机械能守恒(二).doc

机械能守恒（二）1、如右图所示，小球做平抛运动的初动能为6J，不计一切阻力，它落到斜面P点时的动能为( )A、14J B、12J C、10J D、8J2、如图所示，从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，则R1和R2应满足的关系是: （ ）AR1R2 BR1R2/2 CR1R2 DR1R2/23、如图，在半径为R的半圆形光滑固定轨道右边缘，装有小定滑轮，两边用轻绳系着质量分别为m和M（M3m）的物体，由静止释放后，M可从轨道右边缘沿圆弧滑至最低点，则它在最低点的速率为（ ）A B CD4、一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻物体在轨道最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是（ ）A物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为B物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为C物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为D物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为 5、如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M,C点与0点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平（转过了90角）下列有关此过程的说法中正确的是（ ） A重物M做匀速直线运动 B重物M做变速直线运 C重物M的最大速度是 D重物M的速度先减小后增大6、如图所示，重10N的滑块在倾角为=30的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点。已知ab=08m，bc=04m，那么（ ）A整个过程中滑块动能的最大值为6J B整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J C从c到b弹簧的弹力对滑块做功6JD整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒7、如图所示质量为 m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S。下列说法正确的是 （ ） A小车所受重力做的功是mghB合力对小车做的功是C推力对小车做的功是Fs-mgh D阻 力对小车做的功是8、（2012年5月山东泰安二模）某电动汽车在平直公路上从静止开始加速，测得发动机功率随时间变化的图象和其速度随时间变化的图象分别如图甲、乙所示，若电动汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是A测试时该电动汽车所受阻力为1.0103N B该电动汽车的质量为1.2103kgC在0110s内该电动汽车的牵引力做功为4.4106J D在0110s内该电动汽车克服阻力做的功2.44106J9、(2012年5月山东省济宁市二模)如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Fm的大小与滑动摩擦力大小相等。则A0t1时间内F对物体做的功为零Bt2时刻物块A的速度最大Ct3时刻物块A的动能最大D0t3时间内F对物块A先做正功后做负功10、如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为，整个过程弹簧未超过弹性限度，则A滑块向左接触弹簧的运动过程中，始终做减速运动B滑块向右接触弹簧的运动过程中，始终做加速运动C滑块与弹簧接触过程中最大加速度为D滑块向右运动过程中，当弹簧形变量时，物体的动能最大11、长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角 的静止三角形物块刚好接触，如图所示。现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为V，重力加速度为g，不计所有的摩擦。则下列说法中正确的是A.上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能B.上述过程中，推力F做的功为FLC.上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D.轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为12、（2013安徽省名校联考）两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图所示。一个电量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/mB由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C由C点到A点的过程中，电势逐渐升高DAB两点的电势差UAB=-5V13、（2013贵州六校联考）如图所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空间P点时动能为Ek ，不计空气阻力，则A小球经过P点时竖直分速度为B从O点到P点，小球的高度下降 C从O点到P点过程中，小球运动的平均速度为D从O点到P点过程中，小球运动的平均速度为14、（2013江苏名校质检）如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 （ ）A当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大15、如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时，弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断A整个过程中小物块的速度可以达到 B整个过程中木板在地面上运动的路程为C长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变D若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同16、A、B两物体的质量分别为m1、m2，并排静止在水平地面上，用向右水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B，一段时间后撤去两力，两物体各自滑行一段距离后停下来。设两物体与水平地面间的动摩擦因数分别为1、2，两物体运动的vt图象分别如图中图线a、b所示。已知拉力F1、F2撤去后，物体做减速运动过程的vt图线彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出A1=2=0.1B若m1= m2，则力对物体A所做的功较多C若F1= F2，则m1小于m2D若m1= m2，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍17、（2013武汉摸底）如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度vo平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点。现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下。已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A.小球的速率为B.小球的速率为C.小球在水平方向的速度大小为voD小球在水平方向的速度大小为18、在水平面上将一小球竖直向上抛出，初速度和初动能分别为、，小球能达到的最大高度为。若运动过程中小球所受的空气阻力大小不变，小球上升到离水平面的高度为时，小球的速度和动能分别为、，则A B C D19、 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定在地面上，上端与一个质量为m的小球相 连，处于静止状态.现用力F将小球缓慢上移.直到弹簧恢复原长，然后撤掉该力，使小 球从静止开始下落.小球下落过程中的最大速度为v,不计空气阻力，重力加速度为g. 下列说法正确的是A. 小球的速度最大时弹簧的弹性势能为零B. 撤掉力F后，小球从静止下落到速度最大过程中，小球克服弹簧弹 力所做的功为C. 弹簧的弹性势能最大时小球的加速度为零D. 小球缓慢上移过程中，力F做功为21、如右图是杂技演员表演的“水流星”。一根细长绳的一端，系着一个盛了水的容器，以绳的另一端为圆心，使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动。N为圆周的最高点，M为圆周的最低点。若“水流星”通过最低点时的速度。则下列判断正确的是( ) A、“水流星”到最高点时的速度为零B、“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出C、“水流星”通过最高点时，水对容器底没有压力 D、“水流星”通过最高点时，绳对容器有向下的拉力22、如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R0.4 m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态将一个质量为m0.8 kg的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后对轨道的压力为F158 N水平轨道以B处为界，左侧AB段长为x0.3 m，与小球的动摩擦因数为0.5，右侧BC段光滑。g10 m/s2，求：(1) 弹簧在压缩时所储存的弹性势能(2) 小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力大小23、如图所示，轮半径r=10cm的传送带，水平部分AB的长度L=15m，与一圆心在O点半径R=1m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点，AB高出水平地面H=125m一质量m=01kg的小滑块(可视为质点)，在水平力F作用下静止于圆轨道上的P点，OP与竖直线的夹角=37已知sin37=06，cos37=08，g=10m/s2,滑块与传送带的动摩擦因数=01(1)求水平力F的大小(2)撤去F，使滑块由静止开始下滑若传送带一直保持静止，求滑块的落地点与B间的水平距离若传送带以的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动)，求滑块在皮带上滑过痕迹的长度24、如图所示，一质量为的滑块从高为的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为，两轮轴心间距为L，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：(1)滑块到达底端B时的速度大小v；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.25、一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个轨道半径R=0.8m的 光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，如图所示。现将一质量m=1.0kg的小滑块，由轨道顶端A点无初速释放，滑块滑到B端后冲上小车。已知小车的质量M=3.0kg，长L=2.06m，滑块与小车上表面间的动摩擦因数=0.3，取g=10m/s2。试求：（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；（2）小车运动1.5s时，车右端距轨道B端的距离；（3）滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。30、光滑斜面轨道与光滑的圆轨道相切，如图所示，圆轨道半径为R，当a球自斜面上h高处某点无初速滑下进入圆轨道时，小球能达到的最大高度可以为A等于h B小于hD等于2R C大于h 26、如图所示，水平传送带顺时针转动，转速，左右两端长。传送带左端有一顶端高为的光滑圆斜面轨道，斜面底端有一小段圆弧与传送带平滑连接。传送带右端有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP，半径为R，M、O、N在同一竖直线上，P点到传送带顶端的竖直距离也为R。一质量为的物块自斜面的顶端由静止释放，之后从传送带右端水平抛出，并恰好由P点沿切线落入圆轨道，已知物块与传送带之间的滑动摩擦因数，OP连线与竖直方向夹角。（）求：（1）竖直圆弧轨道的半径R；（2）物块运动到N点时对轨道的压力；（3）试判断物块能否到达最高点M，若不能，请说明理由；若能，求出物块在M点对轨道的压力。27、如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成（圆的半径远大于细管内径），轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。现一辆玩具小车m以恒定的功率从E点开始行驶，经过一段时间t之后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点A飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心等高。已知小车与地面之间的动摩擦因数为，ED之间的距离为x0，斜面的倾角为30。求：（1）小车到达C点时的速度大小为多少?（2）在A点小车对轨道的压力是多少，方向如何？（3）小车的恒定功率是多少？28、如图所示，一滑板B静止在水平面上，上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为R的1/4圆形光滑轨道相切于Q。一物块A从圆形轨道与圆心等高的P点无初速度释放，当物块经过Q点滑上滑板之后即刻受到大小F=2mg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m，物块与滑板间的动摩擦因数=3，滑板与水平面间的动摩擦因数=，物块可视为质点，重力加速度取g。 （1）求物块滑到Q点的速度大小； （2）简单分析判断物块在滑板上滑行过程中，滑板是否滑动； （3）为使物块不从滑板上滑离，滑板至少多长？29、如图甲所示，一根轻质弹簧竖直放置在水平地面上，下端固定，弹簧的正上方O点有一物块从静止下落并压缩弹簧，图甲中A点为弹簧处于自然长度时上端的位置，B点为弹簧弹力与物块所受重力大小相等的位置，C点为物块运动的最低点，若A、B、C三点与O点的距离分别用xA、xB、xC表示，物块加速度的大小用a表示，物块的动能Ek表示，物块下落的高度用x表示，g表示重力加速度，则能正确反映a和Ek随x变化的图像大致是31、如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率匀速向右运动，质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端。关于这一过程的下列判断，正确的有A. 滑块返回传送带右端的速率为 B. 此过程中传送带对滑块做功为C. 此过程中电动机对传送带做功为 D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为32、如图所示，将一轻弹簧固定在倾角为30的斜面底端，现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h，物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g。则下列说法正确的是A弹簧的最大弹性势能为mghB物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mghC物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能D物体最终静止在B点33、在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。 （1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_ _ ，应记作_ _cm。 （2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_，而动能的增加量为_，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示)这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_动能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是 _。 （3）另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点，图中的B是打点计时器打下的第9个点因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为_，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_动能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是_ _34、如下图所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下以初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。求：（1）第一个铁块放上后，木板运动1m时，木板的速度为多大？（2）最终有几个铁块能留在木板上？（3）最后一个铁块与木板右端距离为多大？（）参考答案1、.A 2、D 3、C 4、AD 5、B 6、BCD 7、BD 8、答案：ABD解析：该电动汽车的额定功率为P=40kW，最大速度为vm=40m/s，由P=fvm解得测试时该电动汽车所受阻力为f=1.0103N，选项A正确；由速度图象可知，050s内，电动汽车加速度为a=0.5m/s2，50s时速度为v=25m/s，功率为P=40kW，由P=Fv解得牵引力F=1600N，由牛顿第二定律F-f=ma解得该电动汽车的质量为m=1.2103kg，选项B正确；在0110s内该电动汽车牵引力做功W=20kW50s+40kW60s=3400kJ=3.4106J，选项C错误；在0110s内，由动能定理，W-Wf=mvm2，解得该电动汽车克服阻力做的功Wf=2.44106J，选项D正确。 9、答案：AC解析：0t1时间内F小于最大静摩擦力，物体静止，F对物体做的功为零，选项A正确；t3时刻物块A的速度最大，动能最大，选项C正确B错误；t1t3时间内F对物块A做正功，选项D错误。10、ACD 11、答案：B 解析：可根据排除法做由动能定理可知合外力做功等于动能的变化量，对小球来说除了斜面的的支持力还有重力对小球做功，故A选项错误；由功能关系可知，除重力和弹簧弹力以外的力对系统做的功等于系统机械能的变化量，F做的功应等于斜面和小球这一系统增加的机械能；故C选项错误小球做圆周运动，则沿绳方向有，故,D选项错。故选C。12、14、答案：ABC15、B 16、ACD 17、答案：BD解析：由机械能守恒定律，mgh=mv2，解得小球到达轨道B端时速率为v=，选项A错误B正确。设轨道在B点切线方向与水平方向的夹角为，则有tan=，cos=。小球在水平方向的速度大小为v1=vcos=，选项D正确C错误。18、D 19、B 20、D 21、C 22、解析：(1)对小球在C处，由牛顿第二定律及向心力公式得F1mgm (3分)从A到B由动能定理得：Epmgxmv12Epmv12mgx0.852 J0.50.8100.3 J11.2 J. (3分)(2)从C到D由机械能守恒定律得mv122mgRmv22v2 m/s3 m/s (3分)由于v22 m/s，所以小球在D处对轨道外壁有压力小球在D处，由牛顿第二定律及向心力公式得F2mgmF2m(g)0.8(10) N10 N.由牛顿第三定律得小球对轨道压力大小为10 N. (3分)23、24、解：（1）根据机械能守恒定律 -（2分） 得 -（2分）由牛顿第二定律 - （2分）根据运动学公式 - （1分） 可求出 - （1分） (3) 此过程的运动时间 - （1分） 传送带的路程 - （1分）相对路程 - （1分） 热量 -（1分） -（2分）25、参考答案：(1)滑块从A端下滑到B端，由机械能守恒定律得： 解得v0=4m/s （2分）在B点由牛顿第二定律得：FNmg，解得轨道对滑块的支持力大小FN30N（2分）(2)滑块滑上小车后，由牛顿第二定律得：对m： （1分）对M： （1分）当m、M速度相等时，有： （1分）联立解得：t1=1s （1分）此时m经过的位移： （1分）M经过的位移： （1分）m相对M经过的位移： （1分）联立解得:2m （1分）此时滑块未离开小车，此后一起匀速运动经过时间tt1发生位移为：（1分）解得小车经过1.5s离B端的距离为：s=s2+s3=1m （1分）(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能： （2分）26、（1）设到达斜面最低点的速度为，由机械能守恒得：解得： 2m/s所以，物体在传送带上先与减速