机械能专题训练.doc

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1、机械能专题训练ABCD1A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，以下说法正确的选项是 D A从AD位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动B从AC位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C在B位置小球动能最大D在C位置小球动能最大2如下图，一个质量为的物体可视为质点以某一速度从点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为，那么在这个过程中物体的 ( D )A整个过程中物体机械能守恒B重力势能增加了3mgh/4C动能损失了3mgh/2 D机械能损失了mg

2、h/4.将物体以60J的初动能竖直向上抛出，当它上升到某点P时，动能减为10J，机械能损失10J，假设空气阻力大小不变，那么物体落回到抛出点时的动能为 ( A )A36J B40JC48JD50J.设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，那么( AC )A路面越粗糙，汽车行驶得越慢 B路面越粗糙，汽车行驶得越快C在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快 D在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢.将小球竖直上抛，经一段时间落回抛出点，假设小球所受的空气阻力大小不变，对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比拟，以下说法中正确的选项是 C 6.伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个

3、斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如下图。伽利略设计这个实验的目的是为了说明 C A如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒C维持物体作匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力，就不会运动7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v21，断开轻绳，木板和物块沿斜面下滑假设木板足够长，与挡板发生碰撞时，时间极短，无动能损失，空气阻力不计求：1木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；2从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间，木板运动的路程s；3从断开轻绳到木板

4、和物块都静止，摩擦力对木板及物块做的总功W解析：1设木板第一次上升过程中，物块的加速度为a物块物块受合力 F物块=kmgsinmgsin由牛顿第二定律 F物块=ma物块由得 a物块=k-1gsin，方向沿斜面向上2设以地面为零势能面，木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1由机械能守恒 解得 设木板弹起后的加速度a板 由牛顿第二定律 a板=k+1gsinS板第一次弹起的最大路程 解得 木板运动的路程 S= +2S1=3设物块相对木板滑动距离为L 根据能量守恒 mgH+mgH+Lsin=kmgsinL摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinL解得 如下图，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面

5、的倾角为37，一质量为的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。 sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s21物块在水平面上滑行的时间为多少？2假设物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处，用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块，到B点撤去此力，物块第一次到A点时的速度为多大？3假设物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处，用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块，欲使物块能到达A点，水平恒力作用的最短距离为多大？解答：1物块先沿斜面匀加速下滑，设AB长度为L，动摩擦因数为下滑的加速度1分到达B点时速度 1分 在水平面上物块做匀减速

6、运动 1分在水平面上运动的时间 1分2设CB距离为，全过程用动能定理： 3分解得： 2分3设力作用的最短距离为，根据动能定理可得： 3分解得： 2分.如下图为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四局部粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L3m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，BQC的半径为r1m，APD的半径为R，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q37。现有一质量为m1kg的小球穿在滑轨上，以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为，设小球经过轨道连接处均无能量损失。g10m/s2，sin370.6，

7、cos370.8，sin18.5=0.32，cos18.5=0.95，tan18.5=，cot18.5=3求：1要使小球完成一周运动回到B点，初动能EK0至少多大？2小球第二次到达D点时的动能；3小球在CD段上运动的总路程。解析：1R=Ltan18.5+r=2m1分Ek0mgR(1-cosq)+ mgLsinq +mmgLcosq2分代入 解得Ek048J1分2小球第一次回到B点时的动能为：EkB=mg2R-mgr(1+cosq)-mmgL=12J，小球沿AB向上运动到最高点，距离B点为s那么有：EkB=mmgscosq+mgssinq，2分 代入 解得s=18/13m=1分小球继续向下运动，

8、当小球第二次到达D点时动能为 =12.6J 2分3小球第二次到D点后还剩12.6J的能量，沿DP弧上升后再返回DC段，到C点只剩下2.6J的能量。因此小球无法继续上升到B点，滑到BQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，小球最终停在CD上的某点。1分 由动能定理： 2分可得小球在CD上所通过的路程为s1分小球通过CD段的总路程为S总2Ls1分。如下图，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s2。求：1经过多长时间铁块运动到

9、木板的左端2在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功3在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能解：1铁块与木板间的滑动摩擦力 铁块的加速度 木板的加速度 铁块滑到木板左端的时间为t，那么 代入数据解得： 2铁块位移 木板位移 恒力F做的功 3方法一：铁块的动能 木板的动能 铁块和木板的总动能 方法二：铁块的速度铁块的动能木板的速度木板的动能铁块和木板的总动能评分说明：每项2分，每项1分-2分如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端为s0由处静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有机械能

10、损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。1求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t12假设滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功Wtvt1t2t3Ov1vm乙S0甲3从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度到达最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。本小题不要求写出计算过程解：1滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初

11、速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，那么有 mgsin=ma -2分 -2分 -2分2滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，那么有-2分 从静止释放到速度到达最大的过程中，由动能定理得 -2分-2分3-2分tvt1t2t3Ov1vm 省高三上学期第四次调研考试如下图，斜面倾角为45，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：1小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；2小球落到C点时速度的大小。解：1小球下降过程中，做自由落体

12、运动，落到斜面B点的速度为v，满足： 解得： 所以小球在AB段重力的平均功率： 2小球从B到C做平抛运动，设B到C的时间为t， 竖直方向： 水平方向： 解得： 所以C点的速度为 “华安、连城、永安、漳平一中、龙海、泉港一中六校联考在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F的变化图像，如图b所示木块质量为取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.801求木块与长木板间的动摩擦因数2假设木块在与水平方向成37角斜向右上方的恒定拉力F作

13、用下，以a=/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动，如图c所示拉力大小应为多大？3在2中力作用2s后撤去拉力F，求：整个运动过程中摩擦力对木块做的功解：1由b图可知，木块所受到的滑动摩擦力f =3.12N 1分由f =N 1分得：=0.4 1分2物体受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f作用将F分解为水平和竖直两方向，根据牛顿运动定律得：Fcos-f=ma 1分Fsin +N= mg 1分f =N 联立各式得：F=4.5N 1分（3） 全过程应用动能定理得：WFWf=0 1分WF=Fs1cos 1分s1= 1分代入数据得Wf =-14.4J 1分. 省会宁五中高三10月月考在如下图的装置中，两

14、个光滑的定滑轮的半径很小，外表粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为30。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向60。现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。乙物体的质量为m1，假设取重力加速度g10m/s2。求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。解：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为f，那么当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1， 对乙物体 此时甲物体恰好不下滑，有： 得： 当乙物体运动到最低点时，设绳子上的弹力最大，

15、设为T2对乙物体由动能定理： 又由牛顿第二定律： 此时甲物体恰好不上滑，那么有： 得：可解得： 省两地高三第一次联考检测如下图，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角=60，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放，试求：1小球下降到最低点时，小物块的机械能取C点所在的水平面为参考平面；2小物块能下滑的最大距离；3小物块在下滑距离为L时的速度大小解：1

16、设此时小物块的机械能为E1由机械能守恒定律得 4分2设小物块能下滑的最大距离为sm，由机械能守恒定律有 2分而2分代入解得 ；2分3设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为vB，那么3分 3分 解得 2分省高三上学期第四次调研考试如下图是在工厂的流水线上安装的水平传送带，用水平传送带传送工件可大大提高工作效率水平传送带以恒定的速度V0=2 m/s运送质量为m=0.5 kg的工件，工件都是以V=1 m/s的初速从A位置滑上传送带工件与传送带之间的动摩擦因数=0.2每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时后一个工件立即滑上传送带取g=l0 m/s2，求：(1)工件经多长时间停止相对滑动；(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；(3)摩擦力对每个工件做的功；(4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能解：1由牛顿第二定律有： 2正常运行时工件间的距离：3摩擦力对每个工件做功；4每个工件与传送带之间的相对位移：S相对=V0t-V0t+ Vt/2摩擦产生的内能