1、6.4机械能守恒定律（重点）班级：_ _组_号 姓名：_ 分数：_卷面 一、选择题（每题2分，共50分）1【刘蕊 原创】(多选)下列说法正确的是()A如果物体所受到的合力为零，则其机械能一定守恒B如果物体所受到的合力做的功为零，则其机械能一定守恒C物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，其机械能一定守恒D做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2.【刘蕊】(多选)如图所示，质量分别为M、m的两个小球置于高低不同的两个平台上，a、b、c分别为不同高度的参考平面，下列说法正确的是()A若以c为参考平面，M的机械能大B若以b为参考平面，M的机械能大C若以a为参考平面，无法确定M、m机械能的大小D无论如何选择参考
2、平面，总是M的机械能大3.【李梦雅】如图所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为的斜面下滑时，细线呈竖直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确的是()A小球的机械能守恒B木板、小球组成的系统机械能守恒C木板与斜面间的动摩擦因数为D木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能4【闫晓琳 改编】如图所示，由光滑细管组成的轨道固定在竖直平面内，AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，CD段为平滑的弯管一小球从管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上关于管口D距离地面的高度必须满足的条件是()A等于2R B大于2RC大于2R且小于R D大于R5.【巩文芳】如图所示，一轻质弹簧
3、的下端固定在水平面上，弹簧处于原长状态，若在其上端轻放一个质量为m的物体甲(物体与弹簧不连接，重力加速度为g)，当甲下降高度为h时，其速度恰好变为零若在轻弹簧上端轻放一质量为2m的物体乙，当乙下降高度h时，下列说法正确的是()A乙速度也恰好为零B乙下降到h过程中乙的机械能先增大后减小C乙下降到h过程中乙与弹簧、地面组成的系统总势能一直增大D乙速度大小为6.【乔龙】如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略那么过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是(
4、)A车头A通过P点时的速度最小B车的中点B通过P点时的速度最小C车尾C通过P点时的速度最小DA、B、C通过P点时的速度一样大7.【乔龙 改编】如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m与M及M与地面间接触光滑，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是()A由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大，此时系统机械能最大C在运动的过程中，m、M动能的变化量加上弹簧弹性势能的变化量等
5、于F1、F2做功的代数和D在运动过程中m的最大速度一定大于M的最大速度8.【巩文芳】(多选)如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是()A环到达B处时，重物上升的高度hB环到达B处时，环与重物的速度大小相等C环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能D环能下降的最大高度为d9.【李梦雅】(多选)如图所示，长为3L的轻杆ab可绕水平轴O自由转动，Oa2Ob，杆的上端固定一质量为m的小球
6、(可视为质点)，质量为M的正方形物块静止在水平面上，不计一切摩擦阻力开始时，竖直轻细杆右侧紧靠着正方体物块，由于轻微的扰动，杆逆时针转动，带动物块向右运动，当杆转过60角时杆与物块恰好分离重力加速度为g，当杆与物块分离时，下列说法正确的是()A小球的速度大小为 B小球的速度大小为 C物块的速度大小为 D物块的速度大小为 10.【刘蕊】如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中小球的动能先增大后减小 小球离开弹簧时动能最大 小球动能最大时弹性势能为零 小球动能减为零时，重力势能最大，以上说法正确的是（ ）
7、A. B. C. D.11.【刘蕊】（多选）某娱乐项目中，参与者抛出一小球取撞击触发器，从而进入下一关。现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以的速率竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器，若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率抛出小球，如图所示，则小球能够击中触发器的是： （ ） 12.【乔龙】如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l.先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为l时，下列说法正确的是（不计一切摩擦）（ ）A.小球A
8、和B的速度都为 B小球A和B的速度都为 C小球A、B的速度分别为和 D小球A、B的速度分别为和 13【闫晓琳】如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的共面同心圆轨道，外圆光滑，内圆粗糙一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为R，不计空气阻力设小球过最低点时重力势能为零，已知重力加速度为g，下列说法正确的是： （ ）A若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能守恒B若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为C若使小球始终做完整的圆周运动，则v0可以小于D若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0等于14.【刘蕊】如图所示，一个人把质量为m的
9、石块，从距地面高为h处，以初速度v0斜向上抛出。以水平地面处为势能零点，不计空气阻力，重力加速度为g，则： （ ）A石块离开手的时刻机械能为B石块刚落地的时刻动能为C人对石块做的功是D人对石块做的功是15.【巩文芳】如图所示，物体从直立轻质弹簧的正上方处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，对上述过程的下列判断中正确的是： （ ）A能量在动能和弹性势能两种形式之间转化B物体、地球和弹簧组成的系统在任意两时刻机械能相等C当重力和弹簧弹力大小相等时，重力势能最小D物体在把弹簧压缩到最短时，动能最大16.【李梦雅】一直角轻杆两边等长两端分别固定质量为m1的小球A和质量为m2的小球B，质量关系为，轻杆能
10、绕水平转轴O在竖直面内转动，现使OB水平，如图所示，两小球从静止开始运动，经过一段时间轻杆转过角不计转轴摩擦和空气阻力，两小球可视为质点，下列说法正确的是（ ）A角最大可达到150 B当=90时，两小球速度最大C当=30时，两小球速度最大 D当=60时，两小球速度最大17.【巩文芳】(多选)如图所示，半径为R的竖直光滑圆弧轨道与光滑水平面相切，质量均为m的小球A、B与轻杆连接，置于圆弧轨道上，A位于圆心O的正下方，B与O等高它们由静止释放，最终在水平面上运动下列说法正确的是()A下滑过程中重力对B做功的功率先增大后减小B当B滑到圆弧轨道最低点时，轨道对B的支持力大小为3mgC下滑过程中B的机械
11、能增加 D整个过程中轻杆对A做的功为mgR18.【刘蕊】半径分别为r和R(rR)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体()A机械能均逐渐减小B经过最低点时动能相等C机械能总是相等的D两物体在最低点时加速度大小不相等19.【闫晓琳】如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器，测得这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()
12、At1时刻小球动能最大 Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能20.【李梦雅】如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角30，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h，让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零，则在圆环下滑过程中()A圆环和地球组成的系统机械能守恒B当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C弹簧的最大弹性势能为mghD弹簧转过60角时，圆环的动能为21.(多选)如图所示的等边三角形框架用三根轻杆制成，边长为L，在其中两个顶点处
13、各固定一个小球A和B，质量分别为2m和m.现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点，有一水平力F作用在小球A上，使OB杆恰好静止于竖直方向不计一切摩擦，将力F撤去，框架绕O点自由转动，则()A力F撤去前，AB杆的拉力为零B力F撤去前，AB杆的拉力不为零C撤去F后A球运动到最低点时的速度大小为vD撤去F后A球运动到最低点时的速度大小为v22.【闫晓琳】（多选）如图1所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ekh图象（如图2），其中高度从0.2
14、m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零重力势能面，取g=10m/s2，由图象可知： （ ）A小滑块的质量为0.2kg B弹簧最大弹性势能为0.5JC滑块上升过程中机械能守恒 D小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J23.【李梦雅】质量均为m，半径均为R的两个完全相同的小球A、B在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为的倾斜轨道，两轨道通过一小段圆弧平滑连接。若两小球运动过程中始终接触，不计摩擦阻力及弯道处的能量损失，在倾斜轨道上运动到最高点时两球机械能的差值为()A0BmgRsin C2mgRsin D2mgR24.【闫晓琳】如图2所示，两根相同的轻质弹簧竖直
15、放置，下端固定在水平地面上。可视为质点、质量不同(m1m2)的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止竖直向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中，两物块()A 上升的最大高度一定相同 B重力势能的变化量一定相同C最大加速度一定相同 D最大速度一定相同25.【李梦雅原创】用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直。放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取作零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为()Amg B.mg C.mg D.mg二、计算题(
16、共50分)1.【巩文芳】（15分）半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B。A、B之间用一长为R的轻杆相连，如图536所示。开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求：(1)B球到达最低点时的速度大小；(2)B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；(3)B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。2.【刘蕊】（15分）如图，半径R=1.0m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为53和37，将一个质量m=1.0kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0
17、.8m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道，已知物体与轨道CD间的动摩擦因数=0.5，重力加速度，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）物体水平抛出时的初速度大小；（2）物体经过B点时受圆弧轨道支持力大小；（3）物体在轨道CD上向上运动的最大距离x。3.【李梦雅】（10分）如图所示，一个半径为R的圆周的轨道，O点为圆心，B为轨道上的一点，OB与水平方向的夹角为37。轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在A点。现用一质量为m的小球(与弹簧不连接)压缩弹簧至P点后释放。已知重力加速度为g，不计空气阻力。(1)若小球恰能击中B点
18、，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；(2)试通过计算判断小球落到轨道时速度能否与圆弧垂直；(3)改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。4.【乔龙】（10分）如图所示，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A，另一端连接在滑环C上，物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接，A、B两物块的质量均为m，滑环C的质量为M，开始时绳连接滑环C部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块C，使其沿杆缓慢下滑，当C下滑L时，释放滑环C，结果滑环C刚好处于静止，此时B刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g。(1)求弹簧的劲度系数；(2)若由静止释放滑环C，求当物块B刚好要离开地面时，滑环C的速度大小。清北:21.A 22.BD更正:19.A
