高三能量专题二

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1、专题研究二能量（二）1、（2008年东台市高三第三次调研测试）如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接，只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力的作用下处于静止，将弹簧锁定．现由静止释放A、B，B物块着地时解除弹簧锁定，且B物块的速度立即变为0，在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为υ0，且B物块恰能离开地面但不继续上升．已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同．HAhBhAhBh（1）B物块着地后，A向上运动过程中合外力为0时的速度υ1；（2）B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中，A物块运

2、动的位移Δx；（3）第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0．求第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度υ2．（1）设A、B下落H过程时速度为υ，由机械能守恒定律有：（1分）B着地后，A和弹簧相互作用至A上升到合外力为0的过程中，弹簧对A做的总功为零．（1分）即（1分）解得：（1分）HAhBhAhBhAhBhAhBhAhBhxxxυ1hυ2h原长（2）B物块恰能离开地面时，弹簧处于伸长状态，弹力大小等于mg，B物块刚着地解除弹簧锁定

3、时，弹簧处于压缩状态，弹力大小等于mg．因此，两次弹簧形变量相同，则这两次弹簧弹性势能相同，设为EP．（1分）又B物块恰能离开地面但不继续上升，此时A物块速度为0．从B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中，A物块和弹簧组成的系统机械能守恒（2分）得Δx＝H（1分）（3）弹簧形变量（1分）第一次从B物块着地到弹簧恢复原长过程中，弹簧和A物块组成的系统机械能守恒（1分）第二次释放A、B后，A、B均做自由落体运动，由机械能守恒得刚着地时A、B系统的速度为（1分）从B物块着地到B刚要离地过程中，弹簧和A物块组成的系统机械能守恒（

4、1分）联立以上各式得（1分）2、（08连云港一模）如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数m=0.20，杆的竖直部分光滑，两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B间用细绳相连，初始位置OA=1.5m，OB=2.0m，g取10m/s2，则（1）若用水平拉力F1沿杆向右缓慢拉A，使之移动0.5m，该过程中A受到的摩擦力多大？拉力F1做功多少？（2）若小球A、B都有一定的初速度，A在水平拉力F2的作用下，使B由初始位置以1.0m/s的速度匀速上升0.5m，此过程中拉力F2做功多少？ABF（

5、1）A、B小球和细绳整体竖直方向处于平衡，A受到水平的弹力为：N=（mA+mB）g（2分）则A受到的摩擦力为Ff=m（mA+mB）g代入数字得：Ff=6N（2分）由几何关系，sB=0.5m（2分）由能量关系，拉力F1做功为：W1=Ffs+mBgsB；代入数字得：W1=20J（2分）（2）设细绳与竖直方向的夹角为q，因细绳不可伸长，所以有vBcosq=vAsinq（2分）则：m/sm/s（2分）设拉力F2做功为W2，对系统由能量关系得：（2分）代入数字得W2=6.8J（2分）3、东台市2007～2008学年度第一次调研检测如图，质量为

6、m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，不计滑轮的摩擦．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．重力加速度为g．（1）求弹簧的压缩量；（2）现用一恒力F沿竖直方向向下拉挂钩，求物块B刚要离开地面时物块A的加速度a；（3）上题中，若物块B刚要离开地面时，物块A的速度为v．求从开始施加拉力到物块B刚要离开地面过程中，弹簧弹力对物块A所做的功；AB（4）若在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放

7、，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升，求此过程中弹簧弹力对物块A所做的功．（1）A处于平衡状态，弹簧的弹力等于A物体的重力F=G，弹簧伸长量为x1根据胡克定律F1=kx1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）得x1=　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）（2）B刚要离开地面时，B受弹簧弹力F2和重力作用处于静止状态，则F2=m2g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）A受重力、绳的拉力和弹簧弹力F作用，根据牛顿第二定律F-F2-m1g

8、=m1a　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）a=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）（3）B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x2kx2=m2g