高一物理-机械能守恒定律-大纲+经典习题(家教版)

1高一系列练习精彩点拨10部分1.高一物理机械能守恒定律同步达纲1．如图8—51所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩至最短，若不计弹簧的质量和空气阻力，小球由a→b→c的运动过程中A．小球的动能逐渐减小B．小球的重力势能逐渐减小C．小球的机械能守恒D．小球的加速度逐渐减小2．两个质量相同的小球A、B，分别用细线悬挂在等高的、1O、2O点，A球的悬线比B球的长，如图8—52所示，把两球均拉到与悬线水平后由静止释放，以悬点所在平面为参考平面，到两球经最低点时的A.A球的速度等于B球的速度B．A球的动能等于B球的动能C．A球的机械能等于B球的机械能D．A球对绳的拉力等于B球对绳的拉力3．某同学身高1．8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1．8m高的横竿，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取210m/s)A．2m／sB．4m／sC．6m／sD．8m／s4．如图8—53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?2参考答案【同步达纲练习】1.BC点拨：小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球和弹簧组成的系统的机械能守恒．2.CD点拨：A、B两球荡下时，绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒：另外.3,2,2,2122mgTmglvmmgTglvmglmv3．B点拨：算高度时要从该同学的重心量起，由mhmghmv9.0,212，得．smv/2.44．211gLv点拨：取地面为零势能面，由机械能守恒定律得2212)42(222mvLmgLLgmLgm32．高一物理机械能守恒定律同步达纲【同步达纲练习】1.下列叙述中正确的是()A.合外力对物体做功为零的过程中，物体的机械能一定守恒B.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒C.做匀变速运动的物体机械能可能守恒D.当只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒2.从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们()A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等3.如下图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点.则这两次过程中()A.重力势能改变量相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.弹簧弹力对物体做功相等4.在人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法中正确的是()A.动量和动能都守恒B.动量和动能都不守恒，但机械能守恒C.动量不守恒，但动能守恒D.动量和机械能不守恒5.物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是下滑到底端所用时间的一半时，物体的动能与势能(以斜面底端为零势能参考平面)之比为()A.1∶4B.1∶3C.1∶2D.1∶26.光滑斜面A、B与水平方向的夹角分别为30°与60°，自斜面底以相同速率沿斜面A向上抛出小球a，沿斜面B向上抛出小球b，则下述说法中正确的是()A.a、b球上升最大高度相等B.a、b球沿斜面的最大位移相等4C.二球从抛出到返回时间相等D.a球比b球先返回抛出点7.质量1.0kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36J的动能，如果空气阻力不计，取地面为零势能处，g取10m/s2，则()A.铁球在最高点时的重力势能为36JB.铁球在全程中点位置时具有72J机械能C.铁球落到地面时速度为12m/sD.铁球开始下落时的高度为7.2m8.在长1m的细线下吊一个2kg的小球，线上端固定，将线拉到与水平成30°角时，从静止放开小球，当线与竖直方向30°角时，小球速度大小为m/s，当小球到悬点正下方时对线的拉力大小等于N.9.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H1，如下图所示.现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离为H2.若取无形变时为弹簧弹性势能的零点，则此时弹簧的弹性势能Ep=.10.如下图所示，ABC是一段竖直平面内的光滑的1/4圆弧形轨道，圆弧半径为R，O为圆心，OA水平，CD是一段水平光滑轨道.一根长2R、粗细均匀的细棒，开始时正好搁在轨道两个端点上.现由静止释放细棒，则此棒最后在水平轨道上滑行的速度为.【素质优化训练】11.如下图所示，在细线下吊一个小球，线的上端固定在O点，将小球拉开使线与竖直方向有一个夹角后放开，则小球将往复运动，若在悬点O的正下方A点钉一个光滑小钉，球在从右向左运动中，线被小钉挡住，若一切摩擦阻力均不计，则小球到左侧上升的最大高度是()5A.在水平线的上方B.在水平线上C.在水平线的下方D.无法确定12.如下图所示，OA、OB、BC均为光滑面，OA=OB+BC,角α＞β，物体从静止由O点放开，沿斜面到A点所需时间为t1，物体从静止由O点放开沿OBC面滑到C点时间为t2，A、C在同一水平面上，则关于t1与t2的大小的下述说法中正确的是()A.t1=t2B.t1＞t2C.t1＜t2D.条件不足，无法判定13.如下图所示，有许多根交于A点的光滑硬杆具有不同的倾角和方向.每根光滑硬杆上都套有一个小环，它们的质量不相等.设在t=0时，各小环都由A点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么这些小环下滑速率相同的各点联结起来是一个()A.球面B.抛物面C.水平面D.不规则曲面14.如下图所示，三小球a、b、c的质量都是m，都放于光滑的水平面上，b、c与轻弹簧相连，都静止.a以速度υ0冲向b，碰后与b一起运动，在整个运动过程中()A.三球与弹簧的总动量守恒，总机械能不守恒B.三球与弹簧的总动量守恒，总机械能也守恒C.当b、c球速度相等时，弹簧的势能最大D.当弹簧恢复原长时，c球的动能一定最大，b球的动能一定为零15.如下图所示，A、B两物体和轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙.现在向左施力F推物体B使弹簧压缩，然后由静止释放，A将6被拉离竖直墙.那么A、B与弹簧组成的系统，在A离开竖直墙以后的运动过程中，下列说法中正确的是()A.系统的动量始终等于撤去外力时的动量B.A与B的速度相同时，弹簧的弹性势能最大C.弹簧出现的最短长度等于撤去外力时弹簧的长度D.系统的机械能总等于撤去外力时弹簧的弹性势能16.如下图所示，分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开A、B二球，二球在运动中空气阻力不计，到最低点时二球在同一水平面上，关于二球在最低点时速度的大小是()A.A球的速度大B.B球的速度大C.A、B球的速度大小相等D.无法判定17.如下图所示，光滑的轨道竖直放置，O为圆心，半径为0.2m，A点比圆心高0.1m，质量为0.1kg的小球通过A点时的速度大小为2m/s，则小球通过B点时的速度大小等于m/s，对B点的压力大小等于N，小球最大上升高度比O点高m.一18.如上图所示，在光滑水平面上有两个物体，其质量分别为mA=1kg,mB=2kg,A与墙面间连有一个轻弹簧，B以υ0=6m/s的速度向A运动，与A碰撞后粘合在一起继续向右运动而压缩弹簧，则弹簧被压缩至最大程度时具有的弹性势能是J.19.如下图所示，一轻质杆上有两个质量相等的小球A、B，轻杆可绕O点在竖直平面内自由转动.OA=AB=l，先将杆拉至水平面后由静止释放，则当轻杆转到竖直方向时，B球的速度大小为.720.如上图所示，圆弧轨道在竖直平面内，半径为R，高为h，一物体从底端冲上弧面，若不计摩擦，欲使物体通过圆弧顶端而又不脱离弧面，则物体在圆弧底端时的速率υ0应为.21.如下图所示，在长度一定的细线下方系一小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向成不同偏角θ(0°＜θ≤90°)时无速释放.则小球摆回到最低点P时，细线所受拉力的大小范围是.22.如上图所示，质量相等的重物A、B用绕过轻小的定滑轮的细线连在一起处于静止状态.现将质量与A、B相同的物体C挂在水平段绳的中点P，挂好后立即放手.设滑轮间距离为2a，绳足够长,求物体下落的最大位移.23.一根长为L的细绳，一端拴在水平轴O上，另一端有一个质量为m的小球.现使细绳位于水平位置并且绷紧，如下图所示.给小球一个瞬间的作用，使它得到一定的向下的初速度.(1)这个初速度至少多大，才能使小球绕O点在竖直面内做圆周运动?(2)如果在轴O的正上方A点钉一个钉子，已知AO=32L，小球以上一问中的最小速度开始运动，当它运动到O点的正上方，细绳刚接触到钉子时，绳子的拉力多大?824.黄河是我国也是世界上含沙量最多的大河.请回答下列有关黄河成灾和治理的几个问题：(1)黄河的泥沙主要来自.(2)根据河南省陕县水文站多年的观测资料，黄河平均每立方米河水含沙量高达37.7kg.如果按该水文站所测黄河多年平均径流量4.20×1010m3计算，黄河每年通过该站输往下游的泥沙有多少吨?如果把这些泥沙筑成上底宽0.6m，下底宽1.4m，高1m的沙墙，则沙墙可绕地球赤道多少圈?(地球半径R=6370km,黄河泥沙的密度按1.5g·cm-3计算)(3)由于黄河成灾的要害是泥沙，因此是治黄的关键所在.(4)上图是黄河两岸人民利用黄河下游河床高悬的特点创造的引黄淤灌工程，实现了水沙资源的综合利用，化害为利.该工程把多泥沙的黄河水引出堤外，主要依靠，它的吸程(图中h1)最多不能超过m?如果某虹吸管的直径为40cm，水面与堤脚的高差(图中h2)为5m，则该虹吸管每秒可引水多少立方米?(不考虑水的粘滞力、管壁的阻力、摩擦力等的影响)【知识验证实验】随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一重要任务.如下图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案.与站台连接的轨道有一小的坡度.请你从提高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点.解析：节能.列车进站时，利用上坡使部分动能转化为重力势能，减少因为刹车而损耗的机械能；列出出站时，利用下坡把储存的重力势能转化为动能，起到节能作用.(若从力的角度分析，也可)【知识探究学习】2001年1月10日，我国航天试验飞船“神舟二号”成功发射.“神舟二号”由中国酒泉卫星发射中心升空，在运行中进行了预定的空间科学实验.它标志着我国航天事业迈出了重要步伐，是我国航天史上的重要里程碑.酒泉这个神圣的地方，据史书记载，大将军霍去病曾带兵镇守此域，唐代大诗人的名句“大漠孤烟直，长河落日圆”，描写的也是正是酒泉地区的风光，与此相距不远的敦煌飞天女的神话故事，道出了华夏儿女亘古不灭的飞天梦想.新型“长征”运载火箭，将重达8.4吨的飞船送至近地轨道1，如下图所示，9飞船与火箭分离后，以速度7.2km/s绕地球做匀速圆周运动，经过运行几周，飞船调整后在Q点开启发动机，短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后，飞船沿椭圆轨道2运行，到达P点，开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球做圆周运动.利用同样方法使飞船离地球越来越远，飞向广袤的宇宙太空.“神舟二号”飞船采用20MHz的频率向地面测控站发出无线电信号，报告飞行的速度、位置、姿态以及各种试验情况.“神舟二号”在太空遨游了7天后，宛如嫦娥下凡，姗姗降落在我国的内蒙古大草原.消息传来，举国欢庆.这次飞行试验取得了丰硕成果，包括空间遥感、环境监测以及空间材料、生命科学、天文和超重失重等科学试验，取得了大量翔实的数据，为我国载入航天试验提供了充分的技术资料.“神舟二号”飞船的试验成功，再一次表明，中国人民完全有能力独立自主攻克尖端技术，在世界高科技领域占有一席之地.(1)轨道1离地面高度约(已知地球半径R=6400km,第一宇宙速度为υ0=7.9km/s)A.8000kmB.1600kmC.6400kmD.4200km(