高一物理机械能守恒和动能定理难题攻略

1、高一物理机械能守恒和动能定 理难题攻略1 （黄埔一模，12 分）如图F A P B v0所示，长为L 的平板车，质量为 m1 ，上表面到水平地面的高度为h，以速度v0向右做匀速直线运动，A、 B 是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个水平向左的恒力F，与此同时，将一个质量为m2的小物块轻放在平板车上的P点 （小物块可视为质点，放在 P点时相对于地面的速度为零），PB 4L，经过一段时间， 小物块脱离平板车落到地面。已知小物块下落过程中不会和平板车相碰，所有摩擦力均忽略不计，重力加速度为g。求：（ 1）小物块从离开平板车开始至落到地面所用的时间；（ 2）小物块在平板车上停留的时间。24.（

2、14 衡水 14分 ） 如图所示，在距水平地面高为H=0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P 处固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在 P 点的右边，杆上套一质量m=2kg的小球A半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在 P点的正下方，在轨道上套有一质量m=2kg的小球B 用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来杆和半圆形轨道在同一竖直面内，小球和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响现给小球A施加一个水平向右、大小为 55N的恒力F，则：（ 1） 求把小球B 从地面拉到半圆形轨道顶点C 的过程中力F 做的功2）求小球B运动到C处时的速度大小3） 小球

3、 B被拉到离地多高时小球A与小球B 的速度大小相等？3. （ 12 人大附中）如图所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后， 落在水平传送带上。已知平台与传送带的高度差 H 1.8m，水池宽度s0 1.2m，传送带AB间的距离L0 16.6m. 由于传送带足够粗糙，假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过 t 1.0s反应时间后，立刻以a 2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端。 若传送带静止，选手以v0 3m/s的水平速度从平台跃出，求这位选手落在传送带上距离A 点的距离，以及从开始跃出到跑至传送带右端 B 点所经历的时间。 若传送带以v 1m/s的恒定速度向

4、左运动， 选手要能达传送带右端，则他从高台上跃出的水平速度v1 至少为多大？（计算结果均保留2 位有效数字）4.（15 年哈三中，16分 ）物体A的质量m 2kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M1kg、长L 4m。某时刻A以 v0 4m/s 向右的初速度滑上木板B 的上表面，在 A滑上 B的同时，给 B施加一个水平外力F。忽略物体A的大小，已知A与 B之间的动摩擦因数 0.1 ，取重力加速度g=10m/s2。试求:（ 1） 若给 B 施加一个水平向右5N的外力， 物体A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；（ 2）如果要使A不至于从B上滑落，外力F应满足的条件。5如图所示，长木板固定

5、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6. （ 15 分）（2008·山东理综）某兴趣小组

6、设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切弹射装置将一个小物体（可视为质点）以va 5 m/s 的水平初速度由 a 点弹出，从b 点进入轨道，依次经过“ 8002”后从p 点水平抛出小物体与地面ab段间的动摩擦因数 0.3， 不计其它机械能损失已知ab 段长L 1. 5 m ，数字“ 0”的半径R 0.2 m， 小物体质量m 0.012kg， g 10 m/s 求：小物体从p 点抛出后的水平射程小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向7.（201

7、5 安徽江南十校期末） （ 14分） 探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”， 在该轨道的P 处通过变速在进入地月“转移轨道”， 在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后， 成为环月卫星， 最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测已知“工作轨道”周期为T， 距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响（ 1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？（ 2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小；（ 3）求月球的第一宇宙速度A）周期是0

8、.15sB）波长是2m8 .（2015 徐汇一模） 一列简谐横波沿x轴传播，图 （a） 是波源的振动图像，图（b） 是 t =0.15s时的波形图。则该波图 (a)（ C）沿x 轴负方向传播（ D）波速是10m/s9 .（2015 徐汇一 模 ） 在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一水平直线上，相邻两质点的距离均为a，如图所示，振动从质点 1 开 始向右传 播，经过时间 t ，前 11 个质点第一次形成如图 所示的波 形，则此波的最大可能波速为A） 10a/ tC） 16a/ tB) 12a/ tD) 17a/ t10（2015 松江区一模） 关于机械波的概念，下列说法正确的是（A横波中质点的

9、振动方向为竖直方向，纵）B波中质点的振动方向为水平方向简谐横波在长绳中传播，绳上相距半个波长的两振动质点位移大小始终相等C向移动一个波长任一质点每经过一个周期沿波的传播方D如果振源停止振动，在介质中传播的波也就立即停止11（2015 松江区一模） 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AB和 CD是两块挡板，BC是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是（）A此时能观察到明显的波的衍射现象B挡板前后波纹间距相等C如果将孔BC 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D如果孔的大小不变，使波源频

10、率增大，12 （2015 松江区一模） 如图，是以质点P为波源的机械波沿着一条一端固定的轻绳传播到质点 Q的波形图，则质点P刚开始振动时的方向为（）A向上 B向下 C向左D向右13（ 2015 青浦一模）声波能绕过某一建筑物传播，这是因为（ A）声波是纵波（ B）声波是横波波的波长较长（ D）声波的频率较长14（ 2015 青浦一模）一列简谐横波沿播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F 的运动方向向y轴 负 方 向 ， 则C）声轴传xA）此波向x 轴正方向传播（ B）质点C将比质点B先回到平衡位置（ C）质点C此时向y 轴负方向运动（ D）质点E 的振幅为零15（ 2015 青浦一模）如图所

11、示，在外力作用下某质点运动的速度-时间图像为正弦曲线，由图可判断（）（ A） 在 0 t 1 时间内， 外力在增大（ B）在t 1 t2时间内，外力的功率先增大后减小（ C）在t 2 t 3 时刻，外力在做负功（ D）在t 1 t 3时间内，外力做的总功为零16. （呼和浩特）如图，半径为R的 1/4 圆弧支架竖直放置， 支架底AB离地的距离为2R， 圆弧边缘C处有一小定滑轮，一轻绳两端系着质量分别为m1 与 m2的物体，挂在定滑轮两边，且 m1> m2，开始时m1、 m2均静止，且 m1在图示中的最高点紧贴圆弧边缘，m1、 m2可视为质点，不计一切摩擦。求：（ 1） m1 释放后经过圆

12、弧最低点A时的速度；（ 2） 若 m1 到最低点时绳突然断开，求 m1 落地点离A点水平距离；（ 3） 为使m1 能到达A点，m1 与 m2之间必须满足什么关系？17( 2015 北京丰台期末)(10 分)如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂，摆长相同，均为 l 。现将绝缘球拉至与竖直方向成 =60°的位置自由释放，摆至最低点与金属球发生弹性碰撞。 在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场，已知由于磁场的阻尼作用，金属球总能在下一次碰撞前停在最低点处，重力加速度为g。求：(1) 第一次碰撞前绝缘球的速度(2) 第一次碰撞后绝缘球的速度(3) 经过几次碰撞

13、后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于37。sin37 ° =0.6，cos37 ° =0.8 ， 0.81 2=0.656 ， 0.81 3=0O.531 ，0.81 4=0.430， 0.81 5=0.349， 0.81 6=0.2826） 0答案1. （1） t 02hg22v03L2m1v02）第一种情况：当2a4，即F3L ，小球从A端落下tFm1v0B2014学年黄浦一模3222第二种情况：当v20a<34L，即F>2m31Lv0 ，小球从3. （ 1） 5.6 秒，（2） 4.1 米每秒4. （1）2m（ 2）1 到 3N5.6. 解：设小物体运动到

14、p 点时的速度大小为v，对小物体由a 到 p 过程应用动能定理得：1212mgL 2mgR mv mva 22a122R 2gt2s vt 解得： s 0.8 m设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，有：2 v F mg m解得：F0.3 N 方向竖直向下7. 解答：解： （ 1） 要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动（2）根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为（3）设月球的质量为M，探月卫星的质量为m，月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有：月球的第一宇宙速度v1 等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”

15、的质量为m，则有：答： （ 1） 要使探月卫星从“转移轨道”进入“工 作轨道”，应减小速度（2）探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小为（3）月球的第一宇宙速度为8.C 9.C 10 B 11.D 12.D 13.C 14.B 15.BD16. 解：（1 ）设m1运动到最低点时速度为v1，此时m2的速度为v2， 分解速度，得：v2=v1sin45 °由 m1 与m2 组 成 系 统 ， 机 械 能 守 恒 ， 有由上述两式求得（ 2）断绳后m1 做平抛运动，又 s=v1t由以上两式得s=4R3） m1 能到达A点满足条件v1 0解得17 答案(10分)解析：(1) 由 机 械 能 守 恒 定 律 得mgl (1 cos ) 1 mv02解得 v02gl (1 cos ) gl (3 分)(2) 两球碰撞过程中动量守恒和机械能守恒mv0 mv1 MvM12mv02 21 mv12 12 MvM2联立解得v1m Mv09 v09gl (3 分)1 m M010 010(3) 设在第 n 次碰撞前绝缘球的速度为vn 1，碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn和 Vn。 由于碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，则mvn 1=MVn+mvn