機(jī)械能與功能關(guān)系專題 - 副本(共12頁(yè))

1、機(jī)械能與功能關(guān)系(gun x)專題概念(ginin)、規(guī)律與方法勢(shì)能(shnng)重力和彈簧彈力做功只決定于初末位置，與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。這個(gè)性質(zhì)決定了這兩個(gè)力對(duì)應(yīng)有勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的，而不是物體單獨(dú)具有的。物體的重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān)，重力勢(shì)能差和零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān)。與某勢(shì)能相關(guān)的力的方向是該勢(shì)能減小最快方向。與某勢(shì)能相關(guān)的力做正功，該勢(shì)能減小。這點(diǎn)規(guī)律適用于所有勢(shì)能。機(jī)械能：物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和稱為物體的機(jī)械能。機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。機(jī)械能守恒定律在只有重力（及系統(tǒng)內(nèi)彈簧的彈力）做功的情形下物體的動(dòng)能和重

2、力勢(shì)能（及彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒的條件只有重力做功時(shí)，對(duì)應(yīng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，只有彈簧彈力做功時(shí)對(duì)應(yīng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化因此系統(tǒng)只有重力、彈簧彈力做功，其它力不做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。系統(tǒng)中只有動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，而不存在機(jī)械能與其它形式能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。如果系統(tǒng)內(nèi)存在重力、彈簧彈力以外力做功，但總功為零，則單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，通過(guò)這些力做功，機(jī)械能在系統(tǒng)內(nèi)物體之間轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)總機(jī)械能守恒。判斷機(jī)械能是否守恒，要看是否只有重力和彈簧的彈力做功，符合機(jī)械能守恒的情況時(shí)，常伴有“光滑、阻力不計(jì)、沒(méi)有機(jī)

3、械能損失”等描述性語(yǔ)言；對(duì)于繩子突然繃緊、物體間發(fā)生非彈性碰撞等情況，機(jī)械能是不守恒的。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題須注意五個(gè)選取：研究對(duì)象的選??；零勢(shì)能面的選??；研究過(guò)程的選??；初、末狀態(tài)的選?。槐磉_(dá)式的選取。機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的區(qū)別和聯(lián)系機(jī)械能守恒是有條件的，而動(dòng)能定理具有普遍適用性。機(jī)械能守恒定律反映的是物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能相等的條件；而動(dòng)能定理揭示的是物體的動(dòng)能變化與引起這種變化的合外力的功的關(guān)系，既要關(guān)心初、末狀態(tài)的動(dòng)能，也必須認(rèn)真分析對(duì)應(yīng)這兩個(gè)狀態(tài)間經(jīng)歷的過(guò)程中各力做功情況。動(dòng)能定理側(cè)重于解決一個(gè)研究對(duì)象受合外力做功的影響，而引起自身動(dòng)能的變化，即外界因素與自身變化的關(guān)系；而機(jī)械

4、能守恒定律是排除外界因素對(duì)系統(tǒng)的影響，研究系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)或多個(gè)研究對(duì)象之間動(dòng)能和勢(shì)能相互影響、相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。機(jī)械能守恒問(wèn)題，將勢(shì)能改變量轉(zhuǎn)為力做功，可以用動(dòng)能定理來(lái)解答，動(dòng)能定理問(wèn)題一般不能用機(jī)械能守恒定律來(lái)解答。機(jī)械能守恒的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律反映了一個(gè)系統(tǒng)在一定條件下，動(dòng)能與勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，但系統(tǒng)的總機(jī)械能保持不變。根據(jù)情況(qngkung)的不同可以應(yīng)用不同的表達(dá)式：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，表示系統(tǒng)(xtng)初態(tài)的總機(jī)械能等于末態(tài)的總機(jī)械能；Ep=Ek，表示系統(tǒng)(xtng)減少（或增加）勢(shì)能等于系統(tǒng)增加（或減少）的動(dòng)能；如果系統(tǒng)由A、B兩部分組成，可表達(dá)為EA增=EB減，表示A物

5、體機(jī)械能的增加量與B物體機(jī)械能的減少量相等。如圖，單擺小球從偏角為的位置靜止釋放，空氣阻力忽略，轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)：由機(jī)械能守恒，由圓周運(yùn)動(dòng)公式得向心加速度，由牛頓第二定律，得線對(duì)小球的拉力；當(dāng)時(shí)，加速度和拉力與擺線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)：（只有重力做功，機(jī)械能守恒）輕桿（光滑管）約束模型：最高點(diǎn)最小速度為零；最大支持力等于重力，最小加速度：。最低點(diǎn)最小速度：，最小動(dòng)能：，最小加速度：。繩子（軌道內(nèi)側(cè)）約束模型：最高點(diǎn)，拉力為零時(shí)速度最小，最小速度：，最小動(dòng)能：；最小加速度：。最低點(diǎn)最小速度：，最小動(dòng)能：，最小加速度：。 無(wú)論是輕桿模型還是繩模型，上、下兩點(diǎn)拉力差（支持力為拉力的負(fù)值）等于6m

6、g，拉力差與速度大小無(wú)關(guān)。若存在阻力，機(jī)械能不守恒，向上轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力差大于6mg；向下轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力差小于6mg。功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對(duì)物體或?qū)ο到y(tǒng)做功，能的轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。功和勢(shì)能的關(guān)系：重力的功等于重力勢(shì)能的減少量；彈力的功等于彈性勢(shì)能的減少量；電場(chǎng)力的功等于電勢(shì)能的減少量。此關(guān)系與其他力是否在做功無(wú)關(guān)。功和動(dòng)能的關(guān)系：合力的功（或各力做功的代數(shù)和，包括重力做功）等于動(dòng)能的增量。功和機(jī)械能的關(guān)系：一個(gè)系統(tǒng)重力、彈簧彈力以外的力做功的代數(shù)和等于該系統(tǒng)機(jī)械能的增量。只有重力、彈簧彈力做功：不引起機(jī)械能變化，機(jī)械守恒。例題詳解人在A點(diǎn)拉著細(xì)繩通過(guò)一定滑輪吊起質(zhì)量m

7、50 kg的物體，如圖5所示，開(kāi)始時(shí)繩與水平方向夾角為60，當(dāng)人勻速拉著重物由A點(diǎn)沿水平方向運(yùn)動(dòng)s2 m到達(dá)B點(diǎn)時(shí)繩與水平方向成30.求人對(duì)繩的拉力做了多少功？(g取10 m/s2) 分析(fnx)：設(shè)滑輪(huln)距地面的高度為h，則：h(tan 60tan 30)s人由A走到B的過(guò)程(guchng)中，重物G上升的高度h等于滑輪右側(cè)繩子增加的長(zhǎng)度，即heq f(h,sin 30)eq f(h,sin 60)人對(duì)繩子做的功為：WGh代入數(shù)據(jù)可得：W732 J。一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)O.從t0開(kāi)始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F

8、作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖l620所示求83秒內(nèi)物體的位移大小和力F對(duì)物體所做的功(g取10ms2)分析：一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的時(shí)間為4秒，半個(gè)周期t=2秒，物體所受到的摩擦力大小為 前2秒內(nèi)物體的加速度大小為： 2秒4秒物體的加速度大小為: 前4秒的位移 一個(gè)周期的位移為8m，十個(gè)周期的位移為80m。且最后1秒的位移為：x03m.83秒內(nèi)的位移為83秒內(nèi)外力F對(duì)物體做的功 質(zhì)量m3106 kg的火車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開(kāi)始出發(fā)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小恒定，經(jīng)過(guò)t103 s后達(dá)到最大行駛速度v20 m/s，此時(shí)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方x4 000 m處的軌道旁有山體塌方，便立即緊急剎車

9、，這時(shí)附加的制動(dòng)力為F19104 N，結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下。試求：(1)列車在行駛過(guò)程中所受的阻力大小。(2)列車的額定功率。(3)列車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停下所經(jīng)過(guò)的總路程。分析：(1)減速過(guò)程的加速度aeq f(v2,2x)eq f(202,24 000) m/s20.05 m/s2由牛頓第二定律有FfF1ma來(lái)源:則Ff6104 N(2)PFvFfv610420 W1.2106 W(3)達(dá)到最大速度的過(guò)程中，通過(guò)的路程設(shè)為x1，來(lái)由動(dòng)能定理得PtFfx1eq f(1,2)mv2代入數(shù)據(jù)解得x1104 m。則列車從開(kāi)始到停下走過(guò)的總路程為x1x14 km。答案：(1)6104 N(2)1

10、.2106 W(3)14 km在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的木塊相連，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)若在木塊上再加一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動(dòng)0.10 m，力F做功2.5 J，此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50 N，如圖3所示求：在木塊下移0.10 m的過(guò)程中彈性勢(shì)能的增加量分析：木塊緩慢下移0.10 m的過(guò)程中，F(xiàn)與重力的合力始終與彈簧彈力等大反向，所以力F和重力做的總功等于克服彈簧彈力做的功，即W彈(WFmgh)(2.52.0100.10) J4.5 J由彈力做功(zugng)與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系知，EpW彈4.5 J.如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙

11、水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離(jl)l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上已知l1.4 m，v3.0 m/s，m0.10 kg，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，桌面(zhumin)高h(yuǎn)0.45 m不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小物塊落地點(diǎn)到飛出點(diǎn)的水平距離x；(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek；(3)小物塊的初速度大小v0.分析：(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有豎直方向heq f(1,2)gt2水平方向xvt得水平距離xeq r(f(2h,g)v0.90 m.(2)由機(jī)械能守恒定律，動(dòng)能Ekeq f(1,2)mv2mgh0.90 J.(3)由動(dòng)能定理，有mgleq f(1,2)m

12、v2eq f(1,2)mveq oal(2,0)得初速度大小v0eq r(2glv2)4.0 m/s.答案 (1)0.90 m(2)0.90 J(3)4.0 m/s如圖所示，AB是高為H1.5 m的粗糙斜面，BC為水平傳送帶，BC長(zhǎng)L5 m，與物體間的摩擦因數(shù)為0.4，皮帶輪的半徑為R0.2 m，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為15 rad/s.設(shè)質(zhì)量為m1 kg的小物塊由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的拐角處無(wú)機(jī)械能損失，從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間是1.5 s，且知小物塊從B點(diǎn)開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)前已相對(duì)傳送帶靜止，試求小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力所做的功(g取10 m/s2)分析：水平傳送帶的速度為v0

13、R3 m/s設(shè)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得mgma設(shè)小物塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，位移為L(zhǎng)1，則v0vBat1L1eq f(vBv0,2)t1設(shè)小物塊在傳送帶上做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則LL1v0t2t1t2t由動(dòng)能定理得mgHWFfeq f(1,2)mveq oal(2,B)0聯(lián)立以上(yshng)各式解得WFf2.5 J.答案(d n) 2.5 J如圖所示，質(zhì)量(zhling)分別為2m、m的兩個(gè)物體A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，用輕質(zhì)細(xì)線連接，跨過(guò)光滑圓柱體，B著地，A恰好與圓心等高，若無(wú)初速度地釋放，則B上升的最大高度為多少?分析：釋放后，系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A著

14、地時(shí)B恰好達(dá)水平直徑的左端，此時(shí)A、B速度均為v0，這一過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，此后B物體豎直上拋，求出最高點(diǎn)后即可得出結(jié)果，下面用機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式來(lái)求解。(1)用求解 由有得：B以v0豎直上拋，則上拋?zhàn)畲蟾叨?故B上升的最大高度 (2)用求解對(duì)A、B系統(tǒng)， ，由 有:同理可得 (3)用求解對(duì)A物體：，對(duì)B物體： 由有，得同理可得如圖所示，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的

15、物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為(m1m3)的物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B剛離地時(shí)D的速度的大小是多少?已知重力加速度為g分析：開(kāi)始時(shí)，A、B靜止，設(shè)彈簧壓縮量為x1，有 掛C并釋放后，C向下運(yùn)動(dòng)，A向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)B剛要離地時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x2，有 B不再上升，表示此時(shí)A和C的速度為零，C已降到其最低點(diǎn)由機(jī)械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧彈性勢(shì)能的增加量為 C換成D后，當(dāng)B剛離地時(shí)彈簧(tnhung)勢(shì)能的增量與前一次相同由能量關(guān)系得 由此得 解得：習(xí)題(xt)精選選擇題質(zhì)量(zhling)為m的小球，從桌面上豎直拋出，桌面離地

16、高為h，小球能到達(dá)的離地面高度為H，若以桌面作為重力勢(shì)能為零參考平面，不計(jì)空氣阻力，則小球落地時(shí)的機(jī)械（ ）AmgHBmghCmg(Hh)Dmg(H-h)答案：D某物體沿豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示，規(guī)定向上為正方向，下列判斷不正確的是（）A在01s內(nèi)，物體平均速度為2 m/sB在ls2s內(nèi)，物體向上運(yùn)動(dòng)，且處于失重狀態(tài)C在2s3s內(nèi)，物體的機(jī)械能守恒D在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)上方答案：C一輛汽車沿著傾角為30的傾面勻加速直線下滑,若測(cè)得該汽車的加速度為4.8m/s2，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，那么,由此判斷該汽車的機(jī)械能的變化情況是（ ）A機(jī)械能守恒B機(jī)械能減小C機(jī)械能

17、增加D不能判斷答案：B（2008全國(guó)）如圖，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊。從靜止開(kāi)始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為（ ）AhBl.5hC2hD2.5h答案：B（2008江蘇）如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿上，質(zhì)量為3m的a球置于地面上，質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí)，b球擺過(guò)的角度為.下列結(jié)論正確的是（ ）A90B45Cb球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率先增大后減小Db球擺動(dòng)到最

18、低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率一直增大答案：ACh如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)(y )質(zhì)量為m的小球(xio qi)A，若將小球(xio qi)A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為（重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。）（ ）ABCD答案：A如圖所示，A、B兩物體用一根跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連，置于固定斜面體的兩個(gè)斜面上的相同高度處，且都處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩斜面的傾角分別為和，若不計(jì)摩擦，剪斷細(xì)繩后，下列關(guān)于兩物體的說(shuō)法中正確的是（ ）A兩物體著地時(shí)所受重力的功率一定相同B兩物體著地時(shí)的速度一

19、定相同C兩物體著地時(shí)的動(dòng)能一定相同D兩物體著地時(shí)的機(jī)械能一定相同答案：A（2013山東理綜）.如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（Mm）的滑塊,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（ ）A兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功答案：CD（2012福建）如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A

20、、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊（ ）A速率的變化量不同B機(jī)械能的變化量不同C重力勢(shì)能的變化量相同D重力做功的平均功率相同答案：D質(zhì)量為m的物體從距地面h高處由靜止開(kāi)始以加速度a=g/3豎直下落到地面。在這個(gè)過(guò)程中（ ）A物體的動(dòng)能增加mgh/3B物體的重力勢(shì)能減少mgh/3C物體的機(jī)械能減少2mgh/3D物體的機(jī)械能保持不變答案：AC（2008上海）物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能，h代表下落的距離，v代表速度，t代表時(shí)間，以地面為零勢(shì)能面如圖所示圖象中，

21、能正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）ABCD答案：B一物體靜止在地面上，在豎直方向的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力）在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體的機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖所示，其中Oh1過(guò)程的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，h1h2過(guò)程的圖線為平行于橫軸的直線則（）A在Oh2升過(guò)程中，物體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)B在Oh1上升過(guò)程(guchng)中，物體的加速度不斷增大C在Ohl上升過(guò)程中，拉力(ll)的功率保持不變D在h1h2上升(shngshng)過(guò)程中，物體只受重力作用答案：D如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在O點(diǎn)

22、，可繞過(guò)O點(diǎn)與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直，放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是（ ）AA球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零BA球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量CB球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的高度D當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，A球一定能回到起始高度答案：BCD（2011全國(guó)）一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)

23、機(jī)械能守恒D蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)答案：ABC（2013廣東高考）如圖，游樂(lè)場(chǎng)中，從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說(shuō)法正確的有（ ）A甲的切向加速度始終比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度D甲比乙先到達(dá)B處答案：BD如圖所示，傾角為30的斜面體固定在水平地面上，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過(guò)固定于斜面體頂端的滑輪O（可視為質(zhì)點(diǎn)）A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m。開(kāi)始時(shí)，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無(wú)拉力），OB繩平行于斜面，此時(shí)B靜止

24、不動(dòng)將A由靜止釋放，在其下擺過(guò)程中B始終保持靜止則在繩子到達(dá)豎直位置之前，下列說(shuō)法正確的是（ ）A物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上B物塊B受到的摩擦力先減小后增大C繩子的張力一直增大D地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直水平向右答案：B、C、D能量守恒定律如圖所示小球沿水平面通過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過(guò)最高點(diǎn)P，然后落回水平面不計(jì)一切阻力下列說(shuō)法不正確的是（ ）A小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為2RB小球落地點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為5mgR/2C小球運(yùn)動(dòng)到半圓弧最高點(diǎn)P時(shí)向心力恰好為零D若將半圓弧軌道上部的1/4圓弧截去，其他條件不變，則小球能達(dá)到的最大高度比P點(diǎn)高0.5R答案：C如圖所示，A、B分別

25、為豎直放置的光滑圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，已知小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為則該小球通過(guò)最高點(diǎn)B的速度值不可能是（ ）A4m/sBC2m/sD1.8m/s答案：D如圖所示，在同一(tngy)豎直平面內(nèi)有兩個(gè)正對(duì)著的半圓(bnyun)形光滑(gung hu)軌道，軌道的半徑都是R。軌道端點(diǎn)所在的水平線相隔一定的距離x。一質(zhì)量為m的小球能在其間運(yùn)動(dòng)而不脫離軌道，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v。小球在最低點(diǎn)B與最高點(diǎn)A對(duì)軌道的壓力之差為F(F0)。不計(jì)空氣阻力。則（ ）Am、x一定時(shí)，R越大，F(xiàn)一定越大Bm、x一定時(shí)，v越大，F(xiàn)一定越大Cm、R一定時(shí)，x越大，F(xiàn)一定越大Dm、R一定時(shí)，v越大，F(xiàn)一定越大答案：C

26、有一堅(jiān)直放置的“T”型架，表面光滑，相同質(zhì)量的滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連，A、B可看作質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，開(kāi)始時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止.由靜止釋放B后，已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60時(shí)，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連接A、B的繩長(zhǎng)為（ ）ABCD答案：D一物體靜止在地面上，在豎直方向的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力）在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體的機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖所示，其中Oh1過(guò)程的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，h1h2過(guò)程的圖線為平行于橫軸的直線則（ ）A在Oh2升過(guò)程中，物體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)B在Oh1上升過(guò)程中，物體的加速度不斷

27、增大C在Ohl上升過(guò)程中，拉力的功率保持不變D在h1h2上升過(guò)程中，物體只受重力作用答案：D計(jì)算題如圖所示，小球以初速v0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度v1大小為多少？答案：如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑管道半徑略大于小球半徑，管道中心到圓心距離為R，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方，一小球自A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入管道，當(dāng)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，管壁對(duì)小球的彈力大小為小球重力的9倍求：小球到B點(diǎn)時(shí)的速度；釋放點(diǎn)距A的豎直高度；落點(diǎn)C與A的水平距離。答案：v1=2hR（2007全國(guó)）如圖所示，位于豎直平

28、面內(nèi)的光滑軌道，有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h的取值范圍。答案(d n)：h的取值范圍(fnwi)是如圖所示，光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)(pngti)上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過(guò)圓柱與小球m2相連。開(kāi)始時(shí)讓m1放在平臺(tái)上，兩邊繩豎直，兩球從靜止開(kāi)始m1上升m2下降。當(dāng)m1上升到圓柱最高點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)m1恰能作平拋運(yùn)動(dòng)被拋出，求m2應(yīng)為多大？答案：將質(zhì)量均為

29、m的球A和B固定在長(zhǎng)為l的輕桿OB的中點(diǎn)和右端，輕桿能繞其左端O且垂直于紙面的光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)。問(wèn)將輕桿由水平位置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，A、B兩球的速度各是多大？?jī)啥屋p桿的拉力多少？答案：；5.6mg；3.4mg如圖所示，在距水平地面高為H=0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，桿上P處固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套一質(zhì)量m=3kg的滑塊A半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量m=3kg的小球B用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過(guò)定滑輪將兩小球連接起來(lái)?xiàng)U和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，滑塊和小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小

30、的影響現(xiàn)給滑塊A施加一個(gè)水平向右、大小為60N的恒力F，則：（1）求把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點(diǎn)C的過(guò)程中力F做的功（2）求小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小v1（3）問(wèn)小球B被拉到離地多高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等？此時(shí)速度v2為多大？答案：（1）把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點(diǎn)C的過(guò)程中力F做的功為24J（2）小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小v1=3.16m/s（3）小球B被拉到離地0.225m高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等，此時(shí)速度v2為1.57m/s如圖質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑

31、輪一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為（m1m3）的物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B剛離開(kāi)地時(shí)D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。答案(d n)：如圖所示，在傾角(qngjio)為30的光滑斜面上，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在固定擋板C上，另一端連接一質(zhì)量為m的物體A，一輕細(xì)繩通過(guò)定滑輪，一端系在物體A上，另一端有一細(xì)繩套，細(xì)繩與斜面平行(pngxng)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)在細(xì)繩套上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的

32、物體B，A將在斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)試求：物體A的最大速度值物體B下降到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)物體B的拉力值答案：（1）物體A的最大速度為（2）物體B下降到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)物體B的拉力為mg如圖所示，從光滑的圓弧槽的最高點(diǎn)滑下的小球，滑出槽口時(shí)速度為水平方向，槽口與一個(gè)半球頂點(diǎn)相切，半球底面為水平，已知圓弧槽的半徑為R1，半球的半徑為R2求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到圓弧槽的底部對(duì)圓弧槽的底部壓力為多少？（2）若要使小球滑出槽口后不沿半球面下滑，則R1與R2應(yīng)滿足什么關(guān)系？（3）若小球剛好不沿半球面下滑，則小球落地時(shí)的動(dòng)能為多少？答案：（1）壓力為3mg，方向豎直向下；（2）R1R2；（3）mgR2如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上