1、通用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笔记重点大全1单选题1、在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12B甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12C甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的14D甲、乙质量相等,速度大小也相等,但甲向东运动,乙向西运动答案:D由动能公式Ek=12mv2及题意可得A若甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12时,有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=122m甲v甲22=14m甲v甲2故A错误;B若甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12时,有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=12m甲22v甲2=m甲v甲
2、2故B错误;C甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的14时,有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=12m甲44v甲2=2m甲v甲2故C错误;D由上述分析可知,动能与速度方向无关,只与质量和速度大小有关,故甲、乙质量相等,速度大小也相等时,甲向东运动,乙向西运动的动能相等,故D正确。故选D。2、如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为L2时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g)()A杆对小球A做功为14mgLB小球A、B的速度都
3、为12gLC小球A、B的速度分别为123gL和12gLD杆与小球A、B组成的系统机械能减少了12mgL答案:CBCD对A、B组成的系统,整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得mgL212mvA2+12mvB2又有vAcos60vBcos30解得vA123gLvB12gL故C正确,BD错误;A对A,由动能定理得mgL2W12mvA2解得杆对小球A做的功W12mvA2mgL218mgL故A错误。故选C。3、关于“探究功与速度变化的关系”的实验,下列叙述正确的是()A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C放小车的长木板应该尽量
4、使其水平D先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出答案:DA橡皮筋完全相同,通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,因此不需要每次计算橡皮筋对小车做功的具体数值,故A错误;B通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,则橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,故B错误;C小车和木板之间存在摩擦力,需平衡摩擦力,则要用小木块垫高长木板的一端,故C错误;D先接通电源,打点稳定后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故D正确。故选D。4、下列关于重力势能的说法正确的是()。A物体的重力势能一定大于零B在地面上的物体的重力势能一定等于零C物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关D物体的重力势能与零势能面的选取无关答案:CA物体的重力势能可
5、能等于零、大于零、小于零。A错误;B选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能等于零,不选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能不等于零。B错误;C物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关,C正确;D物体的重力势能与零势能面的选取有关。D错误。故选C。5、如图所示,用细绳系住小球,让小球从M点无初速度释放,小球从M点运动到N点的过程中()A若忽略空气阻力,则机械能不守恒B若考虑空气阻力,则机械能守恒C绳子拉力不做功D只有重力做功答案:CA忽略空气阻力,拉力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,机械能守恒,故A错误;B若考虑空气阻力,阻力做功,则机械能不守恒,故B错误;C拉力与运动方向即速度方向
6、垂直不做功,故C正确;D如果考虑阻力,重力和阻力都做功,不考虑阻力,重力做功,故D错误。故选C。6、2021年7月6日,我国成功将“天链一号05”卫星发射升空,卫星进入预定轨道,天链系列卫星为我国信息传送发挥了重要作用。如图所示,卫星在半径为R的近地圆形轨道上运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道,到达轨道的远地点B时,再次点火进入轨道半径为5R的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动,设卫星质量保持不变。则()A若地球表面的重力加速度为g0,则在圆形轨道的重力加速度为g05B若在圆形轨道上运动的线速度为v0,则在圆形轨道上运动的线速度为5v0C卫星在椭圆轨道从A到B运动的时间是其在圆形轨道上运动周
7、期的1.53倍D卫星从轨道到轨道再到轨道III的过程中,机械能守恒答案:CA卫星在地球表面时,忽略地球自转的影响,物体所受的重力等于物体与地球间的万有引力,所以有mg0=GMmR2解得g0=GMR2当卫星进入5R的轨道时,物体此时所受的重力等于其与地球间的万有引力,所以有mg=GMm5R2解得g=g025故A项错误;B卫星做绕地球做匀速圆周运动有GMmr2=mv2r解得v=GMr当r=R,解得v0=GMr当r=5R,解得v=GM5r=55v0故B项错误;C根据开普勒定律,有a3T2=k因为卫星绕地球飞行,所以整理有r13T12=r23T22又因为卫星在椭圆轨道的半长轴为3R,所以有上述式子可得
8、,卫星在椭圆轨道的周期是圆形轨道周期33倍,卫星在椭圆轨道从A到B运动的时间是圆形轨道周期的1.53倍,故C项正确;D卫星从轨道到轨道再到轨道的过程中,变轨需要加速,即物体的动能增加,根据E机=Ek+Ep所以机械能增加,故D项错误。故选C。7、质量相同的两个物体,分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛,已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小,若不计空气阻力,下列说法中正确的是()A物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大B物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长C落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等D在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等答
9、案:DA物体的惯性只与质量有关系,两个物体质量相同,惯性相同,选项A错误;B由于月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小,物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间短,选项B错误;C落回抛出点时,速度相等,而月球表面重力小,所以落回抛出点时,月球上重力做功的瞬时功率小,选项C错误;D由于抛出时动能相等,由机械能守恒定律可知,在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等,选项D正确。故选D。8、公安部规定:子弹射出枪口时的动能与子弹横截面积的比在0.16J/cm2以下的枪为玩具枪。已知某弹簧玩具枪的钢珠直径约为1cm,则该枪中弹簧的弹性势能不能超过()A110-6J
10、B110-3JC110-2JD110-1J答案:D钢珠的横截面积为S=122cm2弹簧的弹性势能转化为钢珠的动能,则EpS=0.16J/cm2解得Ep110-1J故选D。9、如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g,不计空气阻力,小球可视为质点,则小球从P到B的运动过程中()A重力势能减少2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功12mgR答案:DA从P到B的过程中,小球下降的高度为R,则重力势能减少了Ep=mgR故A错
11、误;BD小球到达B点时恰好对轨道没有压力,则有mg=mvB2R设摩擦力对小球做的功为Wf,从P到B的过程,由动能定理可得mgRWf=12mvB2解得Wf=12mgR即克服摩擦力做功12mgR,机械能减少12mgR,故B错误,D正确;C根据动能定理知W合=12mvB2=12mgR故C错误。故选D。10、一物体在运动过程中,重力做了-2J的功,合力做了4J的功,则()A该物体动能减少,减少量等于4JB该物体动能增加,增加量等于4JC该物体重力势能减少,减少量等于2JD该物体重力势能增加,增加量等于3J答案:BAB合外力所做的功大小等于动能的变化量,合力做了4J的功,物体动能增加4J,故A错误,B正
12、确;CD重力做负功,重力势能增大,重力做正功,重力势能减小,所以重力势能增加2J,故CD错误。故选B。11、如图所示,“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动,且滑行的距离和牵引力都相同,则()A携带的弹药越多,加速度越大B携带的弹药越多,牵引力做功越多C携带的弹药越多,滑行的时间越长D携带的弹药越多,获得的起飞速度越大答案:CA由题知,携带的弹药越多,即质量越大,然牵引力一定,根据牛顿第二定律F=ma质量越大加速度a越小,A错误B牵引力和滑行距离相同,根据W=Fl得,牵引力做功相同,B错误C滑行距离L相同,加速度a越小,滑行时间由运动学公式t=2La可知滑行时间越
13、长,C正确D携带的弹药越多,获得的起飞速度由运动学公式v=2aL可知获得的起飞速度越小,D错误故选C。12、我国发射的神舟十三号载人飞船,进入预定轨道后绕地球椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个焦点上,如图所示。飞船从A点运动到远地点B的过程中,下列表述正确的是()A地球引力对飞船不做功B地球引力对飞船做负功C地球引力对飞船做正功D飞船受到的引力越来越大答案:B飞船运动远离地球,而地球引力指向地球,故引力对飞船做负功,故选B。13、如图所示为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图像,图中P0为发动机的额定功率,若已知汽车在t2时刻之前已达到最大速度vm,据此可知()At1t2时间内汽车做匀速运动
14、B0t1时间内发动机做的功为P0t1C0t2时间内发动机做的功为P0(t2t12)D汽车匀速运动时所受的阻力小于P0vm答案:CA由题意得,在0t1时间内功率随时间均匀增大,知汽车做匀加速直线运动,加速度恒定,由牛顿第二定律F-f=ma可知,牵引力恒定,合力也恒定。在t1时刻达到额定功率,随后在t1t2时间内,汽车速度继续增大,由P=Fv可知,牵引力减小,则加速度减小,直到牵引力减小到与阻力相等时,达到最大速度vm=PF=Pf接着做匀速运动,A错误;B发动机所做的功等于图线与t轴所围的面积,则0t1时间内发动机做的功为W1=12P0t1B错误;C发动机所做的功等于图线与t轴所围的面积,则0t2
15、时间内发动机做的功为W=12P0(t2-t1+t2)=P0(t2-t12)C正确;D当汽车匀速运动时所受的阻力f=F=P0vmD错误。故选C。14、氢气球在空中匀速上升的过程中,它的()A动能减小,重力势能增大B动能不变,重力势能增大C动能减小,重力势能不变D动能不变,重力势能不变答案:B氢气球在空中匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能变大。故选B。15、将一小球从地面上以12m/s的初速度竖直向上抛出,小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的n倍,小球抛出后运的v-t图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度大小为10m/s2,则n的
16、值为()A56B16C59D49答案:B小球第一次上升的最大高度h1=12(12+0)m=6m上升阶段,根据动能定理有-(mg+Ff)h1=-12mv02v0=12m/s下降阶段,根据动能定理可知碰前瞬间的动能为mgh1-Ffh1=Ek0=48mJ第一次与地面碰撞的过程中动能损失Ek=Ek0-12mv22=8mJ则依题意有n=EkEk1=16故ACD错误,B项正确。故选B。多选题16、如图所示,小物体从某一高度自由下落,落到竖直固定在地面上的轻弹簧上,在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为零,然后被弹回。下列说法中正确的是()A物体经过A点时速度最大B从A点下落到B点的过程中,物体的机械
17、能守恒C从A点下落到B点以及从B点上升到A点的过程中,物体的动能都是先变大后变小D从A点下落到B点的过程中,物体的机械能不守恒答案:CDA对物体经过A点时进行受力分析,此时物体只受重力,此时加速度方向与速度方向相同,所以物体经过A点时继续加速,速度还未达到最大,选项A错误;BD物体从A下落到B的过程中,由于要克服弹簧弹力做功,所以物体的机械能不守恒,选项B错误,D正确;C在A、B之间某位置满足kx=mg此时加速度为0,所以物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,速度都是先增大后减小,动能都是先变大后变小,选项C正确。故选CD。17、如图所示,乒乓球以较大速度从地面竖直向上抛出,若球所受空气阻
18、力与速率成正比,且乒乓球在落回地面前已趋于匀速。取地面为重力势能零势能面,则乒乓球在空中运动过程中,其动能及重力势能随时间变化的图象可能正确的是()ABCD答案:BCAB乒乓球上升阶段,设某一很短时间t内速度大小为v,则阻力f=kv发生的位移为x=vt由动能定理有-mg+fx=Ek可得Ekt=-mg+kvv上升过程,速度逐渐减小,Ekt的绝对值逐渐减小,即Ek-t图线切线的斜率的绝对值减小,到达最高点时,速度减为0,斜率也为0,同理,下降阶段有Ekt=mg-kvv下降过程乒乓球速度大小逐渐增加,所受合力逐渐减小,最后乒乓球趋于匀速,所受合力趋于0,Ekt的绝对值从0先增加然后减小最终趋于0,A
19、错误,B正确;CD上升阶段结合上述分析,有mgx=Ep有Ept=mgv上升阶段速度逐渐减小,Ept的绝对值逐渐减小,即Ep-t图线斜率逐渐减小,到达最高点时,速度减为0,Ep-t图线斜率也为0,同理,下降阶段有Ept=-mgv速度大小逐渐增加,图线斜率绝对值逐渐增大,C正确,D错误。故选BC。18、在地面附近斜向上推出的铅球,在落地前的运动中(不计空气阻力)()A速度和加速度的方向都在不断改变B速度与加速度方向之间的夹角一直减小C在相等的时间间隔内,速度的改变量相等D在相等的时间间隔内,动能的改变量相等答案:BCA由于物体只受重力作用,做平抛运动,故加速度不变,速度大小和方向时刻在变化,A错误
20、;B设某时刻速度与竖直方向夹角为,则tan=v0vy=v0gt随着时间t变大,tan变小,变小,B正确;C根据加速度定义式a=vt=g则v=gt即在相等的时间间隔内,速度的改变量相等,C正确;D根据动能定理,在相等的时间间隔内,动能的改变量等于重力做的功,即WG=mgh对于平抛运动,由于在竖直方向上,在相等时间间隔内的位移不相等,D错误。故选BC。19、如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带,在电动机的带动下运输带始终以恒定的速度v01m/s顺时针传动。建筑工人将质量m2kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端,同时建筑工人以v01m/s的速度向右匀速运动。已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因
21、数为0.1,运输带的长度为L2m,重力加速度大小为g10m/s2。以下说法正确的是()A建筑工人比建筑材料早到右端0.5sB建筑材料在运输带上一直做匀加速直线运动C因运输建筑材料电动机多消耗的能量为1JD运输带对建筑材料做的功为1J答案:ADAB建筑工人匀速运动到右端,所需时间t1Lv02s假设建筑材料先加速再匀速运动,加速时的加速度大小为ag1m/s2加速的时间为t2v0a1s加速运动的位移为x1v02t20.5mm2.开始时m1恰在A点,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且伸直,C点在圆心O的正下方。当m1由静止释放开始运动,则下列说法正确的是()Am2沿
22、斜面上滑过程中,地面对斜面的支持力始终保持恒定B当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍C若细绳在m1到达C点时断开,m1可能沿碗面上升到B点D在m1从A点运动到C点的过程中,m1与m2组成的系统机械能守恒答案:ABDAm2沿斜面上滑过程中,m2对斜面的压力始终不变,斜面所受重力不变,且一直处于平衡状态,则地面对斜面的支持力也始终不变,A正确;B小球m1到达最低点C时,m1、m2的速度大小分别为v1、v2,由运动的合成与分解得v1cos45=v2则v1=2v2B正确;Cm1由静止从A点运动到C点的过程中,除重力外,绳的拉力对m1做负功,m1的机械能一直在减小,所以细绳断开后,m1不能上升
23、到B点,C错误;Dm1从A点运动到C点的过程中,m1和m2组成的系统只有重力做功,机械能守恒,D正确;故选ABD。22、下列说法正确的是()A千克、米/秒、牛顿是导出单位B以额定功率运行的汽车,车速越快,牵引力越大C汽车在水平公路上转弯时,车速越快,越容易滑出路面D地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内答案:CDA千克是国际单位制中基本单位,米/秒、牛顿是导出单位。故A错误;B以额定功率运行的汽车,由PFv可知,车速越快,牵引力越小,故B错误;C在水平面拐弯,汽车受重力、支持力、静摩擦力,重力和支持力平衡,静摩擦力提供圆周运动的向心力,汽车转弯速度越大,需要越大的向心力,由于静摩擦力存在
24、最大值,所以当速度超过一定值时,提供的最大静摩擦力都无法满足需要的向心力时,就会造成事故。故C正确;D人造地球卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,方向指向圆心。所以地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内。故D正确。故选CD。23、内径面积为S的U形圆筒竖直放在水平面上,筒内装水,底部阀门K关闭时两侧水面高度分别为h1和h2,如图所示。已知水的密度为,不计水与筒壁的摩擦阻力。现把连接两筒的阀门K打开,到两筒水面高度相等的过程中()A水柱的重力做正功B大气压力对水柱做负功C水柱的机械能守恒D水柱动能的改变量是14gSh1-h22答案:ACDA把连接两筒的阀门K打开,到两筒水面高度相等的过程中
25、,等效于把左管高h1-h22的水柱移至右管,如图中的阴影部分所示,该部分水重心下降h1-h22,重力做正功,故A正确;B把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中大气压力对左筒水面做正功,对右筒水面做负功,抵消为零,故B错误;CD由上述分析知,只有重力做功,故水柱的机械能守恒,重力做的功等于重力势能的减少量,等于水柱增加的动能,由动能定理知Ek=WG=mgh1-h22=h1-h22gSh1-h22=14gSh1-h22故CD正确。故选ACD。24、如图所示,质量均为m的物块甲、乙用轻弹簧相连且静止在倾角为的光滑斜面上,物块乙与固定在斜面底端并与斜面垂直的挡板接触,弹簧的劲度系数为k。某时刻
26、若用沿斜面向上的恒力F1作用在物块甲上,当物块甲向上运动到速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程F1做功为W1;若用沿斜面向上的恒力F2作用在物块甲上,当物块甲斜向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程F2做功为W2,重力加速度为g,弹簧始终处在弹性限度内,则下列判断正确的是()AF1=2mgsinBF2=2mgsinCW1等于弹簧弹性势能的增加量DW2等于物块甲机械能的增加量答案:BDA当用F1拉着物块甲向上运动到速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此时物块甲的加速度方向沿斜面向下,因此F12mgsin故A错误;B当用F2拉着物块甲向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此
27、时甲、乙整体所受的合力为零,则有F2=2mgsin故B正确;C当用F1拉着物块甲向上运动到速度为零时,弹簧弹性势能的变化量为零,F1做的功W1等于物块甲重力势能的增加量,故C错误;D当用F2拉着物块甲向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程中弹簧弹性势能的变化量仍为零,F2做的功W2等于物块甲机械能的增加量,故D正确。故选BD。25、用长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球,其下方有一个倾角为的光滑斜面体,斜面体放在水平面上,开始时小球与斜面接触且细绳恰好竖直,如图所示。现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体,直至细绳与斜面平行,则在此过程中()A小球受到的斜面的弹力始终与斜面垂直,故
28、对小球不做功B细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直,故对小球不做功C若水平面光滑,则推力做功为mgL(1sin)D由于缓慢推动斜面体,故小球所受合力可视为零,小球机械能不变答案:BCA根据力做功的条件:1作用在物体上的力;2物体必须是在力的方向上移动一段距离,斜面弹力对小球做正功,故A错误;B细绳对小球的拉力始终与小球运动方向垂直,故对小球不做功,故B正确;C若取小球和斜面体整体为研究对象,根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量,斜面体动能和势能不变,小球的动能不变,所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量,所以F做功等于小球重力势能增量,Ep=mgh=mgL(1-sin)故C正确
29、;D用水平力F缓慢向左推动斜面体,所以小球的动能不变,重力势能在增加,所以小球在该过程中机械能增加,故D错误。故选BC。填空题26、滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动,如图所示,某同学正在进行滑板运动。图中AB段路面是水平的,BCD是一段半径R=20m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比AB段路面高出h=1.25m。已知人与滑板的总质量为M=60kg。该同学自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失,g取10m/s2,则该同学在AB段所做的功为_。答案:6750J
30、1该同学通过C点时有Mg=MvC2R从A点到C点设人做功为W,有W-Mgh=12MvC2解得W=6750J27、一辆质量为5103kg的汽车以104W的功率在水平公路上行驶,所受阻力为车重力的0.01倍,则当汽车速度增大时,牵引力在_(填“增大”“减小”或“不变”),汽车能达到的最大速度是_m/s。答案:减小201汽车牵引力功率不变,根据公式P=Fv当汽车速度增大时,牵引力在减小。2当汽车达到最大速度时,牵引力和阻力平衡,可得P=Fvm=0.01mgvm解得vm=20m/s28、如图所示,一长为L的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上,由于某一微小扰动使得链条向一侧滑动,滑轮离地面足够高,重力加速度
31、大小为g,则铁链滑动过程机械能_(选填“守恒”或“不守恒”),铁链完全离开滑轮时的速度大小为_。答案:守恒gL21铁链从开始滑动到完全离开滑轮的过程中,只有重力做功,铁链机械能守恒;2铁链重心下降的高度为h=L2-L4=L4铁链下落过程,由机械能守恒定律得mgL4=12mv2解得v=gL229、如图所示,一直角斜面体固定在水平地面上,左侧斜面倾角为60,右侧斜面倾角为30。A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上,两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态,滑轮两边的轻绳都平行于斜面。不考虑所有的摩擦,当剪断轻绳让物体从静止开始沿斜面滑下,则两物体的质量之比mA:mB是_,着
32、地瞬间两物体所受重力做功的功率之比PA:PB是_。答案:1:31:11两物体均处于平衡状态,受力分析如图所示绳子对A、B的拉力大小相等,对A有mAgsin60=T对B有mBgsin30=T可得mA:mB=1:32绳子剪断后,两个物体都是机械能守恒,有mgh=12mv2解得v=2gh着地瞬间两物体所受重力的功率之比为PA:PB=mAgvsin60:mBgvsin30=1:130、如图所示,手持一根长为l的轻绳的一端在水平的粗糙桌面上做半径为r、角速度为的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,绳的拉力大小为_;木块运动一周,阻力做功为_。答案:m2l2+r2l-2m2rl2+r2l1木块做匀速圆周运动,角速度为,绳的拉力T沿半径方向上的分力提供向心力,有Tll2+r2=m2l2+r2解得T=m2(l2+r2)l2如图所示,切线的合力为零,因为绳子在切线方向的分力不为零,则木块受到的摩擦力不为零,与绳子拉力切线方向的分力相等,所以木块受到的阻力为f=Tsin=m2rl2+r2ll2+r2木块运动一周,阻力做功为W=-fs=-m2rl2+r2ll2+r22l2+r2解得W=-2m2rl2+r2l30
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