1、高 考资 源网 ks5u w。w-w*k&s%5￥u课时作业19机械能机械能守恒定律时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)1如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的图A、B中的F为木块所受的外力，方向如高 考资 源网 ks5u w。w-w*k&s%5￥u图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ()答案：C2质量为m的物体，在距地面为h的高处，以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是 ()A物体的重力势能减少B物体的机械能减少C物体的动能增
2、加 D重力做功mgh解析：物体在h高处时，重力势能为mgh，落到地面时，重力势能为零，这一过程中，重力做功mgh，重力势能减少mgh，A错D对物体的加速度为，可见合外力为，合外力所做的功为.据动能定理，物体的动能增加，C错物体重力势能减少mgh，动能增加，机械能总共减少，B对答案：BD图13如图1所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则物体到海平面时的势能为mgh重力对物体做的功为mgh物体在海平面上的动能为mvmgh物体在海平面上的机械能为mv其中正确的是 ()A BC D答案：B图24如图2所示，一根轻弹簧下端固定
3、，竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零小球下降阶段下列说法中正确的是 ()A在B位置小球动能最大B在C位置小球动能最大C从AC位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D从AD位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加解析：小球动能的增加用合外力做功来度量，AC小球受的合力一直向下，对小球做正功，使动能增加；CD小球受的合力一直向上，对小球做负功，使动能减小，所以B正确，A错从AC小球重力势能的减少等于小球动能的增加和弹性势能之和，所以C正确A、D两位置动能均为零，重力做的正功等于弹力做的负
4、功，所以D正确答案：BCD图35如图3所示，倾斜轨道AC与圆轨道CD相切于C，圆轨道半径为R，两轨道在同一竖直平面内，D是圆轨道的最高点，B点是圆周上的一点，DB所对的圆心角为90.将一小球从斜轨道上的某处由静止释放，它下滑到C点后便进入圆轨道，要想使它上升到D点后再落到轨道上，不计摩擦，下列说法正确的是 ()A释放点须与D点等高B释放点须比D点高R/4C释放点至少比D点高R/2D小球从D点经过B点落到轨道AC上是不可能的解析：小球要过D点，速度至少为vD，此种情况下，释放点距D的高度为h，由机械能守恒定律：mghmv，知h，即释放点至少比D点高，A、B错误，C正确，当小球最小速度vD过D点时
5、，落至与B点等高处时的水平位移xvDRR，故小球从D点平抛后不可能经过B点落到轨道AC上，D正确答案：CD图46如图4所示，质量为m和3m的小球A和B可视为质点，系在长为L的细线两端，桌面水平光滑，高h(hL)，A球无初速度从桌面滑下，落在沙地上静止不动，则B球离开桌面的速度为 ()A. B.C. D.答案：A图57半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图5所示小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能为()A等于B大于C小于D等于2R答案：ACD图68(2009江苏高考)如图6所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够
6、长、放置在水平面上，所有接触面均光滑弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 ()A当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C当A、B速度相等时，A的速度达到最大D当A、B速度相等时，弹簧的弹性势能最大解析：本题考查运动与力及能量部分知识，意在考查考生分析、综合能力，本题的难点在于过程的分析A物块在运动的过程中先做加速度减小的加速运动后做减速运动，B物块先做加速度增大的加速运动后做加速度减小的加速运动，当A、B两物块加速度相等时弹簧弹力F，弹簧继续伸长，外
7、力做正功，机械能增大，在加速度相等前，A的加速度大于B的加速度，速度差不断增大，A、B加速度相等时速度差最大，当速度相等时弹簧伸长量最大，弹性势能最大，当A、B速度相等时A的速度最大，以后A做减速运动答案：BCD二、计算题(31236)图79.是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图7所示，一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦，求：(1)小球运动到B点时的动能；(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向；(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力FNB、FNC各是多大？解析：以BC面所在的平面为
8、零势能面(1)根据机械能守恒定律得：EkmgR(2)根据机械能守恒定律得：EkEpmv2mgR小球速度大小为：v速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30角(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒定律，在B点：FNBmgm，mgRmv解得FNB3mg，在C点：FNCmg.答案：(1)mgR(2)，与竖直方向成30角(3)3mgmg图810如图8所示，摆球的质量为m，从偏离水平方向30的位置由静止释放，求：(1)小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大？(2)整个过程中小球的机械能还守恒吗？解析：(1)设悬线长为l，小球被释放后，先做自由落体运动，直到下落高度为h2lsinl，处于松弛状态的细绳被拉直
9、为止如图9所示，这时，小球的速度方向竖直向下，大小为v.图9当绳刚被拉直时，在绳的冲力作用下，速度v的法向分量vn减为零(相应的动能转化为绳的内能)；小球以切向分量vvcos30，开始做变速圆周运动到最低点根据后一过程中机械能守恒，有m(vcos30)2mgl(1cos60)mv在最低点A，根据牛顿第二定律，又有Fmgm所以，绳的拉力为Fmgm3.5mg.(2)整个过程中小球的机械能不守恒，细绳被拉直的瞬间小球的动能有损失，相应的动能转化为绳的内能答案：(1)3.5 mg(2)不守恒图1011如图10所示，质量为m1的物体A经轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A
10、，B都处于静止状态一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一个轻挂钩开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向现在挂钩上挂一个质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升若将C换成另一个质量为(m1m3)的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g.解析：开始时，A，B静止，设弹簧压缩量为x1，有kx1m1g挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x2，有kx2m2gB不再上升，表示此时A和C的速度为0，C已降到其最低点由机械能守恒，与初始高 考资 源网 ks5u w。w-w*k&s%5￥u状态相比，弹簧弹性势能的增加量为Em3g(x1x2)m1g(x1x2)C换成D后，当B刚离地时弹簧弹性势能的增量与前一次相同，由能量关系得(m3m1)v2m1v2(m3m1)g(x1x2)m1g(x1x2)E由式得(2m1m3)v2m1g(x1x2)由式得v.答案：www.k s5u.c0m w。w-w*k&s%5￥u