机械能专题训练.doc
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1、机械能专题训练ABCD1A位置有一只小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,在小球下降阶段中,以下说法正确的选项是 D A从AD位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动B从AC位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C在B位置小球动能最大D在C位置小球动能最大2如下图,一个质量为的物体可视为质点以某一速度从点冲上倾角为30的固定斜面,其运动的加速度为3g/4,这物体在斜面上上升的最大高度为,那么在这个过程中物体的 ( D )A整个过程中物体机械能守恒B重力势能增加了3mgh/4C动能损失了3mgh/2 D机械能损失了mg
2、h/4.将物体以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升到某点P时,动能减为10J,机械能损失10J,假设空气阻力大小不变,那么物体落回到抛出点时的动能为 ( A )A36J B40JC48JD50J.设匀速行驶的汽车,发动机功率保持不变,那么( AC )A路面越粗糙,汽车行驶得越慢 B路面越粗糙,汽车行驶得越快C在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快 D在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢.将小球竖直上抛,经一段时间落回抛出点,假设小球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比拟,以下说法中正确的选项是 C 6.伽利略在研究力和运动的关系的时候,用两个对接的斜面,一个
3、斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如下图。伽利略设计这个实验的目的是为了说明 C A如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒C维持物体作匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力,就不会运动7滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率为v2,且v21,断开轻绳,木板和物块沿斜面下滑假设木板足够长,与挡板发生碰撞时,时间极短,无动能损失,空气阻力不计求:1木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中,物块的加速度;2从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间,木板运动的路程s;3从断开轻绳到木板
4、和物块都静止,摩擦力对木板及物块做的总功W解析:1设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块物块受合力 F物块=kmgsinmgsin由牛顿第二定律 F物块=ma物块由得 a物块=k-1gsin,方向沿斜面向上2设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1由机械能守恒 解得 设木板弹起后的加速度a板 由牛顿第二定律 a板=k+1gsinS板第一次弹起的最大路程 解得 木板运动的路程 S= +2S1=3设物块相对木板滑动距离为L 根据能量守恒 mgH+mgH+Lsin=kmgsinL摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinL解得 如下图,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面
5、的倾角为37,一质量为的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。 sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s21物块在水平面上滑行的时间为多少?2假设物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处,用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?3假设物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?解答:1物块先沿斜面匀加速下滑,设AB长度为L,动摩擦因数为下滑的加速度1分到达B点时速度 1分 在水平面上物块做匀减速
6、运动 1分在水平面上运动的时间 1分2设CB距离为,全过程用动能定理: 3分解得: 2分3设力作用的最短距离为,根据动能定理可得: 3分解得: 2分.如下图为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四局部粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L3m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,BQC的半径为r1m,APD的半径为R,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q37。现有一质量为m1kg的小球穿在滑轨上,以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为,设小球经过轨道连接处均无能量损失。g10m/s2,sin370.6,
7、cos370.8,sin18.5=0.32,cos18.5=0.95,tan18.5=,cot18.5=3求:1要使小球完成一周运动回到B点,初动能EK0至少多大?2小球第二次到达D点时的动能;3小球在CD段上运动的总路程。解析:1R=Ltan18.5+r=2m1分Ek0mgR(1-cosq)+ mgLsinq +mmgLcosq2分代入 解得Ek048J1分2小球第一次回到B点时的动能为:EkB=mg2R-mgr(1+cosq)-mmgL=12J,小球沿AB向上运动到最高点,距离B点为s那么有:EkB=mmgscosq+mgssinq,2分 代入 解得s=18/13m=1分小球继续向下运动,
8、当小球第二次到达D点时动能为 =12.6J 2分3小球第二次到D点后还剩12.6J的能量,沿DP弧上升后再返回DC段,到C点只剩下2.6J的能量。因此小球无法继续上升到B点,滑到BQC某处后开始下滑,之后受摩擦力作用,小球最终停在CD上的某点。1分 由动能定理: 2分可得小球在CD上所通过的路程为s1分小球通过CD段的总路程为S总2Ls1分。如下图,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的摩擦因数=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N,铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s2。求:1经过多长时间铁块运动到
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