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时间:2020-03-31
《机械能守恒定律及其应用专题.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、机械能守恒定律及其应用一、基础知识题组1.以下说法中哪些是正确的( )A.物体做匀速运动,它的机械能一定守恒B.物体所受合力的功为零,它的机械能一定守恒C.物体所受合力不等于零,它的机械能可能守恒D.物体所受合力等于零,它的机械能一定守恒2.下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )A.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B.忽略空气阻力,物体竖直上抛C.火箭升空过程D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升3.关于弹性势能,下列说法中正确的是( )A.当弹簧变长时弹性势能一定增大B.当弹簧变短时弹性势能一定减小C.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧的弹性势能越大D.弹簧在拉伸时弹性
2、势能一定大于压缩时的弹性势能4.如图所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( )A.物体的重力势能减少,动能增加B.斜面的机械能不变C.斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功D.物体和斜面组成的系统机械能守恒5.如图所示,质量为m的物体沿斜上方以速度v0抛出后,能达到的最大高度为H,当它将要落到离地面高度为h的平台上时(不计空气阻力,取地面为参考平面),下列判断正确的是( )A.它的总机械能大于mvB.它的总机械能为mgHC.它的动能为mg(H-h)D.它的动能为mv-mgh二、规律方法题组6.山地滑雪是
3、人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示,AB竖直高度差h=8.8m,运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)运动员到达C点时的速度大小;(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小.考点1 机械能守恒的判断典例透析如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于
4、原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中( )A.圆环机械能守恒B.橡皮绳的弹性势能一直增大C.橡皮绳的弹性势能增加了mgh4D.橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大[变式训练] 如图所示,质量都为m的A、B两环用细线相连后分别套在光滑细杆OP和竖直光滑细杆OQ上,线长L=0.4m,将线拉直后使A和B在同一高度上都由静止释放,当运动到使细线与水平面成30°角时,A和B的速度分别为vA和vB,g取10m/s2.求vA和vB的大小.考点2 单个物体机械能守恒定律的应用[典例透析]如图所示,在同一竖直平面内,水平线AB平齐,倾角为53°的静止光滑斜面.一
5、长为L=9cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m=1kg的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断.之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向运动.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)细绳受到的拉力的最大值;(2)D点到水平线AB的高度h.[变式训练] 1.如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角θ=53°,BD为半径R=4m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,斜面轨道AB与圆弧形轨道BD相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处有一质量m=1kg的小球由静止滑下,经过B
6、、C两点后从D点斜抛出去,最后落在地面上的S点时的速度大小vS=8m/s,已知A点距地面的高度H=10m,B点距地面的高度h=5m,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g取10m/s2,cos53°=0.6,求:(1)小球经过B点时的速度为多大?(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力为多大?(3)小球从D点抛出后,受到的阻力Ff与其瞬时速度方向始终相反,求小球从D点到S点的过程中阻力Ff所做的功.42.如图所示,一条长为L的柔软匀质链条,开始时静止放在光滑梯形平台上,斜面上的链条为x0,已知重力加速度为g,L7、、L、g、α表示斜面上链条长为x时链条的速度大小(链条尚有一部分在平台上且x>x0).考点3 对多个物体组成的系统机械能守恒定律的应用[典例透析]如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中正确的是( )A.下滑的整个过程中A球机械能守恒B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C.两球在光滑地面上运
7、、L、g、α表示斜面上链条长为x时链条的速度大小(链条尚有一部分在平台上且x>x0).考点3 对多个物体组成的系统机械能守恒定律的应用[典例透析]如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中正确的是( )A.下滑的整个过程中A球机械能守恒B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C.两球在光滑地面上运
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