机械能守恒问题答案.doc

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1、机械能守恒问题1.如图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中()A.小球动能和弹簧弹性势能之和不断增大B.小球重力势能和弹簧弹性势能之和保持不变C.小球重力势能和动能之和增大D.小球重力势能、动能与弹簧弹性势能之和保持不变【答案】AD【解析】对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的重力势能一直

2、减小,则小球动能和弹簧弹性势能之和不断增大,故A正确;在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球所受到的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,这个时候小球的加速度为0,要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球还是继续压缩弹簧,这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,这个时候弹簧压缩的最短.所以小球的动能先增大后减小,所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加.故B错误.弹簧是一直被压缩的,所以

3、弹簧的弹性势能一直在增大.因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,重力势能和动能之和始终减小.故C错误.对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.故D正确.故选AD.点睛:根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化.2.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(  )A.甲图中,物体A将

4、弹簧压缩的过程中,A机械能守恒B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒【答案】CD【解析】甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,除重力做功外,弹簧的弹力对A做负功,则A机械能不守恒,选项A错误;乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,此时A将向后运动,则A对B的弹力将对B做功,则物体B机械能不守恒,选项B试卷第11页,总12页错误;丙图中,不计任何阻力

5、时A加速下落,B加速上升过程中,只有系统的重力做功,则A、B组成的系统机械能守恒,选项C正确;丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球动能和势能均不变,机械能守恒,选项D正确;故选CD.点睛:此题考查对机械能守恒条件的理解;只有重力做功时,物体的动能和势能相互转化,此时机械能守恒.3.如图所示,A和B两个小球固定在一根轻杆的两端,A球的质量为m,B球的质量为2m,此杆可绕穿过O点的水平轴无摩擦地转动。现使轻杆从水平位置由静止释放,则在杆从释放到转过90°的过程中A.A球的机械能增加B.杆对A球始终不做功C.B球重力势能

6、的减少量等于B球动能的增加量D.A球和B球的总机械能守恒【答案】AD【解析】A球向上加速,动能增加,重力势能也增加,则A球的机械能增加.故A正确.由于A球的机械能增加,则根据功能原理知,杆对A球做正功,故B错误.根据系统的机械能守恒知,B球重力势能的减少量等于B球动能的增加量、A球动能的增加量和A球重力势能增加量之和.故C错误.对于AB组成的系统,只发生动能和重力势能的转化,系统的机械能守恒.故D正确.故选AD.点睛:本题是轻杆连接的模型问题,对系统机械能是守恒的,但对单个小球机械能并不守恒,运用系统机械能守恒及除重力以外

7、的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可.4.如图所示,轻杆长为L,可绕轴O无摩擦地转动,在杆上距离轴O点L/3的A点和端点B各固定一质量均为m的小球,使杆从水平位置无初速度释放摆下。下列说法正确的是()A.当杆转到竖直位置时A球的速度B.当杆转到竖直位置时B球的速度C.从开始下落至杆转到竖直位置的过程中杆对球A做负功D.从开始下落至杆转到竖直位置的过程中杆对球B做功【答案】BCD【解析】在转动过程中,A、B两球的角速度相同,设A球的速度为vA,B球的速度为vB,则有vA=vB;以A、B和杆组成的系统机械能守恒,

8、由机械能守恒定律,并选最低点为零势能参考平面,则有:E1=mg•L+mg•L=2mgL,解得:;;试卷第11页,总12页在此过程中轻杆对A球做的功即为小球A的机械能变化量:,选项C正确;在此过程中轻杆对B球做的功即为小球B的机械能变化量:,选项D正确;故选BCD.点睛:本题关键是系统内部只有重力势能和动

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