1、基础课时14机械能守恒定律及其应用1将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处,在这个过程中,下列说法中正确的是(取g10 m/s2)()A重力做正功,重力势能增加10104 JB重力做正功,重力势能减少10104 JC重力做负功,重力势能增加10104 JD重力做负功,重力势能减少10104 J解析WGmgh10104 J,EpWG10104 J,C项正确。答案C2(多选)如图11所示,质量均为m的小球从倾角分别为1、2、3高度相同的光滑斜面顶端由静止开始下滑,若已知123,则当它们到达斜面底端时,以下分析中正确的是()图11A整个过程中重力所做的功相同B小球的速度相同C小球的机械能
2、相同D小球重力做功的瞬时功率相同解析小球从开始下滑到滑至斜面底端的整个过程中,重力做功均为Wmgh,所以A正确;小球到达斜面底端时,小球速度大小相等,方向不同,在竖直方向的分速度不同,小球重力做功的瞬时功率Pmgvy不同,所以B、D错误;根据机械能守恒定律可知小球的机械能相同,C正确。答案AC3(2014新课标全国卷,15)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A.BC.D解析设抛出点距地面高度为h,物块初速度为v0,由题意知mghmv,落地时竖直分速度为vy,则v2gh,由以上两式得vy
3、v0。设物块落地时的速度与水平方向夹角为,则tan 1,即物块落地时的速度方向与水平方向的夹角。答案B4(2015天津理综,5)如图12所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()图12A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变解析圆环沿杆下滑的过程中,圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒,选
4、项A、D错误;弹簧长度为2L时,圆环下落的高度hL,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能增加了EpmghmgL,选项B正确;圆环释放后,圆环向下先做加速运动,后做减速运动,当速度最大时,合力为零,下滑到最大距离时,具有向上的加速度,合力不为零,选项C错误。答案B5(多选)(2016四川攀枝花模拟)如图13所示,在竖直平面内有光滑轨道ABCD,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB是竖直轨道,CD是水平轨道。AB与BC相切于B点,CD与BC相切于C点。一根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),从Q与B等高处由静止释放,两球滑到水平轨道上。重力加速度为g,则下列
5、说法中正确的是()图13A下滑的整个过程中P球机械能守恒B下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒CQ球过C点的速度大小为D下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR解析下滑过程中,对两个球组成的系统,只有重力做功,故机械能守恒,而单个球机械能均不守恒,故A错误,B正确;Q球过C点时,杆与竖直方向夹角的正弦:sin ,故30;根据机械能守恒定律,有mgRmg(3RR)mvmv,又两个球沿着杆方向的分速度相等,即vPcos 30vQcos 60,联立解得:vP,vQ,故C错误;下滑的整个过程中,根据机械能守恒定律,有mgRmg3Rmv22,解得:v2,故Q球的机械能增加量为:Emv2mgRmgR,故D正确。答案BD个概念重力势能、弹性势能、机械能个关系重力做功与重力势能变化的关系弹力做功与弹性势能变化的关系个定律机械能守恒定律个条件机械能守恒的条件种表达式守恒式E1E2、转化式EkEp、转移式EAEB