
课后限时集训16
机械能守恒定律及其应用
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1.在如图所示的物理过程示意图中,甲图一端固定有小球的轻杆,从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动;乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动;丙图为轻绳一端连着一小球,从右偏上30°角处自由释放;丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球从图示位置释放,小球开始摆动,则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )

甲 乙

丙 丁
A.甲图中小球机械能守恒
B.乙图中小球A机械能守恒
C.丙图中小球机械能守恒
D.丁图中小球机械能守恒
A [甲图过程中轻杆对小球不做功,小球的机械能守恒,A项正确;乙图过程中轻杆对小球A的弹力不沿杆的方向,会对小球做功,所以小球A的机械能不守恒,但两个小球组成的系统机械能守恒,B项错误;丙图中小球在绳子绷紧的瞬间有动能损失,机械能不守恒,C项错误;丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,这是因为摆动过程中小球的轨迹不是圆弧,细绳会对小球做功,D项错误。]
2.(多选)如图所示,两质量相同的小球A、B,分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球的长,把两球的悬线均拉到水平位置后将小球无初速度释放,则经过最低点时(以悬点为零势能点)( )

A.A球的速度等于B球的速度
B.A球的动能大于B球的动能
C.A球的机械能大于B球的机械能
D.A球的机械能等于B球的机械能
BD [初始时刻,两球的动能和势能均为0,运动过程中只有重力做功,机械能守恒,所以到达最低点时,两球的机械能相等,两球获得的动能分别等于各自重力势能的减少量,即Ek=mgl。]
3.(2019·上海长宁区期末)从地面竖直上抛两个质量不同、初动能相同的小球,不计空气阻力,以地面为零势能面,当两小球上升到同一高度时,则( )
A.它们具有的重力势能相等
B.质量小的小球动能一定小
C.它们具有的机械能相等
D.质量大的小球机械能一定大