1、1 20232023 人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版知识点题人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版知识点题库库 单选题 1、如图所示,在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点,在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下,以初速度v0从A点开始做曲线运动,图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts 末质点的速度达到最小值v,到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直,则下列说法不正确的是()A恒定外力F的方向与初速度的反方向成 角指向曲线内侧,且sin=0 B质点所受合外力的大小为022 C质点到达B点时的速度大小为0022 Dts 内恒力F做功为12(02 2)答案:D
2、 AB到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直,恒力F的方向与速度方向成钝角,建立坐标系 2 则 v=v0sin,v0cos=ayt,根据牛顿第二定律有 F=may 解得 F=022,sin=0 即恒定外力F的方向与初速度的反方向成 角指向曲线内侧,且 sin=0,故 AB 正确,不符合题意;C设质点从A点运动到B经历时间t1,设在v0方向上的加速度大小为a1,在垂直v0方向上的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律可得 Fcos=ma1,Fsin=ma2 根据运动学公式可得 v0=a1t1,vB=a2t1 解得质点到达B点时的速度大小为 vB=0022 故 C 正确,不符合题意;D从A到B过程
3、,根据动能定理 3 W=1221202 即ts 内恒力F做功为12(02 2),故 D 错误,符合题意。故选 D。2、如图所示,竖直平面内固定着一光滑的直角杆,水平杆和竖直杆上分别套有质量为mP0.8kg 和mQ0.9kg 的小球 P 和 Q,两球用不可伸长的轻绳相连,开始时轻绳水平伸直,小球 Q 由顶角位置O处静止释放,当轻绳与水平杆的夹角 37时,小球 P 的速度为 3m/s,已知两球均可视为质点重力加速度g10m/s2,sin370.6,cos370.8,则连接 P、Q 的轻绳长度为()A0.8mB1.2m C2.0mD2.5m 答案:C 将小球 P 和 Q 的速度分解为沿绳方向和垂直于
4、绳方向,两小球沿绳方向的速度相等,即 cos37=Qcos53 解得 Q=43=4m/s 两小球组成的系统机械能守恒,则 Q=12P2+12QQ2 连接 P、Q 的绳长 =sin37 4 联立解得 =2m 故选 C。3、复兴号动车在世界上首次实现了速度 350km/h 自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。已知一列质量为m的动车,以恒定功率P在平直轨道上行驶,当其达到最大速度vm时,其阻力f可表示为()Af=PvmB=m C=mD=m22 答案:C 当动车达到最大速度vm时,动车受力平衡,即 =m 解得 =m 故选 C。4、如图所示,一物体放在粗糙的水平面上,在力F的作用下向
5、右匀速运动,下列说法正确的是()A如果力的方向不确定,则物体的重力和力的合力方向也无法确定 B力的方向水平时,力对应的值最小 C力的方向斜向上并且与支持力和摩擦力的合力方向垂直时,力对应的值最小 D当力对应的值最小时,力的功率也最小 5 答案:C A物体的受力分析如右图所示 物体的重力和力的合力与物体的支持力和摩擦力的合力等大反向,又因为=N 物体的支持力和摩擦力的合力方向确定,则物体的重力和力的合力方向确定,故 A 错误;BC当的方向斜向上并且与支持力和摩擦力的合力方向垂直时,对应的值最小,故 B 错误,C 正确;D因速度水平,的功率等于的水平分力和速度的乘积,可知当越大,功率越小,故 D
6、错误。故选 C。5、如图甲所示,光滑水平面与光滑竖直半圆轨道平滑衔接,其中圆弧DE部分可以拆卸,弧CD(C点与圆心等高)部分对应的圆心角为 30,在D点安装有压力传感器并与计算机相连,在.A点固定弹簧枪,可以发射质量相同、速率不同的小球,通过计算机得到传感器读数与发射速率平方关系如图乙所示,重力加速度g取 10m/s2,则下列说法正确的()A小球质量为 0.2kg 6 B圆弧轨道半径为 0.5m C当传感器读数为 3.5N 时,小球在E点对轨道压力大小为 3N D若拆卸掉圆弧DE部分,小球发射速率平方v02=17.5 时,小球上升到最高点时与水平面间距离为78m 答案:B AB设小球在D点速度
7、大小为vD,小球对传感器压力大小为F,由牛顿第二定律有 +sin30=2 由机械能守恒有 1202=(1+sin30)+122 整理得 =0272 在 02图像中是一次函数,则 72=3.5=3.517.5 解得 =0.1kg =0.5m 选项 A 错误,B 正确;C由图像可知,当传感器读数为 3.5N 时,02=35,设最高点速度为v,则有 1202=2+122 对E点压力N,有 7 +=2 联立各式解得 =2N 选项 C 错误;D若圆弧DE部分拆卸掉,小球发射速率平方02=17.5时,小球在D点做斜上抛运动,小球在D点速度大小=2.5m/s 则小球上升到最高点与水平面间距离 =(1+sin
8、30)+(cos30)22=2732m 选项 D 错误。故选 B。6、如图,一个质量为m的小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放;滑块与斜面间动摩擦因数恒定,以水平地面为零势能面。则滑块滑至斜面底端时的动能Ek随斜面倾角 变化的关系图像可能正确的是()AB 8 CD 答案:A 由题知小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放,则对于小滑块下滑的过程应用动能定理可得 tan=k(tan )故当=2时,Ek=mgh;随着 减小,tan 逐渐减小,物块滑到斜面底端的动能逐渐减小,当重力沿斜面方向的分力小于等于最大静摩擦力时,有 mgsin mgcos 解得 tan 此后继续减小,物块都不再下滑,则此后小滑块
9、的动能一直为零。故选 A。7、在国际单位制中,质量的单位符号是()AkgBNCJDPa 答案:A A国际单位制中,kg 是质量单位,故 A 正确;B国际单位制中,N 是力的单位,故 B 错误;C国际单位制中,J 是能量单位,故 C 错误;D国际单位制中,Pa 是压强单位,故 D 错误。9 故选 A。8、在第 24 届北京冬季奥林匹克运动会上,我国 18 岁的小将谷爱凌以 1620 跳的高难度动作力压群芳,拿到了自由式滑雪女子大跳台金牌。下面相关叙述正确的是()A裁判在对谷爱凌 1620 跳的动作进行裁定时可以将她看成质点 B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时可以将她看成质点 C该项目不
10、受天气环境的影响,随时可以进行比赛 D该项目在完成的过程中满足机械能守恒 答案:B A裁判在对谷爱凌的动作进行裁定时,谷爱凌的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A 错误;B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时,谷爱凌的形状和大小可以忽略,B 正确;C降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,C 错误;D该项目在完成的过程中有摩擦力、空气阻力等其他力做功,机械能不守恒,D 错误。故选 B。9、质量为 3 kg 的物体,从高 45 m 处自由落下(g取 10 m/s2),那么在下落的过程中()A前 2 s 内重力做功的功率为 300 W B前 2 s 内重力做功的功率
11、为 675 W C第 2 s 末重力做功的功率为 500 W D第 2 s 末重力做功的功率为 900 W 答案:A AB前 2 s 内重物下落的距离 =122=20m 10 重力做功 =600J 前 2 s 内重力做功的功率为 =6002W=300W 选项 A 正确,B 错误;CD第 2 s 末重物的速度 v=gt=20m/s 则第 2 s 末重力做功的功率为 P=mgv=600W 选项 CD 错误。故选 A。10、下列有关力对物体做功的说法正确的是()A静摩擦力一定不做功 B如果外力对物体做功为零,则物体一定处于静止状态 C物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大 D物体在运动过程中,若
12、受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功 答案:D A静摩擦力也可以做功,如物体随倾斜传送带向上运动,物体受到静摩擦力做功,故 A 错误;B如匀速下落的小球,外力对物体做功为零,物体不是处于静止状态,故 B 错误;C物体受到的外力对物体所做功的大小和力、位移和力位移夹角有关,故 C 错误;D物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功,故 D 正确。11 故选 D。11、北斗卫星导航系统是由 24 颗中圆地球轨道卫星、3 颗地球静止同步轨道卫星和 3 颗地球倾斜同步轨道卫星共 30 颗卫星组成.已知地球半径为R,表面重力加速度为g,两种地球同步卫星到地心的距离均为kR,
13、中圆地球轨道卫星周期为同步卫星的一半,如图所示。有关倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B,下列说法正确的是()A中圆地球轨道卫星B加速度大小为4 232 B倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比为43:4 C某时刻两卫星相距最近,则再经 12 小时两卫星间距离为(1+143)D中圆地球轨道卫星B的动能大于倾斜地球同步轨道卫星A的动能 答案:C A设中圆地球轨道卫星B的轨道半径为,倾斜地球同步轨道卫星A的轨道半径=根据开普勒第三定律,有 33=2(2)2 得=43 由牛顿第二定律 2=12 由黄金代换公式 =2 得=2232 选项 A 错误;B卫星做圆周运动线速度大小 =
14、2 则倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比:=43:2 选项 B 错误;C某时刻两卫星相距最近,即两卫星与地心连线在一条直线上,则再过 12 小时中圆轨道卫星B回到原位置,但倾斜地球同步轨道卫星A位于原位置关于地心的对称点,两卫星间距离 =+=(1+143)选项 C 正确;D中圆地球轨道卫星B的速度大于倾斜地球同步轨道卫星A的速度,由于两卫星质量不确定,不能比较其动能大小,选项 D 错误。故选 C。12、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是()A运动员到达最低点前重力势能先减小后
15、增大 B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能减小 13 C蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 答案:C A在运动的过程中,运动员一直下降,则重力势能一直减小,故 A 错误;B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加,故 B 错误;C蹦极的过程中,系统只有重力和弹力做功,所以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒,故 C 正确;D重力势能的变化量与零势能点的选取无关,故 D 错误。故选 C。13、2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发
16、射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则()A若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 B嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速 C嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 D嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能增大 答案:B A由于不确定月球的半径,根据密度公式,无法求月球的密度,选项 A 错误;B嫦娥三号在进行变轨时,改变卫星的速度,此时万有引力不变,要做向心运动,故应让发动机点火使其减速,14 选项 B 正确;C根据
17、开普勒定律可知:近月点的速度大于远月点的速度,即,选项 C 错误;D嫦娥三号在动力下降阶段,引力做正功,引力势能减小,选项 D 错误。故选 B。14、如图所示,跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起,最后以一定的速度进入水中,若不计阻力,则该运动员在下降的过程中()A重力势能减小,动能增加,机械能不变 B重力势能减小,动能增加,机械能减小 C重力势能增加,动能增加,机械能增加 D重力势能减小,动能增加,机械能增加 答案:A 不计空气阻力,运动员下降过程中机械能守恒,重力势能减小,动能增加,机械能不变。故选 A。15、某卫星在赤道上空轨道半径为1的圆形轨道上绕地球运行的周期为T,卫星运动方向与
18、地球自转方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。假设某时刻,该卫星在A点变轨由半径为1的圆形轨道进入椭圆轨道,近地点B到地心距离为2。设卫星由A到B运动的时间为t,地球自转周期为0,不计空气阻力,则()15 A=380 B=(1+2)21 1+221 C卫星在图中椭圆轨道由A到B时,机械能增大 D卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中,机械能不变 答案:A A赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方,则有地球转了圈,卫星转了圈,可得 3T0=8T =380 A 正确;B根据开普勒第三定律可知(1+22)3(2)2=132 解得 =(1+2)411+221 B 错误;
19、C卫星在图中椭圆轨道由A到B时,只有万有引力做功,机械能守恒,C 错误;16 D卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中,卫星做向心运动,速度必须减小,高度降低,势能减小,因此机械能减小,D 错误。故选 A。多选题 16、篮球运动员的定点跳投动作可分解如下:静止在地面上的运动员先屈腿下蹲,然后突然蹬地,重心上升双脚离开地面,离地后重心继续上升,到达最高点后投出篮球。已知某运动员的质量为m,双脚离开地面时的速度为v,从下蹲到最高点的过程中重心上升的高度为h,下列说法正确的是()A从下蹲到离开地面,地面对运动员做的功为 B从下蹲到离开地面,地面对运动员做的功为零 C从下蹲到离开地面,运动员的机械能增加了
20、+122 D从下蹲到最高点,运动员先超重后失重 答案:BD AB从地面跃起过程中,人在地面支持力方向上的位移为零,地面支持力对运动员所做的功为 0,故 A 错误,B正确;C从下蹲到离开地面,运动员的动能增量122,重力势能增加小于mgh,则运动员的机械能增加量小于+122,选项 C 错误;D从下蹲到最高点,运动员先加速向上,后减速向上,即超重后失重,选项 D 正确。故选 BD。17、如图所示,在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,下列说法正确的是()17 A物体在c点比在a点具有的机械能大 B物体在b点比在c点具有的动能小 C物体在a、b、c三点具有
21、的动能一样大 D物体在a、b、c三点具有的机械能相等 答案:BD AD物体在运动过程中,不计空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,在下落过程中,在任何一个位置物体的机械能都相等,故 A 错误,D 正确;BC物体在下落过程中,重力势能转化为动能,根据动能定理可得 EkaEkbEkc 故 B 正确,C 错误。故选 BD。18、如图所示,质量为m的物体相对静止在倾角为 的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l,物体相对斜面静止,则下列说法正确的是()A重力对物体做正功 B合力对物体做功为零 C摩擦力对物体做负功 D支持力对物体做正功 答案:BCD 18 A重力竖直向下,位移水平向右,故重力对物体不
22、做功,故 A 错误;B合力为 0,故合力对物体做功为零,故 B 正确;C摩擦力沿斜面向上,与位移的夹角为钝角,故摩擦力对物体做负功,故 C 正确;D支持力垂直于斜面向上,与位移的夹角为锐角,故支持力对物体做正功,故 D 正确。故选 BCD。19、如图所示,质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为 37的斜面,其运动的加速度的大小为 0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这一过程中()A物体的重力势能增加了 0.9mgHB物体的重力势能增加了mgH C物体的动能损失了 0.5mgHD物体的机械能损失了 0.5mgH 答案:BD AB在物体上滑到最大高度的过程中,重力对物体做负功,故物体的
23、重力势能增加了mgH,故 A 错误,B 正确;C物体所受的合力沿斜面向下,其合力做的功为 W=-Fsin37=-masin37=-1.5mgH 故物体的动能损失了 1.5mgH,故 C 错误;D设物体受到的摩擦力为Ff,由牛顿第二定律得 mgsin 37Ff=ma 解得 Ff=0.3mg 摩擦力对物体做的功为 19 Wf=-Ffsin37=-0.5mgH 因此物体的机械能损失了 0.5mgH,故 D 正确。故选 BD。20、如图所示,踢毽子是一项深受大众喜爱的健身运动项目。在某次踢毽子的过程中,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向向上运动,毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子在上升至最高点的过
24、程中,下列说法正确的是()A脚对毽子一直做正功 B毽子的机械能减少 C毽子的重力势能一直增加 D空气阻力对毽子做正功 答案:BC A毽子离开脚以后,脚对毽子不做功,选项 A 错误;B脚接触毽子向上运动时,毽子的机械能增加,毽子离开脚以后,有阻力做功,则毽子的机械能减小,选项 B正确;C毽子从最低点上升到最高点的过程中,重力势能一直增加,选项 C 正确;D空气阻力对毽子做负功,选项 D 错误。故选 BC。21、如图所示直角边长为R的光滑等腰直角三角形和半径为R的光滑圆柱的一部分无缝相接,质量分别为 2m和m的物体 A 和小球 B 通过一根不可伸长的细线相连,小球 B 恰好位于桌面上。小球 B 可
25、视为质点,若从静止释20 放小球 B,当其运动到圆柱顶点时,则()A物体 A 的速度大小为 23 B物体 A 的速度大小为(+2)3 C绳的张力对物体 B 所做的功为(+86)D绳的张力对物体 B 所做的功为23mgR 答案:BC A B以 A、B 和绳为研究对象,由机械能守恒得 12(+2)2=2(4+)解得 =(+2)3 B 正确,A 错误;C D以 B 为研究对象,根据动能定理得 =122 解得 =(+86)21 C 正确,D 错误。故选 BC。22、如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动
26、到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g。以下判断正确的是()A当=+0时,重力势能与弹性势能之和最小 B最低点的坐标为=+20 C小球受到的弹力最大值等于2 D小球动能的最大值为+120 答案:AD A根据图乙可知,当 =+0 时,弹簧的弹力大小等于小球的重力大小,此时小球具有最大速度,而弹簧和小球组成的系统机械能守恒,可知此时重力势能与弹性势能之和最小,A 正确;BC若在=位置小球的速度为零,根据运动的对称性可知,小球到达的最低点坐标为 =+20 而实际上小球到
27、达=位置时速度不为 0,则小球运动的最低点的坐标大于+20,则小球受到的弹力最大值大于 2mg,BC 错误;22 D当 =+0 时,小球动能有最大值,小球从最高点至 =+0 的过程中,根据动能定理可知(+0)120=km 故小球动能的最大值为 km=+120 D 正确;故选 AD。23、下列关于各图中机械能是否守恒的判断正确的是()A甲图中,物体 A 将弹簧压缩的过程中,A 机械能守恒 B乙图中,在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时,物体 B 机械能守恒 C丙图中,不计任何阻力时 A 加速下落、B 加速上升过程中,A、B 组成的系统机械能守恒 D丁图中,越来越大,小球慢慢升高,小球的机械能仍然
28、守恒 答案:BC A甲图中只有重力和弹力做功,物体 A 和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体 A 将弹簧压缩的过程中,弹簧的23 弹性势能增大,物体 A 机械能减小,所以物体 A 机械能不守恒,A 错误;B乙图中物体 B 除受重力外,还受弹力、拉力、摩擦力,但除重力之外的三个力做功代数和为零,机械能守恒,B 正确;C丙图中绳子张力对 A 做负功,对 B 做正功,两功代数和为零,A、B 组成的系统机械能守恒,C 正确;D丁图中小球的动能增加,重力势能也增加,故机械能增加,机械能不守恒(拉力对小球做正功),D 错误。故选 BC。24、下列对能量守恒定律的认识正确的是()A某种形式的能量减少,一定存在
29、其他形式的能量增加 B某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加 C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器第一类永动机是不可能制成的 D石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了 答案:ABC A不同形式的能量间的转化过程中能量是守恒的,即某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,A正确;B能量在不同的物体间发生转移过程中能量是守恒的,即某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加,B 正确;C第一类永动机是不可能制成的,它违背了能量守恒定律,C 正确;D石子从空中落下的过程中,机械能在变化,比如受空气阻力作用使机械能减少,最后停止在地面上时机械能并没有消失,而是转化成其他形
30、式的能,能量守恒定律表明能量既不能创生,也不能消失,D 错误;故选 ABC。25、如图所示,质量为M的凹槽 B 静置在粗糙的水平地面上,内壁为半球形,半径为R。质量为m、半径为4的光滑球体 A 静止于凹槽底部。现对球体 A 施加一始终沿凹槽切面的外力F,使 A 缓慢移动至凹槽内壁最高点,24 在 A 缓慢移动的过程中凹槽 B 始终保持静止状态。重力加速度为g,下列说法正确的是()A球体 A 上升4的高度时,对凹槽内壁的压力大小为32 B球体 A 上升4的高度时,外力F的大小为53 C在球体 A 缓慢移动的过程中,凹槽对 A 的弹力不做功 D在球体 A 缓慢移动的过程中,凹槽对地面的摩擦力逐渐变
31、大 答案:BC A B设球体 A 上升4的高度时所受支持力与竖直方向夹角为,由几何关系可知 cos=44 4=23 sin=1 cos2=53 凹槽对球体的支持力为 =cos=23 由牛顿第三定律可知球体对凹槽的压力大小为23 外力F的大小为 =sin=53 A 错误,B 正确;C由于凹槽对 A 的弹力始终垂直于 A 的运动方向,弹力不做功,C 正确;25 D对 A、B 整体,由平衡条件知,地面对凹槽的摩擦力总等于外力F的水平分力,即 f=cos=sincos=12sin2 可知该摩擦力随 的增大先增大后减小,D 错误。故选 BC。填空题 26、功率是_(填“矢”或“标”)量。在国际单位制中,
32、功率的单位是_(填写中文全称),符号是 W。答案:标 瓦特 12功率是表示做功快慢的物理量,是标量,在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是 W。27、一轻质光滑定滑轮(大小可忽略)固定在天花板上,小球 A 的质量是圆环 B 的质量的 4 倍,小球 A 和圆环B 通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,圆环B套在光滑水平直杆上,水平杆到滑轮上端的距离为1.2m,初始时小球 A 和圆环 B 均处于静止状态,小球 A 位于滑轮顶端,B 到滑轮上端的距离为2m(轻绳总长为2m)重力加速度g取10m/s2,现由静止释放小球 A,小球 A 下落过程中:(1)小球 A 下落0.5m时(如图所示位置),小球
33、 A 和 B 的速度之比为_。(2)小球 B 的最大速度为_m/s。答案:3:5 8(1)1小球 A 下落 0.5m 时,B 与滑轮间轻绳长为 1.5m,设轻绳与水平杆夹角为 1,则有 sin1=1.21.5=45 26 此时 B 的速度与 A 的速度满足 A1=B1cos1 解得 A1B1=35(2)2对 B 环分析可知,只有轻绳对环的拉力做功,从开始运动到 B 环运动到定滑轮正下方的过程中,拉力与运动方向夹角为锐角,做正功,滑过正下方之后,拉力做负功,由此可知,当 B 环滑到定滑轮正下方时,动能最大,具有最大速度,此时 A 的速度为零,由 AB 系统机械能守恒定律得 A()=12BBm2
34、由题意知 A=4B,=2m,=1.2m 解得 Bm=8m/s 28、质量为m的木块沿着倾角为 的光滑斜面从静止开始下滑,已知重力加速度为g,当下降的高度为h时,重力做功为_,重力的瞬时功率为_。答案:mgh 2sin 1根据重力做功的定义,可知当下降的高度为h时,重力做功为 G=2由牛顿第二定律可知,木块的加速度为 =sin=sin 又 2=2 27 =sin 联立解得木块的速度为 =2 则重力的瞬时功率为 =cos(2)=2sin 29、如图所示,在地面上以速度1抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上,若以地面为零势能参考平面,且不计空气阻力,则物体落到海平面时的重力势能为_
35、,物体在在海平面上的机械能为_。答案:-mgh 1212 1若以地面为零势能参考平面,海平面的高度为-h,则物体落到海平面时的重力势能为 p=2因为不计空气阻力,则物体运动过程只有重力做功,机械能守恒,则物体在在海平面上的机械能为 =1212 30、质量为 2kg 的小球从某一高度由静止释放,经 3s 到达地面,不计空气阻力,3s 内重力的平均功率是_W,3s 末重力的瞬时功率是_W(g=10m/s2)。答案:300 600 1小球下落的高度为 28 =122=12 10 32m=45m 3s 内重力所做的功为 G=2 10 45J=900J 则 3s 内重力的平均功率为=G=9003W=300W 2小球在 3s 末的速度为 =10 3m/s=30m/s 则 3s 末重力的瞬时功率为 =2 10 30W=600W