- 机械能守恒定律
- 共8461题
如图所示，用同种材料制成一个竖直平面内的轨道，AB段为
（1）物体在AB段克服摩擦力做的功；
（2）若选A点所在的水平面为零势能面，物体到达B点时的机械能。
正确答案
解：（1）设物体在AB段克服摩擦力做的功为Wf对全过程应用动能定理：
解得：
（2）设物体到达B点时动能为
则从B到C根据动能定理有：
物体在B点时的机械能为
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”）
正确答案
不变，减少，减少
说明下列过程中机械能的转化：
（1）雪橇从山坡上滑下；
（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落到远处地上；
（3）玩具弹簧枪将“子弹”射出去；
（4）小孩坐在秋千上，在妈妈推了一次以后，自己荡着。
正确答案
（1）势能转化为动能；
（2）上升过程中动能转化为势能，下降过程中势能转化为动能；
（3）势能转化为动能；
（4）上升过程中动能转化为势能，下降过程中势能转化为动能。
质量为0.5kg的小球，从某高处由静止开始下落，下落过程中小球受到大小为1N的恒定的空气阻力。若小球落地速度为16m/s。求：
（1）小球下落的高度？
（2）小球下落过程中损失了多少机械能？（g=10m/s2）
正确答案
解：（1）以竖直向下为正方向，根据动能定理
代入数值，解得h=16m
（2）小球减少的机械能为
如图所示,皮带始终保持v="3" m/s的速度顺时针运动,一个质量为m="1.0" kg、初速度为零的小物体放在传送带的左端,若物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.15,传送带左右两端距离为s="4.5" m.
(1)求物体从左端运动到右端的时间;
(2)设皮带轮由电动机带动,求物体在皮带上从左端运动到右端所消耗的电能.
正确答案
(1)2.5 s (2)9 J
(1)物体先做初速度为零的匀加速直线运动,之后随传送带做匀速直线运动,μmg·t1=mv-0,所以t1="2" s,s1=
(2)加速过程摩擦力做功为：Wf=μmg·s1="4.5" J,转化为内能,物体动能的增量为：ΔEk=
如图所示，一块均匀的正方形板的边长为a，重为G，可以绕通过O点的水平轴转动，从AO呈水平位置开始将板释放，摆动一定时间后最后静止，B在O点的正下方，在这个过程中，方形板损失的机械能为______________。
正确答案
物体以
正确答案
60J
某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。
（1）如图甲，在保持M>>m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量不变的情况下进行实验。 在实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的动能为Ek= J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W= J。（保留2位有效数字）（g=9.8m/s2）
（2）在第（1）中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能EK，请你举出导致这一结果的主要原因 （写出一种即可）
正确答案
（1）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点速度，再根据动能表达式求动能；根据功的定义式求解拉力的功；（2）可以从实验原理角度分析系统误差，从测量角度分析偶然误差．
解：（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故vB=
故动能为Ek=
（2）从实验原理角度分析系统误差，从测量角度分析偶然误差；主要原因摩擦没有能完全抵消，沙与沙桶的重力大于绳的拉力（写出一种即可）.
点评：本题关键从实验原理角度分析计算动能的增加量和合力做的功，同样从实验原理角度分析误差来源．
（9分）如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R，MP为粗糙水平面．两个小物块A、B可视为质点，在半圆形轨道圆心O的正下方M处，处于静止状态．若A、B之间夹有少量炸药，炸药爆炸后，A恰能经过半圆形轨道的最高点N，而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点．已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ，求：
（1）A在轨道最高点的速度大小；
（2）B到达的最远位置离M点的距离；
（3）A与B的质量之比．
正确答案
（1）
试题分析：（1）A恰能经过半圆形轨道的最高点
解得
（2）A做平抛运动，由平抛运动规律 
B到达的最远位置离M点的距离即为 x=2R （3分）
（3）炸药爆炸过程由动量守恒定律 
A上升到N的过程，由机械能守恒定律
对B，由动能定理 
解得 
小球自高为h的斜槽轨道的顶端A开始下滑，如图所示，设小球在下滑过程中机械能守恒，小球到达轨道底端B时的速度大小是____________。
正确答案
因为小球下滑过程中机械能守恒，所以下滑过程中只有重力作功，从顶端A点到低端B点下降的高度为h，根据动能定理可得
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