考点规范练 机械能守恒定律及其应用测试题VIP专享VIP免费

考点规范练17机械能守恒定律及其应用一、单项选择题1、如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲).烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，(不计空气阻力)下列说法正确的是()A、弹簧、小球所构成的系统机械能守恒B、球刚脱离弹簧时动能最大C、球所受合力的最大值等于重力D、小球所受合外力为零时速度最小答案A解析烧断细线后，小球受重力和弹力作用，故弹簧、小球所构的系统机械能守恒，选项A正确;小球受到重力和向上的弹力两个力，弹簧的弹力先大于重力，小球加速上升，后弹力小于重力，小球减速上升，所以球的动能先增大后减小，当加速度等于零时，此时所受的合力为零，即小球受到的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，动能最大，此时弹簧尚处于压缩状态，故B、D错误;小球刚开始向上运动时，合力向上，然后逐渐减小到零，脱离弹簧后合力为mg，因不知道开始运动时加速度的大小，故无法比较合力大小，故球所受合力的最大值不一定等于重力，选项C错误.2、如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m'的左端，右端与小木块m连接，且m与m'及m'与地面间接触光滑，开始时，m与m'均静止，现同时对m、m'施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个运动过程中(弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是()A、对m、m'和弹簧组成的系统，机械能守恒B、对m、m'和弹簧组成的系统，动能不断增加C、对m、m'和弹簧组成的系统，机械能不断增加D、当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、m'的动能最大答案D解析开始阶段，拉力大于弹簧的弹力，F1、F2对m、m'均做正功，故系统的机械能不断增加.随着弹簧形变量的增加，当拉力等于弹力时，物体速度最大、动能最大.之后随着弹簧形变量的增加，拉力小于弹力，物体开始做减速运动，动能不断减小.速度减小到零后，物体反向运动，拉力F1、F2均开始做负功，故系统机械能减小.所以选项D正确.3、如图所示，在高1、5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，小球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10m/s2)()A、10JB、15JC、20JD、25J答案A解析由2gh=vy2-0得vy=❑√2gh，即vy=❑√30m/s，落地时，tan60°=vyv0可得:v0=vytan60°=❑√10m/s，由机械能守恒定律得Ep=12mv02，可求得Ep=10J，故A正确.4、如图所示，用长为l的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2l的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力.若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为()A、❑√glB、❑√3glC、❑√5glD、❑√7gl答案D解析小铁球恰能到达最高点B，则小铁球在最高点处的速度v=❑√gl.以地面为零势能面，小铁球在B点处的总机械能为mg×3l+12mv2=72mgl，无论轻绳是在何处断的，小铁球的机械能总是守恒的，因此到达地面时的动能12mv'2=72mgl，故小铁球落到地面时的速度v'=❑√7gl，正确选项为D.5、如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是()A、小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B、小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C、小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D、小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒答案C解析小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球的作用力做负功，故A错误;小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，加速度有竖直向上的分量，处于超重状态，故B错误;小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球的作用力做负功，所以小球的...