2015高一物理 4.5.1 机械能守恒定律及其应用 每课一练

第5节 机械能守恒定律 4.5.1 机械能守恒定律及其应用

1．将螺母挂在铁架台上，螺母由高处释放，螺母向下摆动的过程中，重力做______功，动能________，重力势能________，在螺母向上摆动的过程中，重力做______功，动能________，重力势能______，并且上升的高度与释放点的高度______．

2．在自由落体运动或抛体运动中，物体从高为h1的A处运动到高为h2的B处，重力做功等于重力势能的变化的负值，即________________，此过程也可由动能定理得到．重力做功等于物体动能的变化，即W＝________，所以有Ep1－Ep2＝Ek2－Ek1，即Ep1＋Ek1＝________.

3．在只有________________做功的物体系统内，动能与势能会发生相互________，但机械能的总量保持不变，这叫做机械能________定律，其表达式可以写成Ek1＋Ep1＝__________或Ek2－Ek1＝____________.

4．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是( ) A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒

B．当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能就守恒 C．当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能就守恒

D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒 5.

图1

从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图1所示．若取抛出处物体 的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为( )

1

A．mgh B．mgh＋mv2

20

112C.mv2 D.mv－mgh 2020

6．质量均为m的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h处以相同的动能在竖直平面内 分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑的运动，则( ) A．三者到达地面时的速率相同 B．三者到达地面时的动能相同 C．三者到达地面时的机械能相同 D．三者同时落地

【概念规律练】

知识点一 机械能守恒的判断

1．机械能守恒的条件中“只有重力对物体做功”这句话的意思是( ) A．物体只能受重力的作用，而不能受其他力的作用

B．物体除受重力以外，还可以受其他力的作用，但其他力不做功

C．只要物体受到的重力做了功，物体的机械能就守恒，与其他力做不做功无关 D．以上说法均不正确

2．如图2所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )

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图2

A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒

B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，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 知识点二 机械能守恒定律 3．如图3所示，

图3

在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面．若以地 面为参考平面且不计空气阻力，则( ) A．物体落到海平面时的重力势能为mgh B．重力对物体做的功为mgh

1

C．物体在海平面上的动能为mv2＋mgh

20

12

D．物体在海平面上的机械能为mv0

2

图4

4．假设过山车在轨道顶点A无初速度释放后，全部运动过程中的摩擦均可忽略，其他 数据如图4所示，求过山车到达B点时的速度．(g取10 m/s2)

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【方法技巧练】

一、链条类问题的分析方法 5．如图5所示，

图5

总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端A、B相平齐，当略有 扰动时其一端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？

二、系统机械能守恒问题的分析方法 6．如图6所示，

图6

A、B两球质量分别为4m和5m，其间用轻绳连接，跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体 的半径为R)．两球从水平直径的两端由静止释放．已知重力加速度为g，圆周率用π表 示．当球A到达最高点C时，求：球A的速度大小．

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三、机械能守恒定律的综合应用 7．如图7所示，

图7

质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的 小球A和B(可以当做质点)，杆长为l，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力．当轻杆 通过竖直位置时，求：小球A、B的速度各是多少？

1．关于物体机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是( ) A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定不守恒 C．外力对物体做功等于零时，机械能一定守恒 D．若只有重力对物体做功，机械能一定守恒 2．如图8所示，

图8

物体在斜面上受到平行于斜面向下的拉力F作用，沿斜面向下运动，已知拉力F的大小 恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在斜面上的运动过程中( )

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A．做匀速运动 C．机械能保持不变 3.

B．做匀加速运动 D．机械能减小

图9

如图9所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中， 下列关于机械能的叙述中正确的是( ) A．重力势能和动能之和总保持不变 B．重力势能和弹性势能之和总保持不变 C．动能和弹性势能之和保持不变

D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 4.

图10

在下列几个实例中，机械能守恒的是( ) A．在平衡力作用下运动的物体

B．在竖直平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球

C．在粗糙斜面上下滑的物体，下滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于滑动 摩擦力

D．如图10所示，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球 5．如图11所示，

图11

一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是( ) A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 6．如图12所示，

图12

一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的绳子(l1

A．B球速度较大 B．A球速度较大

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