《機(jī)械能守恒定律》習(xí)題訓(xùn)練1．（多選）某蹦床運(yùn)動(dòng)員在一次蹦床運(yùn)動(dòng)中僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，如圖為蹦床對該運(yùn)動(dòng)員的作用力F隨時(shí)間t的變化圖象。不考慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．t1至t2過程內(nèi)運(yùn)動(dòng)員和蹦床構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．t1到t2過程內(nèi)運(yùn)動(dòng)員和蹦床構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能增加C．t3至t4過程內(nèi)運(yùn)動(dòng)員和蹦床的勢能之和增加D．t3至t4過程內(nèi)運(yùn)動(dòng)員和蹦床的勢能之和先減小后增加2．（多選）翼裝飛行中的無動(dòng)力翼裝飛行，國際上稱之為飛鼠裝滑翔運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員穿戴著擁有雙翼的飛行服裝和降落傘設(shè)備，從飛機(jī)、懸崖絕壁等高處一躍而下，運(yùn)用肢體動(dòng)作來掌控滑翔方向，最后運(yùn)動(dòng)員打開降落傘平穩(wěn)落地。無動(dòng)力翼裝飛行進(jìn)入理想飛行狀態(tài)后，飛行速度通?？蛇_(dá)到200km/h。若某次無動(dòng)力翼裝飛行從A到B的運(yùn)動(dòng)過程可認(rèn)為是在豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員所受重力逐漸減小B．運(yùn)動(dòng)員所受重力的功率逐漸減小C．運(yùn)動(dòng)員所受的合力逐漸減小D．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能逐漸減小3．如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊在離地面高為h的桌面上以速度v滑動(dòng)，以桌面為參考平面，物塊的機(jī)械能為（）A． B． C． D．04．一個(gè)質(zhì)量為m的物體從固定的傾角為θ粗糙斜面頂端勻速下滑，斜面長為L，高為h，則下列說法中正確的是（）A．物體的在頂端時(shí)重力勢能為mghB．合外力對物體做正功C．物體機(jī)械能不變D．物體的機(jī)械能減少了mgsinθL5．某籃球運(yùn)動(dòng)員站在與電腦連接的力傳感器上做原地縱向摸高訓(xùn)練，圖甲是他做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的示意圖，圖中的小黑點(diǎn)表示人的重心，圖乙是電腦上顯示的力傳感器所受壓力隨時(shí)間變化的圖像，取g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)，則根據(jù)圖像分析可知（）A．t=0.5s時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員下蹲到最低點(diǎn)B．運(yùn)動(dòng)員雙腳離開力傳感器的速度為5m/sC．運(yùn)動(dòng)員跳起的最大高度為1.25mD．起跳過程中運(yùn)員做的功大于360J6．如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R，bc是半徑為R的四分之一圓弧與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球，始終受到水平恒力的作用，自a點(diǎn)從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，且小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)速度為，則小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)機(jī)械能的增量是（）A．2mgR B．3mgR C．4mgR D．5mgR7．“竹蜻蜓”是民間的兒童玩具，如圖所示，雙手用力搓柄可使“竹蜻蜒”上升。在某次實(shí)驗(yàn)中，“竹蜻蜓”離開手后沿直線上升到最高點(diǎn)。在上升過程中，下列說法正確的是（）A．“竹蜻蜓”在旋轉(zhuǎn)過程中，葉片上A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等B．“竹蜻蜒”的動(dòng)能一直增加C．“竹蜻蜓”的重力勢能一直增加D．“竹蜻蜓”的機(jī)械能增加8．如圖所示，質(zhì)量為m的蹦極運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)上躍下。設(shè)運(yùn)動(dòng)員由靜止開始下落，且下落過程中（蹦極繩被拉直之前）所受阻力恒定，且下落的加速度為eq\f(3,5)g。在運(yùn)動(dòng)員下落h的過程中（蹦極繩未拉直），下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功為eq\f(3,5)mghB．運(yùn)動(dòng)員的重力勢能減少了eq\f(3,5)mghC．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了eq\f(3,5)mghD．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了eq\f(3,5)mgh9．圖是某工程師的輕軌車站設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)前后連接的軌道都有一個(gè)小坡度，列車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡。假設(shè)站臺(tái)高度比途中軌道高出2m，列車在途中軌道進(jìn)站前的速度為29.2km/h。(1)此時(shí)切斷電源，不計(jì)阻力，列車能否“沖”上站臺(tái)？如果能，到達(dá)站臺(tái)上的速度是多大？取g=10m/s2。(2)你認(rèn)為工程師這樣設(shè)計(jì)的意圖是什么？10．雪車是冬季競技運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一。如圖所示，在一段賽道上，運(yùn)動(dòng)員操控雪車無動(dòng)力滑行，沿斜坡賽道經(jīng)A點(diǎn)至坡底O點(diǎn)，再沿水平賽道經(jīng)B點(diǎn)滑至C點(diǎn)。已知運(yùn)動(dòng)員與雪車的總質(zhì)量為m，A點(diǎn)距水平賽道的高度為h，OB距離為s，雪車在A、B和C各點(diǎn)的速度分別為vA、vB和vC，從B點(diǎn)滑至C點(diǎn)所用tBC。忽略空氣阻力，設(shè)雪車與賽道表面間的摩擦力大小恒定，重力加速度大小為g，求∶(1)滑行過程中雪車所受摩擦力的大??；(2)雪車與運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到O點(diǎn)的過程中機(jī)械能的改變量。11．如圖所示，質(zhì)量m=60kg的跳水運(yùn)動(dòng)員從距水面高h(yuǎn)=10m的跳臺(tái)上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中。若將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，以水面為參考平面，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2求運(yùn)動(dòng)員：(1)起跳時(shí)的動(dòng)能；(2)在跳臺(tái)上時(shí)具有的重力勢能；(3)入水時(shí)的速度大小。12．如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接。在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ。現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號(hào)球的水平外力F的作用下均靜止，此時(shí)1號(hào)球球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為h。現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動(dòng)，直到所有小球均運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi)。重力加速度為g。求：(1)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，2號(hào)球?qū)?號(hào)球所做的功。13．如圖所示，運(yùn)動(dòng)員及所攜帶的全部設(shè)備的總質(zhì)量為60kg，彈性繩原長為L=10m。運(yùn)動(dòng)員（可看作質(zhì)點(diǎn)）從蹦極臺(tái)（P點(diǎn)）自由下落，運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)具有的動(dòng)能最大，B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員下落的最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。(1)運(yùn)動(dòng)員下落第1s內(nèi)重力勢能的變化量；(2)運(yùn)動(dòng)員下落6米時(shí)的動(dòng)能；(3)若PB間高度為H=16m，在下落過程中，彈性勢能的最大值；(4)試從加速度和速度角度分析運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)開始下落第一次到達(dá)A點(diǎn)此過程的運(yùn)動(dòng)情況?！稒C(jī)械能守恒定律》參考答案1.BD【詳解】AB．由圖可知，t1至t2過程內(nèi)彈簧的彈力的最大值逐漸變大，運(yùn)動(dòng)員和蹦床構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤，B正確；CD．t2以后，蹦床的彈力最大值不變，整個(gè)過程重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能總量保持不變，t3時(shí)刻彈力為零，重力大于彈力，接下來運(yùn)動(dòng)員做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加，當(dāng)重力等于彈力時(shí)，加速度為零速度最大，再向后，彈力大于重力，運(yùn)動(dòng)員做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能減小，t4時(shí)速度最小，動(dòng)能先增大后減小，故運(yùn)動(dòng)員和蹦床的勢能之和先減小后增加，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。2.BD【詳解】A．運(yùn)動(dòng)員所受重力恒定不變，故A錯(cuò)誤；B．由于速率不變，速度與重力的夾角（銳角）逐漸增大，重力的功率逐漸減小，故B正確；C．由于運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，大小不變，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員高度降低而動(dòng)能不變，機(jī)械能逐漸減小，選項(xiàng)D正確.故選BD。3.B【詳解】以桌面為參考平面，物塊的重力勢能為Ep=0，動(dòng)能為則機(jī)械能為故選B。4.D【詳解】A．由于重力勢能與零勢能面選取有關(guān)，則物體的在頂端時(shí)重力勢能不一定為mgh，故A錯(cuò)誤；B．由于物體勻速運(yùn)動(dòng)，則合力為0，即合外力對物體為0，故B錯(cuò)誤；CD．由于物體勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢勢能減小，減小量為則機(jī)械能減少了mgsinθL，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.D【詳解】A．由圖可知，時(shí)刻，力傳感器的示數(shù)為零，說明運(yùn)動(dòng)員完全失重，處于下蹲的過程中，還沒有下蹲到最低點(diǎn)，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)圖像分析可知運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.6s，根據(jù)上拋運(yùn)動(dòng)的對稱性，下落時(shí)間為0.3s，根據(jù)公式得BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像分析可知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的動(dòng)能為由于運(yùn)動(dòng)員從下蹲最低點(diǎn)到起跳，重心上移，增加了重力勢能，所以起跳過程中運(yùn)員做的功大于。D正確。故選D。6.B【詳解】小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)機(jī)械能的增量是故選B。7.C【詳解】A．“竹蜻蜓”在旋轉(zhuǎn)過程中，葉片上、兩點(diǎn)的角速度，因半徑不同，有A點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度，故A錯(cuò)誤；B．“竹蜻蜓”離開手后沿直線上升到最高點(diǎn)的速度為零，動(dòng)能最后減小到零，故B錯(cuò)誤；C．“竹蜻蜓”離開手后沿直線上升到最高點(diǎn)的過程中，高度升高，即重力勢能一直增大，故C正確；D．“竹蜻蜓”離開手后沿直線上升到最高點(diǎn)的過程中，除重力做功之外，還有空氣阻力對它做功，故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。8.D【詳解】B．重力做的功為重力勢能減少了B錯(cuò)誤；D．由牛頓第二定律知，運(yùn)動(dòng)員所受的合力為根據(jù)動(dòng)能定理D正確；AC．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了，重力勢能減少了，則機(jī)械能減少了根據(jù)功能原理知，運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功等于機(jī)械能的減少量為，AC錯(cuò)誤。故選D。9.(1)能沖上站臺(tái)，5.07m/s；(2)見解析【詳解】解：(1)選地面是重力勢能的參考平面，由機(jī)械能守恒定律有解得因?yàn)閔＇=3.29m>2m，列車能沖上站臺(tái)；設(shè)列車到達(dá)站臺(tái)上的速度是v＇由機(jī)械能守恒定律有(2)工程師的設(shè)計(jì)意圖是：車到站要停車，車此時(shí)有很大動(dòng)能，若剎車就會(huì)把車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，若車?yán)蒙掀?，就把車的?dòng)能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲(chǔ)存起來；車出站由靜止開始運(yùn)動(dòng)，需要電能啟動(dòng)，若車?yán)孟缕拢瑒t可以把重力勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，便于啟動(dòng)，也節(jié)省了電能，起到節(jié)能的作用。10.(1)；(2)【詳解】(1)設(shè)雪車在O點(diǎn)的速度為，雪車與賽道表面間的摩擦力為，則雪車在OB及BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理及速度公式得解得(2)雪車與運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)的動(dòng)能為在A點(diǎn)的機(jī)械能為所以從A點(diǎn)滑到O點(diǎn)的過程中機(jī)械能的改變量11.(1)750J；(2)6000J；(3)15m/s【詳解】(1)起跳時(shí)的動(dòng)能(2)在跳臺(tái)上時(shí)具有的重力勢能根據(jù)機(jī)械能守恒定律得可得，入水時(shí)的速度大小12.(1)；(2)【詳解】(1)從釋放到1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽的過程中，相鄰球之間無彈力。以1號(hào)球?yàn)檠芯繉ο?，根?jù)機(jī)械能守恒定律可得得(2)撤去水平外力F后，以10個(gè)小球整體為研究對象，利用機(jī)械能守恒定律可得得以1號(hào)球?yàn)檠芯繉ο螅蓜?dòng)能定理得得13.(1)重力勢能減?。?2)；(3)；(4)見解析【詳解】(1)運(yùn)動(dòng)員從靜止下落到彈性繩拉直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員重力做正功，重力勢能減小了(2)運(yùn)動(dòng)員下落的過