2012届高三物理第二轮专题练习之机械能(新人教)

机械能1如图1所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一高度且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中（）A重物的重力势能减少；B重物的重力势能增加；C重物的机械能不变；D重物的机械能减少。2如图2所示，质量为M的A、B两球固定在轻杆的两端，杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动，已知两物体距O点的距离L1L2，现在由图示位置静止释放，则在A下降过程中（）A杆对A不做功；B杆对B不做功；C杆对A做负功；D杆对B做负功。3以初速度V0竖直向上抛出一质量为M的小物体。假定物块所受的空气阻力F大小不变。已知重力加速度为G，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A201FM和0FB201VFG和0MGFC20VFG和0GFD20VFMG和0F4游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A下滑过程中支持力对小朋友做功B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功5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V2R甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条水平轨道CD相连，如小球从离地3R的高处A点由静止释放，可以滑过甲轨道，经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，小球与CD段间的动摩擦因数为，其余各段均光滑为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象试设计CD段的长度15如图是打秋千的示意图，最初人直立站在踏板上A点所示，绳与竖直方向成角，人的重心到悬点O的距离为1L；从A点向最低点B运动过程中，人由直立状态自然下蹲，在B点人的重心到悬点O的距离为2L；在最低点处，人突然由下蹲变成直立状态人的重心到悬点O的距离恢复为1且保持该状态到最高点C设人的质量为M，踏板和绳的质量不计，空气阻力不计求1人刚到最低点B还处于下蹲状态时，两根绳中的总拉力F为多大2人到达左端最高点C时，绳与竖直方向的夹角为多大用反三角函数表示AH3R甲乙RRCDABCO16半径CMR20的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为G5的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，如果A经过N点时的速度SV/41A经过轨道最高点M时对轨道的压力为N50，取2/10SMG求小球A从N到M这一段过程中克服阻力做的功W17如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为M的小球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功答案与解析1【答案】AD【解析】重物从A点运动到B点，高度降低，重物的重力势能减少，因此很多同学只注意到重物从A运动到B时，重物速度增加，即重物的功能增加，故认为动能的增加量与重力势能的减少量相当，而判断重物机械能不变，错选C。若从整个系统去仔细分析会发现重物下降过程中，重物的动能增加，重力势力能减少，弹簧的弹性势能增加；而且在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，重物与弹簧组成的系统机械能守恒。以B点为零势能点，则在A点系统的机械能只有重力势能，在B点系统的机械能为重物的动能和弹簧的弹性势能，且两处的机械能相等，所以可以判断重物的机械能减少，即C错，正确答案A、D。2【答案】C【解析】因为杆在转动，所以很多同学能分析到A球受到重力和杆对A的作用力，并习惯认为杆对A的作用力指向圆心O，与运动方向垂直，对小球A、B都不做功，而错选A、B。若我们能从整个系统去分析，会发现杆绕O点在竖直平面内无摩擦地转动，没有能量的损失，所以A、B和杆组成的系统机械能守恒。杆对A、B球的作用力是内力，A球下降过程中，B球的重力势能和动能都增加，所以B球的机械能增加，且B球重力对B球做负功，所以可以判断杆对B球做正功，B球的机械能才增加，从中可以判定B、D是错的。再由系统机械能守恒，B球的机械能增加，则A球的机械能减少，且A球重力对A球做正功，则杆对A球做负功，故A错。正确答案C。3【答案】A【解析】上升的过程中,重力做负功,阻力F做负功,由动能定理得21OMVFHG,H201VFG,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有222OMV,解得0GFV,A正确。4【答案】D【解析】在滑动的过程中，人受三个力重力做正功，势能降低B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，AC皆错，D正确。5【答案】BC【解析】OC由动能定理F合S1/2MV12EK1AC由动能定理F合S/21/2MVA2EKA由功能关系得EK11/2MV12MGSSINQA点的势能为EPA1/2MGSSINEKAEK1/2EKAEPA6【答案】BD【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WFS虽然F是变力,但通过的距离一样,所以WW1，EKWW1小球能通过甲轨道而不撞轨2设CD的长度为X，小球在乙轨道最高点的最小速度为GRV2小球要通过乙轨道最高点，则需满足21MXR3RG得X256RR小球到乙轨圆心等高处之前再返回，则需满足0MGXR3G且0MGX3R得RXR总结论CD256R或R3CD315【解析】1如图，以悬点为参考平面，人从BA点的自然下蹲过程中机械能守恒，所以BAE，即21L2COSLMGVMGB,解得COS21LGVB在最低点B处，2F,解得23FM2人在最低点处，突然由下蹲变成直立状态，人的内力做功，使人的机械能增加12ELMG,之后，人从CB点的上摆过程中机械能守恒，所以CB或AE，即COSLCOSL1121GLGMG,得12COSARL16【解析】小球运动到M点时，速度为MV,轨道对球的作用力为N，由向心力公式可得RGN2即SVM/2从N到M点由动能定理2212NMFVWMG即JRVWNF01217【解析】ABCOV1L12设当杆转到竖直位置时，A球和B球的速度分别为AV和B。如果把轻杆、地球、两个小球构成的系统作为研究对象，那么由于杆和小球的相互作用力做功总和等于零，故系