機械能守恒定律和能量轉化與守恒定律(老師)

1、如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q(可視為質點)固定在光滑絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上.現(xiàn)把與Q大小相同,帶電性也相同的小球P,從直線ab上的N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中()A小球P的速度先增大后減小B小球P和彈簧的機械能守恒，且P速度最大時所受彈力與庫侖力的合力最大C.小球P的動能、重力勢能、電勢能與彈簧的彈性勢能的總和增大D系統(tǒng)的機械能守恒答案A如圖所示，A、B兩球質量相等,A球用不能伸長的輕繩系于0點,B球用輕彈簧系于0,點,0與0,點在同一水平面上.分別將A、B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處

2、于自然狀態(tài),將兩球分別由靜止開始釋放,當兩球達到各自懸點的正下方時兩球恰好仍處在同一水平()兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等兩球到達各自懸點的正下方時,A球動能較大兩球到達各自懸點的正下方時,B球動能較大兩球到達各自懸點的正下方時,A球損失的重力勢能較多答案B解析小球P與彈簧接觸時，沿平行斜面方向受到小球Q對P的靜電力、重力的分力、彈簧的彈力，開始時合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后來隨著彈簧壓縮量變大，合力的方向沿斜面向上，速度逐漸減小，A項正確；小球P和彈簧組成的系統(tǒng)受到小球Q的靜電力，且靜電力做正功，所以系統(tǒng)機械能不守恒，B項錯誤；把彈簧、小球P、Q看成一個系統(tǒng)，除重力外無外力

3、對該系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)的總能量守恒，C錯誤.如圖所示,質量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動.物塊和小車之間的摩擦力為Ff.物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為1.在這個過程中,以下結論正確的是()物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-F)(l+s)f物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為Ffl阡物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L+l)物塊和小車增加的機械能為Fl7答案ABC(2010鹽城模擬)如圖甲所示，豎直平面內的光滑軌道由直軌道AB和圓軌道BC組成，小球從軌道AB上高H

4、處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經過圓軌道最高點C時對軌道的壓力為F并得到如圖乙所示的壓力F隨高度H的變化關系圖象.(小球在軌道連接處無機械能損失，g=10m/s2)求：小球從H=3R處滑下，它經過最低點B時的向心加速度的大小;小球的質量和圓軌道的半徑.答案(1)60m/s2(2)0.1kg0.2m解析(1)由機械能守恒得：2v2向心加速度a=g=6g=60m/s2(2)由機械能守恒得：mgHmg2R=mv22C由牛頓第二定律得：,v2mg+F=mR_解得：F晉H-5mg根據圖象代入數(shù)據得：m=0.1kg,R=0.2m.(2010山東濟南期末測試)如圖所示的“S”形玩具軌道，該軌道是用內

5、壁光滑的薄壁細圓管彎成，放置在豎直平面內，軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成，圓半徑比細管內徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道在水平方向不可移動.彈射裝置將一個小球(可視為質點)從a點水平彈射向b點并進入軌道，經過軌道后從最高點d水平拋出(拋出后小球不會再碰軌道)，已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)“=0.2,不計其他機械能損失，ab段長L=1.25m,圓的半徑R=0.1m,小球質量m=0.01kg,軌道質量為M=0.26kg,g取10m/s2，求：若v0=5m/s，小球從最高點d拋出后的水平位移.若v=5m/s，小球經過軌道的最高點d時，管道對小球作用力的大小和方向.設小球進入軌

6、道之間，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當v0至少為多少時，小球經過兩半圓的對接處c點時，軌道對地面的壓力為零.答案(1)0.98m(2)1.1N，方向豎直向下(3)6m/s解析(1)設小球到達d點處速度為v,由動能定理，得Tn11pmgLmg4R=2mv22mv2220小球由d點做平拋運動，有4R=*gt2x=vt聯(lián)立并代入數(shù)值，解得小球從最高點d拋出后的水平位移：x=0.98m.(2)當小球通過d點時，由牛頓第二定律得lV2FN+mg=mR代入數(shù)值解得管道對小球作用力F=1.1N，方向豎直向下.N設小球到達c點處速度為v,由動能定理，得cumgLmg2R=gmv2mv22c20當小

7、球通過c點時，由牛頓第二定律得v2FJ+mg=m-要使軌道對地面的壓力為零，則有F=MgN聯(lián)立并代入數(shù)值，解得v0=6m/s.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點.D點位于水平桌面最右端，水平桌面右側有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離為R，P點到桌面右側邊緣的水平距離為2R.用質量m：=0.4kg的物塊a將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點.用同種材料、質量為m2=0.2kg的物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊b過B點后其位移與時間的關系為x=6

8、12t2,物塊從D點飛離桌面恰好由P點沿切線落入圓弧軌道.g=10m/s2，求:BD間的水平距離.判斷物塊b能否沿圓弧軌道到達M點.物塊b釋放后在桌面上運動的過程中克服摩擦力做的功.答案(1)2.5m(2)不能(3)5.6J解析(1)設物塊由D點以初速度vD做平拋運動，落到P點時其豎直方向分速度為:v=：2gRyvy=tan45vD所以VD=4m/s在桌面上過B點后初速度v0=6m/s，加速度a=4m/s2v2v2所以BD間位移為xbd=D刼=2.5m若物塊能沿圓弧軌道到達M點，其速度為vm，由機械能守恒定律得：M11血R尹倉=2叭22m2gRv2軌道對物塊的壓力為Fn，貝I：FN+m2g=m2p解得：Fn=(1；2)m2g0所以物塊不能到達M點設彈簧長為AC時的彈性勢能為E,物體a、b與桌面間的動摩擦因數(shù)均為“，