8.4 机械能守恒定律 同步练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.4 机械能守恒定律 同步练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 62.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-05 15:08:00 | ||
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文档简介
8.4机械能守恒定律
物体从静止开始沿固定的光滑斜面的顶端滑到底端时，动能为E，所用时间为t，那么它从顶端下滑，经过t2时，物体的动能Ek与重力势能Ep分别为(????)
A. Ek=E4，Ep=3E4 B. Ek=E2，Ep=E2
C. Ek=3E4，Ep=E4 D. Ek=E4，Ep=E4
物体在地面附近以8?m/s2的加速度匀减速竖直上升。则物体在上升的过程中(????)
A. 物体的机械能不变 B. 物体的机械能减少
C. 物体的机械能增加 D. 条件不足，无法确定
在离地面高为h处，以速度v竖直向上抛出一个质量为m的物体。若不计空气的阻力，以地面为重力势能的零点，以下哪些量等于12mv2+mg?(????)
A. 物体到达最高点的重力势能 B. 物体落地时的动能
C. 物体落回抛出点时的重力势能 D. 物体在空中任何时刻的机械能
如图所示，将一个质量为m的石块(可视为质点)从离地面高度为H的O点以初速度v0水平抛出，途经离地面高度为h的P点并落到水平地面上。不计空气阻力，重力加速度为g，选择P点等高面为参考平面，则石块经过P点时的(????)
A. 水平分速度大于v0
B. 重力势能为12mv02
C. 动能为12mv02+mg(H??)
D. 机械能为12mv02+mgH
A、B两个单摆，摆球的质量相同，摆线长LA>LB，悬点O、O’等高，如图所示。把两个摆球拉至水平后，都由静止释放，不计阻力，摆球摆到最低点时(????)
A. A球的动能大于B球的动能
B. A球的重力势能大于B球的重力势能
C. 两球的机械能相等
D. A球摆线的拉力大于B球摆线的拉力
如图所示，在高1.5?m的光滑平台上，有一个质量为2?kg的小球，被一根细线拴在墙上，球与墙间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度大小为6.0?m/s。则弹簧压缩时具有的弹性势能是______________。(g取10?m/s2)
人造卫星环绕地球运动，受地球对它的万有引力作用，在不同位置具有万有引力势能。沿椭圆轨道绕地球运行的人造地球卫星，在由近地点向远地点运行的过程中，卫星的万有引力势能的变化情况是__________；动能的变化情况是___________；卫星的机械能的变化情况是__________。
如图所示，让球从图中的A位置由静止开始下摆，正好到最低点B位置时，线被剪断，设摆线长L=0.9m，悬点到地面的竖直高度为H=1.7m，不计空气阻力，求：
(1)摆球落地时速度的大小；
(2)落地点D到C的距离(g=10m/s2)。
如图所示，小物块A通过轻绳绕过光滑定滑轮与小物块B相连，定滑轮用一直杆固定在天花板上，A、B的质量分别为3kg和2kg，开始时用手托住A使它们处于静止且绳子恰好伸直，此时A距地面?=0.64m。松手使它们开始运动，已知g=10m/s2，不计滑轮重力，B离滑轮距离足够大。求：
(1)松手后经多长时间A达到地面；
(2)在整个运动过程中直杆对滑轮的作用力；
(3)A落地后，B还能上升的最大高度。
如图所示，一根轻弹簧竖直放置在地面上，上端为O点。某人将质量为m的物块放在弹簧上端O处，使它缓缓下落到A处，放手后物块处于平衡，在此过程中物块克服人的作用力做功为W。如果将物块从距轻弹簧上端O点H高处释放，物块自由落下，落到弹簧上端O点后，继续下落将弹簧压缩，那么物块将弹簧压缩的过程中，物块的最大速度的大小是多少？
答案和解析
1. A2. B3. ABD4.C5. AC6. 6J7.增大减小不变
8.解：(1)设小球落地时的速度大小为v，
由题意可知，从小球从开始运动到落地的过程中，只有重力做，其机械能守恒，根据机械能守恒定律有：
mg(H?Lcos60?)=12mv2
代入数据得：v=5m/s
(2)设小球运动到B点的速度大小为vB，小球从A点到B点的过程中，受重力与线的拉力作用，只有重力做功，小球的机械能守恒，
根据机械能守恒定律有：mg(L?Lcos60?)=12mvB2
解得：vB=3m/s
线被剪断后，小球从B点开始做平抛运动，设小球做平抛运动的时间为t，根据平抛运动规律有：H?L=12gt2
解得：t=0.4s
则可得落地点D与C点的距离为：xCD=vBt=3×0.4m=1.2m
答：(1)摆球落地时速度的大小为5m/s；
(2)落地点D到C的距离1.2m。
9.解：(1)松手后它们开始运动，设加速运动过程中加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得：(mA?mB)g=(mA+mB)a
解得：a=2m/s2，
根据位移?时间关系可得：?=12at2
解得：t=0.8s；
(2)设二者加速运动过程中轻绳的拉力为T，
对B根据牛顿第二定律可得：T?mBg=mBa
解得：T=24N
对滑轮根据平衡条件可得直杆对滑轮的作用力F=2T=48N；
(3)A落地时B的速度为v，则：v=at=1.6m/s
设B还能上升的最大高度为H，对B根据机械能守恒定律可得：12mBv2=mBgH
解得：H=0.128m。
答：(1)松手后经0.8s小物块A达到地面；
(2)在整个运动过程中直杆对滑轮的作用力为48N；
(3)A落地后，B还能上升的最大高度为0.128m。
10.解：将物块放在弹簧上端O处，并缓慢下落到A处，处于平衡状态，该过程重力势能的减少等于弹性势能的增加及克服人手对物
块做的功，即mg?OA=W+Ep
从O点上方高H处释放，经过A处时合力为零，速度最大，设为v，根据能量守恒定律有：
mg(H+?OA)=12mv2+Ep
解得v=2mgH+2Wm=2gH+2Wm
物体从静止开始沿固定的光滑斜面的顶端滑到底端时，动能为E，所用时间为t，那么它从顶端下滑，经过t2时，物体的动能Ek与重力势能Ep分别为(????)
A. Ek=E4，Ep=3E4 B. Ek=E2，Ep=E2
C. Ek=3E4，Ep=E4 D. Ek=E4，Ep=E4
物体在地面附近以8?m/s2的加速度匀减速竖直上升。则物体在上升的过程中(????)
A. 物体的机械能不变 B. 物体的机械能减少
C. 物体的机械能增加 D. 条件不足，无法确定
在离地面高为h处，以速度v竖直向上抛出一个质量为m的物体。若不计空气的阻力，以地面为重力势能的零点，以下哪些量等于12mv2+mg?(????)
A. 物体到达最高点的重力势能 B. 物体落地时的动能
C. 物体落回抛出点时的重力势能 D. 物体在空中任何时刻的机械能
如图所示，将一个质量为m的石块(可视为质点)从离地面高度为H的O点以初速度v0水平抛出，途经离地面高度为h的P点并落到水平地面上。不计空气阻力，重力加速度为g，选择P点等高面为参考平面，则石块经过P点时的(????)
A. 水平分速度大于v0
B. 重力势能为12mv02
C. 动能为12mv02+mg(H??)
D. 机械能为12mv02+mgH
A、B两个单摆，摆球的质量相同，摆线长LA>LB，悬点O、O’等高，如图所示。把两个摆球拉至水平后，都由静止释放，不计阻力，摆球摆到最低点时(????)
A. A球的动能大于B球的动能
B. A球的重力势能大于B球的重力势能
C. 两球的机械能相等
D. A球摆线的拉力大于B球摆线的拉力
如图所示，在高1.5?m的光滑平台上，有一个质量为2?kg的小球，被一根细线拴在墙上，球与墙间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度大小为6.0?m/s。则弹簧压缩时具有的弹性势能是______________。(g取10?m/s2)
人造卫星环绕地球运动，受地球对它的万有引力作用，在不同位置具有万有引力势能。沿椭圆轨道绕地球运行的人造地球卫星，在由近地点向远地点运行的过程中，卫星的万有引力势能的变化情况是__________；动能的变化情况是___________；卫星的机械能的变化情况是__________。
如图所示，让球从图中的A位置由静止开始下摆，正好到最低点B位置时，线被剪断，设摆线长L=0.9m，悬点到地面的竖直高度为H=1.7m，不计空气阻力，求：
(1)摆球落地时速度的大小；
(2)落地点D到C的距离(g=10m/s2)。
如图所示，小物块A通过轻绳绕过光滑定滑轮与小物块B相连，定滑轮用一直杆固定在天花板上，A、B的质量分别为3kg和2kg，开始时用手托住A使它们处于静止且绳子恰好伸直，此时A距地面?=0.64m。松手使它们开始运动，已知g=10m/s2，不计滑轮重力，B离滑轮距离足够大。求：
(1)松手后经多长时间A达到地面；
(2)在整个运动过程中直杆对滑轮的作用力；
(3)A落地后，B还能上升的最大高度。
如图所示，一根轻弹簧竖直放置在地面上，上端为O点。某人将质量为m的物块放在弹簧上端O处，使它缓缓下落到A处，放手后物块处于平衡，在此过程中物块克服人的作用力做功为W。如果将物块从距轻弹簧上端O点H高处释放，物块自由落下，落到弹簧上端O点后，继续下落将弹簧压缩，那么物块将弹簧压缩的过程中，物块的最大速度的大小是多少？
答案和解析
1. A2. B3. ABD4.C5. AC6. 6J7.增大减小不变
8.解：(1)设小球落地时的速度大小为v，
由题意可知，从小球从开始运动到落地的过程中，只有重力做，其机械能守恒，根据机械能守恒定律有：
mg(H?Lcos60?)=12mv2
代入数据得：v=5m/s
(2)设小球运动到B点的速度大小为vB，小球从A点到B点的过程中，受重力与线的拉力作用，只有重力做功，小球的机械能守恒，
根据机械能守恒定律有：mg(L?Lcos60?)=12mvB2
解得：vB=3m/s
线被剪断后，小球从B点开始做平抛运动，设小球做平抛运动的时间为t，根据平抛运动规律有：H?L=12gt2
解得：t=0.4s
则可得落地点D与C点的距离为：xCD=vBt=3×0.4m=1.2m
答：(1)摆球落地时速度的大小为5m/s；
(2)落地点D到C的距离1.2m。
9.解：(1)松手后它们开始运动，设加速运动过程中加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得：(mA?mB)g=(mA+mB)a
解得：a=2m/s2，
根据位移?时间关系可得：?=12at2
解得：t=0.8s；
(2)设二者加速运动过程中轻绳的拉力为T，
对B根据牛顿第二定律可得：T?mBg=mBa
解得：T=24N
对滑轮根据平衡条件可得直杆对滑轮的作用力F=2T=48N；
(3)A落地时B的速度为v，则：v=at=1.6m/s
设B还能上升的最大高度为H，对B根据机械能守恒定律可得：12mBv2=mBgH
解得：H=0.128m。
答：(1)松手后经0.8s小物块A达到地面；
(2)在整个运动过程中直杆对滑轮的作用力为48N；
(3)A落地后，B还能上升的最大高度为0.128m。
10.解：将物块放在弹簧上端O处，并缓慢下落到A处，处于平衡状态，该过程重力势能的减少等于弹性势能的增加及克服人手对物
块做的功，即mg?OA=W+Ep
从O点上方高H处释放，经过A处时合力为零，速度最大，设为v，根据能量守恒定律有：
mg(H+?OA)=12mv2+Ep
解得v=2mgH+2Wm=2gH+2Wm