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高三物理第二轮专题练习-机械能-新人教版.doc

上传人:仙人****88 文档编号:6441563 上传时间:2024-12-08 格式:DOC 页数:10 大小:1.40MB
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资源描述

1、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

2、,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A和 B和C和 D和4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

3、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;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;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)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)16.半径的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相

4、连接。如图所示。质量为的小球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A经过轨道最高点M时对轨道的压力为,取求: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

5、。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

6、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,阻力做负功,由动能定理得,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,解得,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

7、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S= 1/2 mv12 = EK1AC 由动能定理 F合S/2= 1/2 mvA2 = EKA 由功能关系得:EK1 = 1/2 mv12 =mgSsin+ QA点的势能为 EPA= 1/2 mgSsinEKA=EK1 / 2 EKA EPA6.【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W=Fs 虽然F是变力,但通过的距离一样,所以WW1,Ek W-W1 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 小球要通

8、过乙轨道最高点,则需满足: 得: x小球到乙轨圆心等高处之前再返回,则需满足:且得:x 总结论:CD或CD 15.【解析】(1)如图,以悬点为参考平面,人从点的自然下蹲过程中机械能守恒,所以,即,解得:在最低点B处,,解得:(2) 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,之后,人从点的上摆过程中机械能守恒,所以或,即,得:16.【解析】小球运动到M点时,速度为,轨道对球的作用力为N,由向心力公式可得:即:从N到M点由动能定理:即:17.【解析】设当杆转到竖直位置时,A球和B球的速度分别为和。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,故系统机械能守恒。若取B的最低点为零重力势能参考平面,可得: 又因A球对B球在各个时刻对应的角速度相同,故 由式得:.根据动能定理,可解出杆对A、B做的功。对于A有:,即:对于B有:,即:.答案:、- 10 -

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