第七章 机械能守恒定律一、选择题1质量为m的小物块在倾角为的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（ ） A摩擦力做正功，支持力做正功B摩擦力做正功，支持力做负功C摩擦力做负功，支持力做正功D摩擦力做负功，支持力做负功2在粗糙水平面上运动着的物体，从A点开始在大小不变的水平拉力F作用下做直线运动到B点，物体经过A、B点时的速度大小相等。则在此过程中（ ） A拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反 B物体的运动一定不是匀速直线运动C拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零 D拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零3材料相同的A、B两块滑块质量mAmB，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离sA和sB的关系为（ ） AsAsBBsA = sBCsAsBD无法确定4某人在高h处抛出一个质量为m 的物体，不计空气阻力，物体落地时速度为v，该人对物体所做的功为（ ）AmghBCmgh +Dmgh5如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 （ ） A B C D6在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的？（ ）A汽车在水平面上匀速运动 B抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力）C拉着物体沿光滑斜面匀速上升 D如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来7沿倾角不同、动摩擦因数相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则（ ）A沿各斜面克服重力做的功相同 B沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些C沿倾角大的斜面拉力做的功小些 D条件不足，拉力做的功无法比较8竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小恒定，则（ ）A上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率9重物m系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说，下列说法正确的是（ ）A重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小B重物的重力势能最小时，动能最大C弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小D重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大10一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3 处，如图所示，下面说法中那些是正确的（ ）A在 C1、C2、C3 处的动能相等B在 C1、C2、C3 处的速度相同C物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC1上下滑时加速度最小D物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动，在AC3上下滑时所用时间最少二、填空题11如图所示，物体沿斜面匀速下滑，在这个过程中物体所具有的动能_，重力势能_，机械能_（填“增加”、“不变”或“减少”）12用200 N的拉力将地面上一个质量为10 kg的物体提升10 m（重力加速度 g = 10 m/s2，空气阻力忽略不计）。拉力对物体所做的功是_J；物体被提高后具有的重力势能是_J（以地面为零势能参考面）；物体被提高后具有的动能是_J。13一个质量为0.5 kg的小球，从距地面高5 m处开始做自由落体运动，与地面碰撞后，竖直向上跳起的最大高度为4 m，小球与地面碰撞过程中损失的机械能为_J。（取g = 10 m/s2，空气阻力不计） 14一个物体从光滑斜面的顶端，由静止开始下滑，取斜面底端为势能的零参考面，则当下滑到斜面的中点时，物体的动能与重力势能的比值为_；当下滑的时间等于滑到底部的时间的一半时，物体的动能与势能的比值为_。 15如图所示，小滑块沿光滑曲面自高度为h处由静止开始下滑，经过动摩擦因数恒定的水平面AB后再滑上另一光滑曲面，C是AB的中点，如果滑块经过A、C两点的速率之比为43，则滑块滑上另一曲面的最大高度是_。三、计算题16在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示（图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D、E分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点）。查得当地的重力加速度g = 9.80 m/s2。根据纸带求：（1）重锤下落的加速度。（2） 若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时，减少的重力势能为多少？（3）重锤下落到B时，动能为多大？（4）从（2）、（3）的数据可得什么结论？产生误差的主要原因是什么？17把一个质量为1 kg的物体放在水平面上，用8 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，物体运动2 s时撤掉拉力。（g取10 m/s2）求：（1）2 s末物块的动能。（2）2 s后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。 18一个质量为0.6 kg的小球，从距地面高6 m处开始做自由落体运动，小球与地面碰撞过程中损失的机械能为15 J，那么小球与地面碰撞后，竖直向上跳起的最大高度是多少。（g取10 m/s2，空气阻力不计）19如图所示，物体从高AE = h1 = 2 m、倾角 a = 37 的坡顶由静止开始下滑，到坡底后又经过BC = 20 m一段水平距离，再沿另一倾角 b =30 的斜坡向上滑动到D处静止，DF = h2 = 1.75 m。设物体与各段表面的动摩擦因数都相同，且不计物体在转折点B、C处的能量损失，求动摩擦因数。参考答案一、选择题1B解析：摩擦力方向与小物块的运动方向夹角小于90，所以做正功；支持力方向与运动方向夹角大于90，所以做负功。2C3B解析：应用动能定理可知，滑行距离与物体质量没有关系。4D解析：人对物体所做的功等于物体获得的动能，然后应用动能定理可求出人做的功。5C6ABD7ABD8BC解析：h =，由于机械能的损耗，v0v末，所以，t上t下，重力在上升、下降过程中做功相等，所以p上p下。9ACD解析：物体下降过程中，动能、重力势能、弹性势能之和保持不变。10ACD二、填空题11不变；减少；减少 122 000；1 000；1 0001351411；13 解析：注意零势能面的选择，应用动能定律或者机械能守恒求解。15解析：应用动能定理求解，滑块从A到C动能损失，所以到B点时，动能为A点时的。三、计算题16（1）9.69 m/s2；（2）|Ep| = 1.89 mJ；（3）Ek = 1.88 mJ；（4）在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。17（1）72 J；（2）36 m 183.5 m 解析：对下落、弹起的全过程应用能量守恒求解。 190.01 解析：对全过程应用动能定理求解。第 3 页 共 7 页