練習(xí) 機(jī)械能守恒定律

【練習(xí)】機(jī)械能守恒定律1如圖851所示的裝置中，木塊M與地面間無摩擦，子彈以一定速度沿水平方向射入木塊并留在其中，然后將彈簧壓縮至最短，現(xiàn)將木塊、子彈、彈簧作為研究對象，從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的過程中系統(tǒng)的（ ）A動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒D動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒2一個(gè)人站在陽臺(tái)上，以相同的速率v0分別把三個(gè)球豎直向下拋出、豎直向上拋出、水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則三球落地時(shí)的速率（ ）A上拋?zhàn)畲驜下拋?zhàn)畲驝平拋?zhàn)畲驞三球一樣大3一物體沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)動(dòng)能每減少1J，勢能就增加0.75J，當(dāng)物體沿此斜面下滑時(shí)（ ）A動(dòng)能每增加1J，勢能減少0.75JB動(dòng)能每增加0.75J，勢能減少1JC動(dòng)能每增加1J，勢能減少1.5JD動(dòng)能每增加1.5J，勢能減少1J4有一完全光滑的斜面體，放在光滑的水平面上，一個(gè)小物塊從斜面頂端自由滑下，在下滑過程中（ ）A斜面體對小物塊的彈力做的功為零B小物塊的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為小物塊的動(dòng)能C小物塊的機(jī)械能守恒D小物塊和斜面體的總機(jī)械能守恒5如圖852所示，輕彈簧k一端與墻相連，質(zhì)量為4kg的木塊沿光滑的水平面以5ms的速度運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧k，則彈簧在被壓縮過程中最大的彈性勢能及木塊的速度減為3ms時(shí)，彈簧的彈性勢能分別為_；_6如圖853所示，ABCD為固定在豎直面內(nèi)的槽形軌道其中BCD段為12圓周軌道，其半徑為r=l.15m，B、D兩點(diǎn)與圓心O等高一質(zhì)量為m=1.0kg的質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為6ms，經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度大小為4ms，從D點(diǎn)飛離軌道后被接住，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小為_ms（g取10ms2）7如圖854所示，半徑為R的半圓形光滑軌道固定在水平地面上A與B兩點(diǎn)在同一豎直線上質(zhì)量為m的小球以某一速度自A點(diǎn)進(jìn)入軌道，它經(jīng)過最高點(diǎn)后飛出，最后落在水平地面上的C點(diǎn)現(xiàn)已測出AC=2R則小球自A點(diǎn)進(jìn)入軌道時(shí)的速度為_8光滑的水平面上，用彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以6ms的速度向右運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在前方，如圖855所示，B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧的彈性勢能達(dá)到最大時(shí)，物體A的速度是多少？彈性勢能的最大值是多少？參考答案機(jī)械能守恒定律1D對于系統(tǒng)來說，受到墻壁的沖力，故動(dòng)量不守恒在子彈擊中木塊時(shí)，機(jī)械能有損失2D三球拋出后，只受重力作用，且只有重力做功，所以它們與地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒取地面為零勢能面，每小球只有重力做功，機(jī)械能守恒落地動(dòng)能為mv=mghv（h為陽臺(tái)上拋出點(diǎn)的離地高度），vx=所以三球落地速率相等故選項(xiàng)D正確3C物體上滑，動(dòng)能每減少1J，勢能增加0.75J，說明阻力做功f s=0.25J即重力勢能的增加量與阻力做功的比值是=即=3l，不論上滑還是下滑，此比值是不變的物體下滑=31，所以當(dāng)重力勢能減少1J時(shí)，阻力的功fs=J，故動(dòng)能的增量為J若重力勢能減少1.5J，阻力的功為=0.5J，故動(dòng)能增量為1J4D由于滑塊和斜面體水平方向動(dòng)量守恒，所以滑塊滑到底端時(shí)斜面體獲得一水平速度，故斜面體機(jī)械能增大，又整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以小物塊的機(jī)械能減少，彈力對它做負(fù)功小物塊下滑過程中的重力勢能減少，全部轉(zhuǎn)化為二者的動(dòng)能550J，32J提示：木塊壓縮彈簧的過程及彈簧把木塊彈開的過程中，通過彈簧彈力做功使木塊的動(dòng)能和彈簧的彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，由于不存在其它力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒當(dāng)木塊速度減為零時(shí)，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，則彈簧的最大的彈性勢能為Epm=mv=452J=50J當(dāng)木塊速度為v1=3ms時(shí)，彈簧的彈性勢能為Ep1，則mvEp1=mvEp1=452J432J=32J說明：彈性勢能是屬于彈簧的，關(guān)于彈性勢能的計(jì)算不做要求，故遇需要求彈性勢能的題目時(shí)，一般都需要用機(jī)械能守恒定律求解67ms提示：質(zhì)點(diǎn)從B到D只有阻力做其功，可列方程：Wf=mvmv=1（3616）J=10J由B到C：Wf=mgrmvmv，而Wf =5J代入數(shù)值解得：vC=7ms7提示：小球自A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒小球自B點(diǎn)到C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)則=2R=vBt，=2R=gt2根據(jù)機(jī)械能守恒定律（以地面為零勢能面）有 mv=mg2Rmv由以上方程解得 vA=說明：此題可根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出小球在C點(diǎn)的速度由于由A到C全程中小球的機(jī)械能均守恒，則有A、C兩處的機(jī)械能相等，即EA=EC，由此也可以求出uA8解析：設(shè)A、B一開始共同運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v=6ms，B、C碰后共同速度為v，規(guī)定向右為正方向由于B、C碰撞過程動(dòng)量守恒則：mBv=（mBmA）v解得：v=ms=2