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时间:2019-08-18
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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
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