1、2012届物理一轮复习课时作业5.16机械能守恒定律一、单项选择题1如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计),而小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动,现让轻杆处于水平位置,然后无初速度释放,重球b向下,轻球a向上,产生转动,在杆转至竖直的过程中()Ab球的重力势能减小,动能减小Ba球的重力势能增加,动能减小Ca球和b球的总机械能守恒Da球和b球的总机械能不守恒解析:选C.两球组成的系统,在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化,所以系统的机械能守恒2. (2011年安庆模拟)在一次课外趣味游戏中,有四位同学分别将四个质量不同的光滑小球沿
2、竖直放置的内壁光滑的半球形碗的碗口内侧同时由静止释放,碗口水平,如图所示他们分别记下了这四个小球下滑速率为v时的位置,则这些位置应该在同一个()A球面B抛物面C水平面 D椭圆面解析:选C.因半球形碗的内壁光滑,所以小球下滑过程中机械能守恒,取小球速率为v时所在的平面为零势能面,则根据机械能守恒定律得mghmv2,因为速率v相等,所以高度相等,与小球的质量无关,即这些位置应该在同一个水平面上,C正确3(2011年江苏启东中学质检)如图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O点,O与O点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处
3、于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则()A两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等B两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大C两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时,A球受到向上的拉力较小解析:选B.整个过程中两球减少的重力势能相等,A球减少的重力势能完全转化为A球的动能,B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能,所以A球的动能大于B球的动能,所以B正确;在O点正下方位置根据牛顿第二定律,小球所受拉力与重力的合力提供向心力,则A球受到的拉力较大,所以D错误4(2011年大连模拟)如图所示,在高1.
4、5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/s2)()A10 JB15 JC20 J D25 J解析:选A.由hgt2和vygt得:vy m/s,落地时,由tan60可得:v0 m/s,由机械能守恒得:Epmv,可求得:Ep10 J,故A正确5(2011年安徽名校联考)如图所示,一物体以速度v0冲向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列说法正确的是()A若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后仍能升高hB若把斜面弯成如图所
5、示的半圆弧形,物体仍能沿AB升高hC若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,因为物体的机械能不守恒D若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,但物体的机械能仍守恒解析:选D.若把斜面从C点锯断,物体到达最高点时水平速度不为零,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后不能升高h;若把斜面弯成如题图所示的半圆弧形,物体在升高h之前已经脱离轨道物体在这两种情况下机械能均守恒6(2011年黄山第一次调研)如图所示,离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力
6、下列说法中正确的是()A弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能B小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒C小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关D小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关解析:选B.小球从抛出到弹簧压缩到最短的过程中,只有重力和弹力做功,小球的机械能守恒即mvmghEp,所以Epa2,B选项错误;且v0和v2 m/s,所以小球在D处对轨道外壁有压力小球在D处,由牛顿第二定律及向心力公式得F2mgmF2m(g)0.8(10)10(N)由牛顿第三定律可知,小球在D点对轨道的压力大小为10 N,方向竖直向上答案:(1)11.2 J(2)10 N方向竖直向上