī)律方法題組 6. 山地滑雪是人們喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37

3、6;的斜坡，BC是半徑為R5 m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B點(diǎn)，與水平面相切于C點(diǎn)，如圖所示，AB豎直高度差h8.8 m，運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80 kg，從A點(diǎn)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小考點(diǎn)1機(jī)械能守恒的判斷 典例透析如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零則在圓環(huán)下滑過(guò)程中()A

4、圓環(huán)機(jī)械能守恒 B橡皮繩的彈性勢(shì)能一直增大C橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh D橡皮繩再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大變式訓(xùn)練如圖所示，質(zhì)量都為m的A、B兩環(huán)用細(xì)線(xiàn)相連后分別套在光滑細(xì)桿OP和豎直光滑細(xì)桿OQ上，線(xiàn)長(zhǎng)L0.4 m，將線(xiàn)拉直后使A和B在同一高度上都由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到使細(xì)線(xiàn)與水平面成30°角時(shí)，A和B的速度分別為vA和vB，g取10 m/s2.求vA和vB的大小考點(diǎn)2單個(gè)物體機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 典例透析 如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，水平線(xiàn)AB平齊，傾角為53°的靜止光滑斜面一長(zhǎng)為L(zhǎng)9 cm的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m1 kg的小球，將細(xì)繩拉至水平，使小

5、球在位置C由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí)，細(xì)繩剛好被拉斷之后小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沿斜面方向運(yùn)動(dòng)(g10 m/s2，sin 53°0.8，cos 53°0.6)求：(1)細(xì)繩受到的拉力的最大值；(2)D點(diǎn)到水平線(xiàn)AB的高度h. 變式訓(xùn)練1如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角53°，BD為半徑R4 m的圓弧形軌道，且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上，在B點(diǎn)，斜面軌道AB與圓弧形軌道BD相切，整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑，在A點(diǎn)處有一質(zhì)量m1 kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去，最后落在地面上的S點(diǎn)時(shí)的速度大小vS8 m/s，已知A點(diǎn)距地面的高度H10

6、 m，B點(diǎn)距地面的高度h5 m，設(shè)以MDN為分界線(xiàn)，其左邊為一阻力場(chǎng)區(qū)域，右邊為真空區(qū)域，g取10 m/s2，cos53°0.6，求：(1)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為多大？(2)小球經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大？(3)小球從D點(diǎn)拋出后，受到的阻力Ff與其瞬時(shí)速度方向始終相反，求小球從D點(diǎn)到S點(diǎn)的過(guò)程中阻力Ff所做的功2如圖所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的柔軟勻質(zhì)鏈條，開(kāi)始時(shí)靜止放在光滑梯形平臺(tái)上，斜面上的鏈條為x0，已知重力加速度為g，L<BC，BCE，試用x0、x、L、g、表示斜面上鏈條長(zhǎng)為x時(shí)鏈條的速度大小(鏈條尚有一部分在平臺(tái)上且x>x0)考點(diǎn)3對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械

7、能守恒定律的應(yīng)用典例透析 如圖所示，在傾角30°的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長(zhǎng)L0.2 m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h0.1 m兩球從靜止開(kāi)始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10 m/s2.則下列說(shuō)法中正確的是()A下滑的整個(gè)過(guò)程中A球機(jī)械能守恒B下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C兩球在光滑地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2 m/sD系統(tǒng)下滑的整個(gè)過(guò)程中B球機(jī)械能的增加量為 J變式訓(xùn)練 如圖所示，A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線(xiàn)相連，A放在固定的光滑斜面上，B，C兩小球在豎直方向上通過(guò)勁度

8、系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上現(xiàn)用手控制住A，使細(xì)線(xiàn)剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線(xiàn)豎直、右側(cè)細(xì)線(xiàn)與斜面平行已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線(xiàn)與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開(kāi)地面下列說(shuō)法正確的是()A斜面的傾角30°BA獲得的最大速度為2gCC剛離開(kāi)地面時(shí)，B的加速度最大D從釋放A到C剛離開(kāi)地面的過(guò)程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒考點(diǎn)4機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用典例透析 如圖所示，小球a被一根長(zhǎng)為L(zhǎng)0.5 m的可繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿固定在其端點(diǎn)，同時(shí)又通過(guò)繩跨過(guò)光滑定滑輪

9、與另一個(gè)質(zhì)量為m的小球b相連，整個(gè)裝置平衡時(shí)桿和繩與豎直方向的夾角均為30°.若將小球a由水平位置(桿呈水平狀態(tài))開(kāi)始釋放，不計(jì)摩擦，豎直繩足夠長(zhǎng)，求：(1)小球a的質(zhì)量；(2)當(dāng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)，小球b的速度大小(結(jié)果可用根式表示) 變式訓(xùn)練 如圖所示，物塊B、C的質(zhì)量相同，物塊A的質(zhì)量是B的1.6倍，三個(gè)物塊均可看作質(zhì)點(diǎn)三物塊用細(xì)線(xiàn)通過(guò)輕滑輪連接，物塊B與C的距離和物塊C到地面的距離均為L(zhǎng)1.8 m現(xiàn)將物塊A下方的細(xì)線(xiàn)剪斷，A上升，B和C下降若物塊A距滑輪足夠遠(yuǎn)且不計(jì)一切阻力，物塊C落地后不影響物塊A、B的運(yùn)動(dòng)g10 m/s2，求：(1)物塊A上升過(guò)程的最大速度；(2)物塊A上升的最大高度考點(diǎn)5 機(jī)械能守恒中的輕桿模型典例透析 如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿中點(diǎn)A和端點(diǎn)B處各固定一質(zhì)量為m的球，桿可繞無(wú)摩擦的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿從水平位置無(wú)初速度釋放擺下求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，輕桿對(duì)A、B兩球分別做了多少功？針對(duì)訓(xùn)練 光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，底部