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能量守恒定律


能量守恒定律
一、选择题 1.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是( A.只有重力和弹力作用时,机械能守恒 B.当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒 C.当有其他外力作用时,只要其他力的合力的功为零,机械能守恒 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 2.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的

支持力所做的 功等于( ) A.物体势能的增加量 B.物体动能的增加量 C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量 D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功 3.下列说法正确的是( ) A.摩擦力对物体做功,其机械能必减少 B.外力对物体做功,其机械能必不守恒 C.做变速运动的物体可能没有力对它做功 D.物体速度增加时,其机械能可能减少 4.一物体在光滑水平面上作匀速直线运动,现加上同一水平面内的一组共点力,能使物体移 动一段距离后动能保持不变的是( ) A.2N、5N、9N B.1N、2N、5N C.21N、3N、5N D.10N、10N、10N 5.以下说法中正确的是( ) A.物体在平衡力作用下的运动过程中,机械能一定守恒 B.物体克服重力做功时,机械能一定不守恒 2 C.当物体以 5m / s 的加速度加速运动时,机械能可能守恒 D.以上说法都不正确 6.两个质量不等的小铁块 A 和 B,分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静 止滑向底部,下列说法中正确的是( ) A.下滑过程重力所做的功相等 B.它们到达底部时动能相等 C.它们到达底部时速度相等 D.它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等 7.物体从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上,在 A 点开始与弹簧接触,到 B 点物 体速度为零,然后被弹回,则( ) A.物体 A 到 B 的过程中,动能不断减小 )

B.物体从 B 上升到 A 的过程中,动能不断增大 C.物体从 A 到 B 及 B 上升到 A 的过程中,动能是先变大后变小 D.物体在 B 点的动能为零 8.质量为 m 的物块始终静止在倾角为θ的斜面上,下列说法正确的是( A.若斜面向右匀速移动距离 s,斜面对物块没有做功 B.若斜面向上匀速移动距离 s,斜面对物块做功 mgs C.若斜面向左以加速度 a 匀加速移动距离 s,斜面对物块做功 mas D.若斜面向下以加速度匀加速移动距离 s,斜面对物块做功 m(g+a)s 9.一个小孩站在船头,按图两种情况用同样大小的力拉绳,经过相同的时间 t (船未碰撞) , W W P P 小孩所做的功 1 、 2 及在时间 t 内小孩拉绳的功率 1 、 2 的关系 为( ) )

A. W1 > W2 , P1 ? P2 C. W1 = W2 , P1 ? P2

B. W1 < W2 , P1 ? P2
1 ? P 2 D. W1 ? W2 , P

10. 将物体以一定的初速度竖直上抛.若不计空气阻力,从抛出到落回原地的整个过程中, 下列四个图线中正确的是( )

11.利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时,下列器材中不必要的是( A.重物 B.纸带 C.天平 D.低压电源



12.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是( (A)空气阻力做正功 (B)重力势能增加 (C)动能增加 13.在离地面高为 A 处竖直上抛一质量为 m 的物块,抛出时的速度为 V0,当它



(D)空气阻力做负功.

落到地面时速度为 V,用 g 表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 ( )
1 1 mv2- mv02 2 2 1 1 C.mgh+ mv02- mv2 2 2

A.mgh-

1 1 mv2- mv02-mgh 2 2 1 1 D.mgh+ mv2- mv02 2 2

B.-

二、填空题
14.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为 50 Hz,当地重力加速度的值为 9.80 m/s2,测得所用重物的质量为 1.00 kg. 若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点 A、B、C 到第一个点的距离如图所示(相邻 计数点时间间隔为 0.02 s) ,那么,

(1)纸带的________端与重物相连; (2)打点计时器打下计数点 B 时,物体的速度 vB=________; (3)从起点 O 到打下计数点 B 的过程中重力势能减少量是Δ Ep=___________,此过程中物体动能的增 加量Δ Ek=________(取 g=9.8 m/s2); (4)通过计算,数值上Δ Ep________Δ Ek(填“>” “=”或“<” ) ,这是因为________; (5)实验的结论是________.

O

A

B

C

3 . 1 4 5 . 0 1 7 . 0 6
三、计算题 15.子弹以某一水平速度射入静止在光滑水平桌面上的木块,当进入的深度 s1 ? 10cm 时,子 弹停止在木块内,这时木块在桌面上移动 s 2 ? 1cm 。求: (1)子弹和木块摩擦所产生的热能和 m ? 0 . 1 kg 子弹损失的动能之比; (2)如果子弹质量 ,初速度 v0 ? 200m / s ,木块质量 M ? 0.9kg , 求它们的共同速度。

单 位 : c m

16. 某市计划每日供水 180 万吨,在市郊修建了一水库。为了将水送 入水库, 需要将水渠的水提高 30m。 设每根输水管水泵功率为 100kW, 且水泵昼夜不停地工作。 如不计机械能的损耗,至少需要安装多少根输水管?每根输水管中每秒流过的水量为多少吨? 取 g=10m/s2。

17. 滑雪者从 A 点由静止沿斜面滑下,沿一平台后水平飞离 B 点,地面上 紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示,斜面、 平台与滑雪 板之间的动摩擦因数为μ. 假设滑雪者由斜面底端进入平 台后立即沿 水平方向运动,且速度大小不变.求: 滑雪者离开 B 点时的速度大小;

18. 如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至 C点停止.人与雪橇的总质量为70kg.表中 滑下过程中的有关数据, 请根据图表中的数 问题: (1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少? (2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小(g =10m/ s2 ) 位置 速度(m/s) 时刻(s) A 2.0 0 B 12.0 4 C 0 10 记录了沿坡 据解决下列

参考答案
1.C 2. CD 3. CD 13.C 4. D 5. C 6.ABD 7.CD 8. B 9.B 10.AB 11.C 12.CD

14.答案: (1)左 (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4)> (5)在实验误差允许范围内,机械 能守恒.
Q 10 ? , V ? 20m / s ?E K 11

15.

16. 【解】 (1)将 180 万吨水提高 30 米需做的功为 W=mgh=180×104×103×10×30J 每台水泵每昼夜所做的功为 W0=Pt=100×103×24×3600J 两者相除得到 W/W0=62.5 由于每台水泵配一根输水管,故至少需要 63 根输水管。 每秒流过一根水管的水量为 M=180×104/(63×24×3600)=0.33 吨 17【解】 (1)设滑雪者质量为 m,斜面与水平面夹角为 ? ,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做 功
W ? ?mg cos?s ? ?mg( L ? s cos? ) ? ?mgL

① ② ③

由动能定理

mg ( H ? h) ? ?mgL ?

1 mv 2 2

离开 B 点时的速度

v ? 2g(H ? h ? ?L)

1 2 1 2 ? mvB 18【解】(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能为: ?E ? mgh ? mv A 2 2 1 1 ΔE=(70× 10× 20+ × 70× 2.02- × 70× 12.02)J=9100J 2 2 v ?v 0 ? 12 m / s ? ?2m / s (2)人与雪橇在Bc段做减速运动的加速度: a ? C B ? t 10 ? 4

根据牛顿第二定律

:f=ma=70× (-2)N=-140N

7 ○


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