機械能守恒定律題型總結(jié)

1、機械能守恒定律及其應(yīng)用專題訓(xùn)練題型一：機械能守恒的條件和判斷1.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸掛點等高的地方無初速度釋放，讓其自由擺下，不及空氣阻力，重物在擺向最低點的位置的過程中（ ） A重物重力勢能減小 B重物重力勢能與動能之和增大 C重物的機械能不變 D. 重物的機械能減少 2.關(guān)于物體的機械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是（ ）A 做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒； B做勻變速直線運動的物體，機械能一定守恒；C外力對物體所做的功等于零時，機械能一定守恒； D物體若只有重力做功，機械能一定守恒.3.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，

2、圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零則在圓環(huán)下滑過程中 ( )A圓環(huán)機械能守恒 B彈簧的彈性勢能先增大后減小C彈簧的彈性勢能變化了mgh D彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大4.在下面列舉的各例中，若不考慮阻力作用，則物體機械能發(fā)生變化的是（ ）A用細桿栓著一個物體，以桿的另一端為固定軸，使物體在光滑水平面上做勻速率圓周運動B細桿栓著一個物體，以桿的另一端為固定軸，使物體在豎直平面內(nèi)做勻速率圓周運動C物體沿光滑的曲面自由下滑D用一沿固定斜面向上、大小等于物體所受摩擦力的拉力作用在物體上，使物體沿斜面向上運動答案：

3、B5.如圖所示，兩質(zhì)量相同的小球A、B，分別用線懸線在等高的O1、O2點，A球的懸線比B比球的懸線長，把兩球的懸線均拉到水平后將小球無初速釋放，則經(jīng)過最低點時（懸點為零勢能）（ ）AA球的速度大于B球的速度 BABA球的動能大于B球的動能CA球的機械能大于B球的機械能 DA球的機械能等于B球的機械能答案：ABD6.如圖所示的裝置中，木塊M與地面間無摩擦，子彈m以一定的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)（ ） A. 機械能守恒 B. 產(chǎn)生的熱能等于子彈動能的減少量C. 機械能不守恒

4、D. 彈簧壓縮至最短時，動能全部轉(zhuǎn)化成熱能題型二：鏈條（繩）類型：（1）不能把繩或鏈條當(dāng)作質(zhì)點處理，在繩或鏈條上速度大小相等，此種情況下應(yīng)用機械能守恒，一定要選擇零勢能面；鏈條的動能和勢能之和不變（2）常采用守恒觀點：E2E1或Ek2Ep2Ek1Ep1 7.如圖所示，光滑的水平桌面離地面高度為2L，在桌的邊緣，一根長L的勻質(zhì)軟繩，一半擱在水平桌面上，另一半自然懸掛在桌面上，放手后，繩子開始下落，試問，當(dāng)繩子下端剛觸地時，繩子的速度是多大? 零勢面v8.如圖所示,總長L的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個光滑輕小滑輪，開始時底端相齊，當(dāng)略有擾動時，其一端下落，剛鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間速度為多少？9.如圖所示，有

5、一條長為L的均勻金屬鏈條，一半長度在光滑斜面上，斜面傾角為，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動，求鏈條剛好全部滑出斜面時的速度是多大。 題型三：單個物體類型單個物體機械能守恒時，守恒觀點和轉(zhuǎn)化觀點都可以采用（1）守恒觀點：E2E1或Ek2Ep2Ek1Ep1 （2）轉(zhuǎn)化觀點：Ek-Ep（Ek增Ep減或Ek減Ep增）10.如圖使一小球沿半徑為R的圓形軌道從最低點B上升，那么需給它最小速度為多大時，才能使它達到軌道的最高點A？11.把一個質(zhì)量為m小球用細線懸掛起來，就成為一個擺（如圖所示），擺長為L，最大偏角為，求：(1)小球運動到最低位置時的速度是多大？(2)小球通過最

6、低點時，細繩對小球拉力多大？ 12.如圖所示，光滑的傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相連接，質(zhì)量為m的小球在傾斜軌道上由靜止釋放，要使小球恰能通過圓形軌道的最高點，小球釋放點離圓形軌道最低點多高？通過軌道點最低點時球?qū)壍缐毫Χ啻螅?3.（2005年北京卷）AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形軌道，在下端B點與水平直軌道相切，如圖所示，一小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑，已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計各處摩擦，求：（1）小球運動到B點時的動能；（2）小球下滑到距水平軌道的高度為R/2時速度的大小和方向；（3）小球經(jīng)過圓弧形軌道的B點和水平軌道的C點時，所受軌道支持力各是多大。14.

7、 如圖所示，O點離地面高度為H，以O(shè)點為圓心，制作四分之一光滑圓弧軌道，小球從與O點等高的圓弧最高點滾下后水平拋出，試求：（1）小球落地點到O點的水平距離；（2）要使這一距離最大，R應(yīng)滿足何條件？最大距離為多少？ 15.（2005年廣東）如圖所示，半徑的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A，一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度在水平地面上向左做加速度的勻減速直線運動，運動后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點，求A、C間的距離（）16.如圖所示，用一根長為L的細繩，一端固定在天花板上的O點，另一端系一小球A，在O點的正下方釘一釘子B，當(dāng)質(zhì)量為m的小球

8、由水平位置靜止釋放后，小球運動到最低點時，細線遇到釘子B，小球開始以B為圓心做圓周運動，恰能過B點正上方C，求OB的距離。17、一個物體以一定的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，那么如圖中，表示物體的動能隨高度h變化的圖象A，物體的重力勢能隨速度v變化的圖象B，物體的機械能E隨高度h變化的圖象C，物體的動能隨速度v的變化圖象D，可能正確的是（ ）18（多選）將一物體從地面以一定的初速度豎直上拋，從拋出到落回原地的過程中，空氣阻力恒定以地面為零重力勢能參考平面，則下列反映物體的機械能E、動能Ek、重力勢能Ep及克服阻力所做的功W隨距地面高度h變化的四個圖線中，可能正確的是（）19.如圖所示，傾角為的

9、足夠長傾斜傳送帶沿逆時針方向以恒定速率運行，一個小物塊無初速度的放在傳送帶上端，傳送帶與物塊間動摩擦因數(shù)，取傳送帶底端為零勢能面，下列描述小物塊速度v，重力勢能EP，動能EK和機械能E四個物理量隨物塊沿傳送帶運動距離x的變化趨勢中正確的有（     ）20.如圖所示，某人將質(zhì)量為m的石塊從距地面h高處斜向上方拋出，石塊拋出時的速度大小為v0，不計空氣阻力，石塊落地時的動能為 （ ） A B C Dmv0h21.人站在h高處的平臺上，水平拋出一個質(zhì)量為m的物體，物體落地時的速度為v，以地面為重力勢能的零點，不計空氣阻力，則有（ ）A人對小球做的功

10、是 B人對小球做的功是C小球落地時的機械能是 D小球落地時的機械能是題型四：機械能守恒定律在多個物體組成系統(tǒng)中的應(yīng)用1.如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊不計空氣阻力，從靜止開始釋放b后，a可能達到的最大高度為()A. h B. 1.5h C. 2h D.2.5h 2.如圖所示，質(zhì)量為 m 的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊定滑輪與質(zhì)量為 M 的砝碼相連，讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降 h(h 小于桌面的高度)的距離，木塊仍在桌面上，則砝碼的速度大小為多少？3.如圖

11、，一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪，滑輪兩邊通過一不可伸長的輕質(zhì)細線掛著兩個小物體，質(zhì)量分別為m1、m2，m1m2現(xiàn)讓m1從靠近定滑輪處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑設(shè)碗固定不動，其內(nèi)壁光滑、半徑為R則m1滑到碗最低點的速度? 4.有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用長為2l15不可伸長的輕細繩相連，A、B質(zhì)量均為m，且可看做質(zhì)點，如圖所示，開始時細繩水平伸直，A、B靜止由靜止釋放B后，下落高度為l時，求：(1)A、B的速度各為多大；(2)輕繩對A滑塊做的功 5.如圖所示，跨過同一高度的滑輪的細線連著質(zhì)量相同的物體A和B，A套在光滑水平桿上，定滑輪離水平桿高h

12、=0.2m，開始時讓連A的細線與水平桿夾角=530，由靜止釋放，在以后的過程中A能獲得的最大速度是多少？（Sin530 = 0.8 , Cos530 = 0.6 , g取10m/s2）ABh 6如圖所示，質(zhì)量為2m和m可看做質(zhì)點的小球A、B，用不計質(zhì)量的不可伸長的細線相連，跨在固定的半徑為R的光滑圓柱兩側(cè)，開始時A球和B球與圓柱軸心等高，然后釋放A、B兩球，則B球到達最高點時的速率是多少? 桿模型：同一根桿上，轉(zhuǎn)動的角速度w 相等，桿連接的物體沒有外力作用時，物體與繩組成的系統(tǒng)機械能守恒，即動能和勢能之和不變。轉(zhuǎn)移的觀點：EA-EB（EA增EB減或EA減EB增）7.質(zhì)量均為m的a、b兩球固定在

13、輕桿的兩端，桿可繞點O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，兩球到點O的距離L1>L2，如圖所示.將桿拉至水平時由靜止釋放，則在a下降過程中 ( )A.桿對a不做功 B.桿對b不做功C.桿對a做負功 D.桿對b做負功8.如圖所示，在質(zhì)量不計長為L的不能彎曲的輕直桿的一端和中點分別固定兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，桿的另一端固定在水平軸O處，桿可以在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，讓桿處于水平狀態(tài)，從靜止開始釋放，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，兩球速度vA、vB分別為多少？9.質(zhì)量分別為m和M(其中M2m)的兩個小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，在桿的中點O處有一個固定轉(zhuǎn)軸，如圖537所示現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放，在Q球

14、順時針擺動到最低位置的過程中，下列有關(guān)能量的說法正確的是 ( )AQ球的重力勢能減少、動能增加，Q球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒BP球的重力勢能、動能都增加，P球和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒CP球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒DP球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒 （3）輕彈簧模型：此類問題應(yīng)注意物體與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒方法：轉(zhuǎn)化的觀點，系統(tǒng)的動能、重力勢能、彈性勢能之和不變10.質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧栓接，靜置于水平地面上，如圖甲所示現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運動，如圖乙所示在木塊A開始運動到木塊B將要離開地面的過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，

15、下述判斷正確的是 ()A力F一直增大B彈簧的彈性勢能一直減小C木塊A的動能和重力勢能之和先增大后減小D兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機械能先增大后減小11.如圖所示，在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧，上端O點與管口A的距離為2x0，一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點B，壓縮量為x0，不計空氣阻力，則 ( ) A小球運動的最大速度等于2 B小球運動中最大加速度為gC彈簧的勁度系數(shù)為mg/x0 D彈簧的最大彈性勢能為3mgx0題型五. 機械能守恒定律和動能定理的綜合應(yīng)用12.如圖所示，小球自高為H的A點由靜止開始沿光滑曲面下滑，到曲面底B點飛離曲面，B點處曲面的切線沿水平方向若

16、其他條件不變，只改變h，則小球的水平射程s的變化情況是 ( )Ah增大，s可能增大 Bh增大，s可能減小Ch減小，s可能增大 Dh減小，s可能減小13.如圖所示在水平地面上固定一個半徑為R的半圓形軌道，其中圓弧部分光滑，水平段長為L，一質(zhì)量為m的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌道的最右端，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)突然釋放小物塊，小物塊被彈出，恰好能夠到達圓弧軌道的最高點A，取g10 m/s2，且彈簧長度忽略不計，求：(1)小物塊的落點距O的距離；(2)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢能HABR14.質(zhì)量為m的小球，沿光滑環(huán)形軌道由靜止滑下（如圖5-5-11所示），滑下時的高度足夠

17、大.則小球在最低點時對環(huán)的壓力跟小球在最高點時對環(huán)的壓力之差是小球重力的多少倍？15.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接，導(dǎo)軌半徑R，一個質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點，求：ABCR（1）彈簧對物塊的彈力做的功；（2）物塊從B至C克服阻力所做的功；（3）物塊離開C點后落回水平面時動能的大小.典型錯誤之一：混淆注意“相對位移”與“絕對位移”。PQ17.小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上(如圖所示) ，從地面上看，在小物塊沿斜

18、面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力。A. 垂直于接觸面，做功為零； B.垂直于接觸面，做功不為零；C. 不垂直于接觸面，做功不為零； D.不垂于接觸面，做功不為零。18.如圖所示，斜面置于光滑水平面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是（）A. 物體的重力勢能減少量等于物體動能增加量B. 斜面的機械能不變C. 斜面對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功D. 物體和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒典型錯誤之二：混淆“桿的彈力方向”與“繩的彈力方向”。OABVAVB繩的彈力是一定沿繩的方向的，而桿的彈力不一定沿桿的方向。所以當(dāng)物體的速度與桿垂直時，桿的彈力可以對物體做功。19.如圖所示，在長為L的輕桿中點A和端點B各固定一質(zhì)量均為m的小球，桿可繞無摩擦的軸O轉(zhuǎn)動，使桿從水平位置無初速釋放擺下。求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，輕桿對A、B兩球分別做了多少功? 典