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时间:2017-11-09
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1、课时训练16 机械能守恒定律及其应用一、选择题1.如图是蹦床运动员落在弹簧床面的示意图,在弹簧弹力的作用下,运动员有一段竖直向下做减速运动的缓冲过程,忽略空气阻力,在此过程中( )A.运动员处于失重状态B.运动员所受合外力方向竖直向上C.运动员对弹簧床压力大于弹簧床对运动员支持力D.运动员、地球和弹簧所组成的系统机械能守恒2.如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面的相同高度,处于静止状态,两斜面的倾角分别是α=53°和β=37°,若不计摩擦,以虚线所在处为零势能参考平面,剪
2、断细绳后下列说法中正确的是( )A.两物体质量为mA>mBB.两物体着地时的动能EkA=EkBC.两物体着地时的动能EkA3、球,在同一水平面上,A球竖直上抛,B球以仰角θ斜向上抛(轨迹为抛物线),C球沿倾角为θ的光滑固定斜面上滑,空气阻力不计,它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC,则( )A.hA=hB=hCB.hB=hChBD.hA>hB>hC5.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°,4、以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(sin37°=,cos37°=)( )A.A、B两球所受支持力的大小之比为4:3B.A、B两球运动的周期之比为4:3C.A、B两球的动能之比为16:9D.A、B两球的机械能之比为112:516.如图所示,一竖直放置的“T”形架表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看作质点.开始时细绳水平伸直,A、B静止.由静止释放B后,当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长5、为( )A.B.C.D.7.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则小球B下降h时的速度为( )A.B.C.D.08.用如图所示装置可以研究动能和重力势能转化中所遵循的规律.在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到D位置的过程中( )①重力做正功,重力势能增加 ②重力的瞬时功率一直增大 ③动能转化为重力势能 ④摆线对摆锤的拉力不做功 ⑤若忽6、略阻力,系统的总机械能为一恒量A.①③B.②④C.②⑤D.④⑤9.如图所示,一小球P套在竖直放置的光滑固定圆环上,圆环的半径为R,环上的B点与圆心O1等高,一原长为R的轻弹簧下端固定在环的最低点O上,上端与球P连接.现使小球P以很小的初速度(可视为零)从环的最高点A开始向右沿环下滑,若不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是( )A.小球P在下滑过程中弹簧的弹性势能逐渐减少B.小球P在下滑过程中机械能守恒C.小球P在下滑过程中机械能先逐渐增加后逐渐减少D.小球P在到达B点之后向下滑动的过程中动7、能先逐渐增加后逐渐减少10.如图所示,小车上有固定支架,一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处,且可绕O点在竖直平面内做圆周运动,绳长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动,当小车突然碰到矮墙后,车立即停止运动,此后小球上升的最大高度可能是( )A.大于B.小于C.等于D.等于2L二、非选择题11.如图是验证机械能守恒定律的实验.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放.在最低点附近放置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt,再用游标卡尺8、测出小圆柱的直径d,如图,重力加速度为g.则(1)小圆柱的直径d=________cm;(2)测出悬点到圆柱重心的距离为l,若等式gl=________成立,说明小圆柱下摆过程机械能守恒.12.如图所示,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.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
3、球,在同一水平面上,A球竖直上抛,B球以仰角θ斜向上抛(轨迹为抛物线),C球沿倾角为θ的光滑固定斜面上滑,空气阻力不计,它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC,则( )A.hA=hB=hCB.hB=hChBD.hA>hB>hC5.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°,
4、以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(sin37°=,cos37°=)( )A.A、B两球所受支持力的大小之比为4:3B.A、B两球运动的周期之比为4:3C.A、B两球的动能之比为16:9D.A、B两球的机械能之比为112:516.如图所示,一竖直放置的“T”形架表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看作质点.开始时细绳水平伸直,A、B静止.由静止释放B后,当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长
5、为( )A.B.C.D.7.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则小球B下降h时的速度为( )A.B.C.D.08.用如图所示装置可以研究动能和重力势能转化中所遵循的规律.在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到D位置的过程中( )①重力做正功,重力势能增加 ②重力的瞬时功率一直增大 ③动能转化为重力势能 ④摆线对摆锤的拉力不做功 ⑤若忽
6、略阻力,系统的总机械能为一恒量A.①③B.②④C.②⑤D.④⑤9.如图所示,一小球P套在竖直放置的光滑固定圆环上,圆环的半径为R,环上的B点与圆心O1等高,一原长为R的轻弹簧下端固定在环的最低点O上,上端与球P连接.现使小球P以很小的初速度(可视为零)从环的最高点A开始向右沿环下滑,若不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是( )A.小球P在下滑过程中弹簧的弹性势能逐渐减少B.小球P在下滑过程中机械能守恒C.小球P在下滑过程中机械能先逐渐增加后逐渐减少D.小球P在到达B点之后向下滑动的过程中动
7、能先逐渐增加后逐渐减少10.如图所示,小车上有固定支架,一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处,且可绕O点在竖直平面内做圆周运动,绳长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动,当小车突然碰到矮墙后,车立即停止运动,此后小球上升的最大高度可能是( )A.大于B.小于C.等于D.等于2L二、非选择题11.如图是验证机械能守恒定律的实验.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放.在最低点附近放置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt,再用游标卡尺
8、测出小圆柱的直径d,如图,重力加速度为g.则(1)小圆柱的直径d=________cm;(2)测出悬点到圆柱重心的距离为l,若等式gl=________成立,说明小圆柱下摆过程机械能守恒.12.如图所示,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.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
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