机械能守恒定律和动能定理.doc

机械能守恒定律与动能定理专题复习 参考答案与试题解析 　 选择题 1.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连． 弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）． 物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ． 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W． 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零． 重力加速度为g． 则上述过程中（　　） 　 A． 物块在A点时，弹簧的弹性势能等于 　 B． 物块在B点时，弹簧的弹性势能小于 　 C． 经O点时，物块的动能小于W﹣μmga 　 D． 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 解：A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，故A错误 B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+=，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确 C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确 D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误 2.如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M＞m）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（　　） 　 A． 两滑块组成系统的机械能守恒 　 B． 重力对M做的功等于M动能的增加 　 C． 轻绳对m做的功等于m机械能的增加 　 D． 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 解答： 解：A、由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误 B、由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误 C、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确 D、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确 故选CD 3.如图，一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮，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．从静止开始释放b后，a可能到达的最大高度为（　　） 　 A． h B． l.5h C． 2h D． 2.5h 解答： 解：设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒： b球的重力势能减小转化为a球的重力势能和a、b球的动能．即： 3mgh=mgh+?（3m+m）V2 解得 两球的速度都为V=， 此时绳子恰好松弛，a球开始做初速为V=的竖直上抛运动， 同样根据机械能守恒：mgh+mV2=mgH 解得a球能达到的最大高度H为1.5h． 故选B． 4.如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中（　　） 　 A． a的动能小于b的动能 　 B． 两物体机械能的变化量相等 　 C． a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 　 D． 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零 解答： 解：A、将b的实际速度进行分解如图： 由图可知va=vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，A正确； B、由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，B错误； C、a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，C错误； D、在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于FTvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：FTvbcosθt，又va=vbcosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值不相等，二者代数和不为零，故D正确． 故选：AD． 　 5.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（　　） 　 A． 缓冲器的机械能守恒 B． 摩擦力做功消耗机械能 　 C． 垫块的动能全部转化成内能 D． 弹簧的弹性势能全部转化为动能 解答： 解：A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错