势能机械能典型例题剖析

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1、势能机械能典型例题剖析1.一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）①物体势能的增加量②物体动能的增加量③物体动能的增加量加上物体势能的增加量④物体动能的增加量加上克服重力所做的功A.®B.②C.③④D.都不对【解析】势能的增加量等于物体克服重力做的功，动能的增加量等于合力对物体做的功,而根据功能原理，支持力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，所以选C【答案】C2.—个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，设物在抛出点的重力势能为零，那么如图6-3-13所示，表示物休的动

2、能S随高度力变化的图像①、物体的重力势能切随速度y变化的图像②、物体的机械能F随高度力变化的图像③、物体的动能Ek随速度y的变化图像④，可能正确的是（）A.①②③B.①②③④C.②③④D.①③④U④【解析】设物体的初速度为3质量为刃，由机械能守恒定律得如讪+”胪，所以,物体的动能与鬲度力的关系为Ek=^nni-mgh，图像①正确.物体的重力势能与速度孑的关系为Ep专〃局一如i，2,则6-v图像为开口向下的抛物线（第一象限中的部分），图像②可能正确.由于竖直上抛运动过程中机械能守恒，所以,E—h图像为一平行h轴的直线，③图像

3、止确.由Ek=丄加知，氐一v图像为一开口向上2的抛物线（第一彖限中部分），所以，④图像可能正确.【答案】B3.如图6-3-14所示，长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为刃的小球，杆的下端有光滑较链与水平而相连接，杆原來竖直静止，现让其自由倒下，则力着地时的速度为（）A.B.C.gj30gLD.fj30g厶图6-3-14【解析】选A、B及轻杆整个系统为对象，利用机械能守恒定律，J1得:mg-2L+mg-L=^mv+*/nj解得vA="

4、j30g厶5【答案】D1.如图6-3-15所示，一块长木板B放在光滑水平地而上，

5、在B上放一个木块A,现以恒定的力F拉B,由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离，在此过程中()①外力F做的功等于系统A和B的动能增量②B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量B——»^77777777777777777图6-3-15D.③④③A对B摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功④外力F对B所做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做功之和A.①②B.②③C.②④【解析】A、BZ问一对动摩擦力做功，使系统的部分机械能转化为内能，所以外力F与-•对动摩擦力做功的代数和等于系统A

6、和B的动能增量，因而①③错；分别对A、B为对象利用动能定理，可得②④对.【答案】C2.(2004•上海・8)滑块以速率勺靠惯性沿固立斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为V2,且卩2<勺，若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则()A.上升时机械能减小，下降时机械增大。B.上升时机械能减小，下降时机械能也减小。C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方。D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方。【解析】由v2

7、C、D的情况，可先求出斜面中点A的动能"a和势能％情况,滑块初始机械能Q冷〃屛①，滑块在斜面屮点A的速度s2在A点的机械能Ea+Ef)A=*mvf+疋“人②•联立①②式得:E~ea=尹彳-=扌〃屛-EpA=Eka-EpA，而因斜面与滑块间有摩擦，知d>E—所以Eka>EpA,动能和势能相等的位置应出现在八点之上，因此选(BC)【答案】BC3.如图6-3-16所示，一小定滑轮距离地面高刚好为一链条的长度L，有一个人用轻绳跨过滑轮系住链条的一端，用力将金部堆放在地面上的链条向上拉动，当链条有L/4长度跨过滑轮时，人不再用力拉

8、绳，这时链条继续运动，最后刚好静止在滑轮上，不计滑轮的摩擦，链条的质量为叫则人的拉力做功为•【解析】琏条最后刚好静止在滑伦上，应定定滑轮的左右两端各有链条的一半，所以链条的重心升高丄厶(如右图)，拉力做的功4等于链条增加的重力势能，即WF=nJ8^L4【答案】舟哗厶47.如图6-3-17所示，质量为m的物体以初速度巾沿水平面向左运动，起始点A与一•弹簧0端距离为s,物体与水平而I'可的动摩擦因数为U,物体与弹簧相碰后，弹簧的最人压缩量为x,则弹簧被压缩至报短时，弹簧具有图6-3-17的弹性势能为【解析】由功能原理知：摩擦力

9、做的功等于系统机械能得：Ep=*mv$-“mg(s+x)的改变量:-//mg(s+x)=Ep--^mvQ【答案】mvo^z/mg(s+x)图6-3-18⑴请你推导出弹费的弹性势能乙与小钢球质量m>桌而离地而高度h、水平距离s等8.一同学要研究轻质弹费的弹性势能与弹费长度改变量的关系，他的实验如下：在离地