专题训练十一(功和能){带答案}.doc

例4：如图，质量都为m的A、B两环用细线相连后分别套在水平光滑细杆OP和竖直光滑细杆OQ上，线长L=0.4m，将线拉直后使A和B在同一高度上都由静止释放，当运动到使细线与水平面成30角时，A和B的速度分别为vA和vB，求vA和vB的大小。（取g=10m/s2）解析：对AB系统，机械能守恒 由解得：答案：点评：机械能守恒解题注意点: 1、定对象（可能一物体、可能多物体）2、分析力做功判断是否守恒3、分析能（什么能、怎么变）4、列式EK增=EP减;前=E后;连接体问题的高度关系连接体问题的速度关系，沿同一根绳子的速度处处相等例1. （09年天津卷）10.(16分)如图所示，质量m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2，求（1） 物块在车面上滑行的时间t;（2） 要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0不超过多少。解析：（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有 其中 解得代入数据得 （2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v，则 由功能关系有 代入数据解得 =5m/s故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v0不能超过5m/s。答案：（1）0.24s (2)5m/s 热点关注：知识： 功能关系、动能定理例2. 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v2 EPA答案：BC例3.（2007年理综全国卷20）假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则（ ） A. Ek必须大于或等于W，探测器才能到达月球 B. Ek小于W，探测器也可能到达月球 C. Ek1/2 W，探测器一定能到达月球 D. Ek 1/2 W ，探测器一定不能到达月球解析：设月球引力对探测器做的功为W1，根据动能定理可得：WW10Ek，可知，F地F月，由W=Fs 虽然F是变力,但通过的距离一样,所以WW1，Ek W-W1 W 故B选项正确。 由于探测器在从地球到月球的过程中，地球引力越来越小，此过程中克服地球引力做的功为W，在从地球到达地月连线中点的过程中，探测器克服地球引力做的功要远大于1/2 W，而月球引力对探测器做的功很小，探测器的初动能若为1/2 W ，则到不了地月连线中点速度即减为0，所以探测器一定不能到达月球。 D选项也正确。 答案：BD典型例题：例4：质量为m的物体，从静止开始以3g/4的加速度竖直向下运动了h米，以下判断正确的是： （ ）A物体的重力可能做负功 B物体的重力势能一定减少了3mgh/4 C物体的重力势能增加了mgh D物体的机械能减少mgh/4 答案：D例5. 如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中 ( )A物体在最低点时的弹力大小应为2mgB弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C弹簧的最大弹性势能等于2mgAD物体的最大动能应等于mgA答案：AC6.测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员的质量为M，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦和质量），绳的另一端悬吊的重物质量为m，人用力向后蹬传送带而人的重心不动，传送带以速度v向后匀速运动（速度大小可调），最后可用的值作为被测运动员的体能参数。则： （ A ） A人对传送带不做功B人对传送带做功的功率为mgvC人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等，但正、负相反D被测运动员的值越大，表示其体能越好 8如图59所示,一轻弹簧一端系在墙上,自由伸长时,右端正好处在B处,今将一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A处,然后释放,小物体能在水平面上运动到C点静止，AC距离为 s；如将小物体系在弹簧上,在A由静止释放,则小物体将向右运动,最终停止,设小物体通过的总路程为L ,则下列选项正确的是 ( B )A L s BL = s CL = 2s D以上答案都有可能10如图所示, 光滑平台上有一个质量为的物块，用绳子跨过定滑轮由地面上的人向右拉动，人以速度从平台的边缘处向右匀速前进了，不计绳和滑轮的质量及滑轮轴的摩擦，且平台离人手作用点竖直高度始终为，则 （ C ）A在该过程中，物块的运动也是匀速的 B在该过程中，人对物块做的功为C在该过程中，人对物块做的功为D在该过程中，物块的运动速率为22.汽车的质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4000N，试求:汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间？若汽车达到最大速度后，突然阻力变为原来的两倍，将做什么运动？22.解析：15（1）汽车以额定功率行驶，其牵引力为F=P/v ，由牛顿第二定律F-Ff=ma当F=Ff时，a=0，此时（2）汽车以恒定加速度起动后 ，所以匀加速运动可达到的最大速度为所以匀加速运动的时间为（3）阻力增大到后，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，最终作匀速运动，速度为23.如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于方向水平向左的匀强电场中，电场强度为E开始时A、B静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B一直在水平面上运动且不会碰到滑轮试求(1) 开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小；(2) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C下落到最大距离时物块A对挡板P的压力刚好为零，试求物块C下落的最大距离；(3) 若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？23.解析：（1）对系统AB： (2)开始时弹簧形变量为，由平衡条件： 设当A刚离开档板时弹簧的形变量为：由：可得 故C下降的最大距离为： 由式可解得 PABE（3）由能量守恒定律可知：C下落h过程中，C重力势能的的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和当C的质量为M时： 当C的质量为2M时，设A刚离开挡板时B的速度为V 由式可解得A刚离开P时B的速度为： 26. 如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)。AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条长为L的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC面上，其一端D至B的距离为La。现自由释放链条，则：链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由；链条的D端滑到B点时，链条的速率为多大？hCBAaDLaL-aDaBAC26.解析：链条机械能守恒 因为斜面是光滑的，www.ks