机械能压轴题及答案.doc

机械能守恒、功能关系、动能定理压轴题 物块a和b，木板和物块均处于静止状态。现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2，使它们向右运动。当物块与木板分离时，P、Q的速度分别为v1、v2，物块P、Q相对地面的位移分别为s1、s2。已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是 ( )F1aPF2bQqA若F1F2、m1m2，则、B若F1F2、m1 F2、m1=m2，则、D若F1 2a)在同一竖直面里成一直线悬于光滑的平台MN上,悬点距台面高均为a.今有一质量为3m的小球以水平速度v沿台面射向振子并与振子依次发生弹性正碰,为使每个振子碰撞后都能在竖直面内至少做一个完整的圆周运动,则入射小球的速度v不能小于( )A. B.C. D.【答案】 C【解析】试题分析：3m和m弹性碰撞:3mv=3mv+mv13mv2=3mv2+,得v=同理3m与第二个m弹性碰撞后得v=3m与第三个球碰后得所以vavbvc,只要第三个球能做完整的圆周运动,则前两球一定能做完整的圆周运动.第三个球碰后,由机械能守恒而,解之得故C正确，故选C考点：考查动量守恒定律点评：本题难度较小，应用动量守恒定律求解问题时，首先应明确研究系统，判断初末状态动量22一质量为m的小球以初动能Ek0从地面竖直向上抛出，已知上升过程中受到阻力作用，图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能,重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系，（以地面为零势能面，ho表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k值为常数且满足0 kl）则由图可知，下列结论错误的是（ ）A表示的是动能随上升高度的图像，表示的是重力势能随上升高度的图像B上升过程中阻力大小恒定且f= kmgC上升高度时，重力势能和动能相等D上升高度时，动能与重力势能之差为23如图所示，一根光滑的绝缘斜槽连接一个竖直放置的半径为R050m的圆形绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B050T。有一个质量m010g，带电量为q+1610-3C的小球在斜轨道上某位置由静止自由下滑，若小球恰好能通过最高点，则下列说法中正确的是（重力加速度取10m/s2）（ ）A小球在最高点只受到洛伦兹力和重力的作用B小球从初始静止到达最高点的过程中机械能守恒C若小球到最高点的线速度为v，小球在最高点时的关系式成立D小球滑下初位置离轨道最低点为m24实验测试表明，地球表面附近存在一个方向竖直向下的电场，若雨滴带负电，下落过程中某雨滴的机械能和电势能的变化情况是 A雨滴的机械能逐渐减小，电势能也逐渐减小B雨滴的机械能逐渐减小，电势能却逐渐增大C雨滴的机械能逐渐增大，电势能也逐渐增大D雨滴的机械能可能不变，电势能也可能不变试题分析：电场方向竖直向下，带负电的雨滴受到的电场力竖直向上，下落过程中电场力做负功，电势能增大，判断机械能的变化方法是判断除重力以外的其它力做功，所以机械能逐渐减小，故选B点评：本题难度较小，机械能的变化根据除了重力以外其他力做功判断，电势能变化根据电场力做功判断25水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图（a）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示。（表中的值是根据t值计算得出的）（1）根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作x图线。（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）已知点(0，0)在x图线上，从x图线看，与x是什么关系？从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系？当弹簧长度改变量为x时，弹性势能与相应的Ek是什么关系？综合以上分析，Ep与x是什么关系？【问题修改】（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）已知点(0，0)在x图线上，从x图线看，与x是什么关系？从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系？当弹簧长度改变量为x时，弹性势能与相应的Ek是什么关系？综合以上分析，Ep与x是什么关系？26(12分)如图所示，倾角=30、宽度L=1 m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1 T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。用平行于导轨、功率恒为6 W的牵引力F牵引一根质量为m=0.2 kg、电阻R=1 的放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直)。当ab棒移动2.8 m时，获得稳定速度，在此过程中，克服安培力做功为5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦，g取10 m/s2)，求：(1)ab棒的稳定速度。(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。27如图所示，长木板固定在水平实验台上，在水平实验台右端地面上竖直放有一粗糙的被截去八分之三(即圆心角为135)的圆轨道，轨道半径为R；放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动，运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F，小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处，速度方向沿C处的切线方向，且刚好能到达圆轨道的最高点D处已知小球的质量为m，小球与水平长木板间的动摩擦因数为，长木板AB长为L， B、C两点间的竖直高度为h，求：(1)B、C两点间的水平距离x(2)水平恒力F的大小(3)小球在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功28如图所示，AB为半径R0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接小车质量M3 kg，车长L2.06 m，车上表面距地面的高度h0.2 m现有一质量m1 kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数0.3，当车运行了1.5 s时，车被地面装置锁定(g10 m/s2)试求：(1)滑块刚到达B端瞬间，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；(4)滑块落地点离车左端的水平距离29如图所示，倾角为的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求(1) 工人的推力；(2) 三个木箱匀速运动的速度；(3) 在第一次碰撞中损失的机械能。30如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B