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1、机械能守恒定律及其应用专题训练题型一：机械能守恒的条件和判断1.如图所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放，让其自由摆下，不及空气阻力，重物在摆向最低点的位置的过程中（ ） A重物重力势能减小 B重物重力势能与动能之和增大 C重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少 2.关于物体的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，机械能一定守恒；C外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒； D物体若只有重力做功，机械能一定守恒.3.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，
2、圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零则在圆环下滑过程中 ( )A圆环机械能守恒 B弹簧的弹性势能先增大后减小C弹簧的弹性势能变化了mgh D弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大4.在下面列举的各例中，若不考虑阻力作用，则物体机械能发生变化的是（ ）A用细杆栓着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动B细杆栓着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动C物体沿光滑的曲面自由下滑D用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上，使物体沿斜面向上运动答案：
3、B5.如图所示，两质量相同的小球A、B，分别用线悬线在等高的O1、O2点，A球的悬线比B比球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经过最低点时（悬点为零势能）（ ）AA球的速度大于B球的速度 BABA球的动能大于B球的动能CA球的机械能大于B球的机械能 DA球的机械能等于B球的机械能答案：ABD6.如图所示的装置中，木块M与地面间无摩擦，子弹m以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中，然后，将弹簧压缩至最短，现将木块、子弹、弹簧作为研究对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统（ ）A. 机械能守恒 B. 产生的热能等于子弹动能的减少量C. 机械能不守恒 D. 弹簧压
4、缩至最短时，动能全部转化成热能题型二：链条（绳）类型：（1）不能把绳或链条当作质点处理，在绳或链条上速度大小相等，此种情况下应用机械能守恒，一定要选择零势能面；链条的动能和势能之和不变（2）常采用守恒观点：E2E1或Ek2Ep2Ek1Ep1 7.如图所示，光滑的水平桌面离地面高度为2L，在桌的边缘，一根长L的匀质软绳，一半搁在水平桌面上，另一半自然悬挂在桌面上，放手后，绳子开始下落，试问，当绳子下端刚触地时，绳子的速度是多大? 零势面v8.如图所示,总长L的光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时，其一端下落，刚铁链刚脱离滑轮的瞬间速度为多少？9.如图所示，有一条长为L的
5、均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。 题型三：单个物体类型单个物体机械能守恒时，守恒观点和转化观点都可以采用（1）守恒观点：E2E1或Ek2Ep2Ek1Ep1 （2）转化观点：Ek-Ep（Ek增Ep减或Ek减Ep增）10.如图使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点B上升，那么需给它最小速度为多大时，才能使它达到轨道的最高点A？11.把一个质量为m小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为L，最大偏角为，求：(1)小球运动到最低位置时的速度是多大？(2)小球通过最低点时，细绳
6、对小球拉力多大？12.如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接，质量为m的小球在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，小球释放点离圆形轨道最低点多高？通过轨道点最低点时球对轨道压力多大？13.（2005年北京卷）AB是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道，在下端B点与水平直轨道相切，如图所示，一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑，已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦，求：（1）小球运动到B点时的动能；（2）小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的大小和方向；（3）小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力各是多大。14. 如图所示，O点离地面高
7、度为H，以O点为圆心，制作四分之一光滑圆弧轨道，小球从与O点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出，试求：（1）小球落地点到O点的水平距离；（2）要使这一距离最大，R应满足何条件？最大距离为多少？15.（2005年广东）如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A，一质量m=0.10kg的小球，以初速度在水平地面上向左做加速度的匀减速直线运动，运动后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点，求A、C间的距离（）16.如图所示，用一根长为L的细绳，一端固定在天花板上的O点，另一端系一小球A，在O点的正下方钉一钉子B，当质量为m的小球由水平位置静止释放后，小球运动到最低
8、点时，细线遇到钉子B，小球开始以B为圆心做圆周运动，恰能过B点正上方C，求OB的距离。17、一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图中，表示物体的动能随高度h变化的图象A，物体的重力势能随速度v变化的图象B，物体的机械能E随高度h变化的图象C，物体的动能随速度v的变化图象D，可能正确的是（ ）18（多选）将一物体从地面以一定的初速度竖直上抛，从抛出到落回原地的过程中，空气阻力恒定以地面为零重力势能参考平面，则下列反映物体的机械能E、动能Ek、重力势能Ep及克服阻力所做的功W随距地面高度h变化的四个图线中，可能正确的是（）19.如图所示，倾角为的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速
9、率运行，一个小物块无初速度的放在传送带上端，传送带与物块间动摩擦因数，取传送带底端为零势能面，下列描述小物块速度v，重力势能EP，动能EK和机械能E四个物理量随物块沿传送带运动距离x的变化趋势中正确的有（）20.如图所示，某人将质量为m的石块从距地面h高处斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为v0，不计空气阻力，石块落地时的动能为 （ ） A B C Dmv0h21.人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（ ）A人对小球做的功是 B人对小球做的功是C小球落地时的机械能是 D小球落地时的机械能是题型四：机械能守恒定律在多个
10、物体组成系统中的应用1.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧不计空气阻力，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A. h B. 1.5h C. 2h D.2.5h 2.如图所示，质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边定滑轮与质量为 M 的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降 h(h 小于桌面的高度)的距离，木块仍在桌面上，则砝码的速度大小为多少？3.如图，一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m1
11、、m2，m1m2现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑设碗固定不动，其内壁光滑、半径为R则m1滑到碗最低点的速度? 4.有一竖直放置的“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用长为2l15不可伸长的轻细绳相连，A、B质量均为m，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止由静止释放B后，下落高度为l时，求：(1)A、B的速度各为多大；(2)轻绳对A滑块做的功 5.如图所示，跨过同一高度的滑轮的细线连着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆高h=0.2m，开始时让连A的细线与水平杆夹角=530，由静止释放，在以后的过程中A能获得的最大速度
12、是多少？（Sin530 = 0.8 , Cos530 = 0.6 , g取10m/s2）ABh 6如图所示，质量为2m和m可看做质点的小球A、B，用不计质量的不可伸长的细线相连，跨在固定的半径为R的光滑圆柱两侧，开始时A球和B球与圆柱轴心等高，然后释放A、B两球，则B球到达最高点时的速率是多少? 杆模型：同一根杆上，转动的角速度w 相等，杆连接的物体没有外力作用时，物体与绳组成的系统机械能守恒，即动能和势能之和不变。转移的观点：EA-EB（EA增EB减或EA减EB增）7.质量均为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕点O在竖直面内无摩擦转动，两球到点O的距离L1L2，如图所示.将杆拉至水平时由
13、静止释放，则在a下降过程中 ( )A.杆对a不做功 B.杆对b不做功C.杆对a做负功 D.杆对b做负功8.如图所示，在质量不计长为L的不能弯曲的轻直杆的一端和中点分别固定两个质量均为m的小球A、B，杆的另一端固定在水平轴O处，杆可以在竖直面内无摩擦地转动，让杆处于水平状态，从静止开始释放，当杆转到竖直位置时，两球速度vA、vB分别为多少？9.质量分别为m和M(其中M2m)的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，在杆的中点O处有一个固定转轴，如图537所示现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置的过程中，下列有关能量的说法正确的是 ( )AQ球的重力势能减少、动能增加，Q球和地球组成的系统机械能守恒BP球的重力势能、动能都增加，P球和地球组成的系统机械能不守恒CP球、Q球和地球组成的系统机械能守恒DP球、Q球和地球组成的系统机械能不守恒 （3）轻弹簧模型：此类问题应注意物体与弹簧组成的系统
