機(jī)械能守恒強(qiáng)化練習(xí)213424

1、機(jī)械能守恒強(qiáng)化練習(xí)1如圖所示， 靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0. 1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為 0. 5 m ，鐵塊與紙帶間 動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.1 現(xiàn)用力向左以 2 m/s 2的加速度將紙帶 從鐵塊下抽出，求： （不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)）（1）將紙帶從鐵塊下抽出需要多長(zhǎng)時(shí)間？（2）紙帶對(duì)鐵塊做多少功？2、 一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為 m=2.0 103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的 0.1 倍。若汽車從靜止開始先勻加速啟動(dòng)，加速度 的大小為 a=1.0 m/s2。達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度

2、后才勻速行駛。試求：（1）汽車的最大行駛速度；（ 2）汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度；（3）當(dāng)速度為 5m/s 時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率；（4）當(dāng)汽車的速度為 32m/s 時(shí)的加速度；（5）汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間。竿，質(zhì)量為 303雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長(zhǎng)竹kg 的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零已知竹竿底部與下面頂桿人 肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g= 10 m/s求：（1） 桿上的人下滑過程中的最大速度；（2） 竹竿的長(zhǎng)度4、 如圖所示，斜面傾角為，質(zhì)量為 m的滑塊距擋板 P 為 s，以初

3、速度 v 沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，滑塊所受摩擦 力小于滑塊重力沿斜面的分力，若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損 失，求滑塊經(jīng)過的路程有多大？5、 如圖中兩物體質(zhì)量分別為 m和 2m，滑輪的質(zhì)量和摩擦都不計(jì)，開始時(shí)用手托住2m的6、 一質(zhì)量為 1kg 的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時(shí)物體的速度為 2 m/s ，則下列說法正確的是A. 手對(duì)物體做功 12J B.合外力對(duì)物體做功12JC. 合外力對(duì)物體做功 2J D.物體克服重力做功10 J7、 在下列情況下機(jī)械能不守恒的有：A在空氣中勻速下落的降落傘B物體沿光滑圓弧面下滑C在空中做斜拋運(yùn)動(dòng)的鉛球（不計(jì)空氣阻力）D 沿斜面勻速

4、物體，釋放后，當(dāng) 2m的物體從靜止開始下降 h 后的速度是多少 ?下滑的物體8、 航天員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí)，抓住秋千桿由水平狀態(tài)向下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過程如圖所示，航天員所受重力的瞬時(shí)功率變化情況是A一直增大B。一直減小C先增大后減小 D。先減小后增大9 、 如圖 2 所示，某力 F=10N作用于半徑 R=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力 F的 大小保持不變，但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致，則 轉(zhuǎn)動(dòng)一 周這個(gè)力 F 做的總功應(yīng)為：A、 0JB 、20JC 、10J D 、 20J.10、 關(guān)于力對(duì)物體做功以及產(chǎn)生的效果，下列說法正確的是A. 滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做正功B. 靜摩擦力對(duì)物體一定不做功C.

5、 物體克服某個(gè)力做功時(shí)，這個(gè)力對(duì)物體來說是動(dòng)力D. 某個(gè)力對(duì)物體做正功時(shí)，這個(gè)力對(duì)物體來說是動(dòng)力1 秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為 W，則11、 物體沿直線運(yùn)動(dòng)的 v- t 關(guān)系如圖所示，已知在第A)從第1 秒末到第3 秒末合外力做功為4W。B)從第3 秒末到第5 秒末合外力做功為2W。C)從第5 秒末到第7 秒末合外力做功為W。D)從第3 秒末到第4 秒末合外力做功為0.75W。12 、 如圖，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，下列說法正確的是. 對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和. 對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重

6、力所做的功之和. 木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能. 對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和13、 如下圖甲所示，質(zhì)量為 m的物塊與傾角為 的斜面體相對(duì)靜止，當(dāng)斜面體沿水平面向左勻速運(yùn)動(dòng)位移 s 時(shí)，求物塊所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功。14 、有一物體，在 A 點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為 500J ，從 A 點(diǎn)自由下落，到地時(shí)速度是 10m/s ( g=10m/s )。求：( 1) A 點(diǎn)離地的高度； (2)從 A點(diǎn)下落到地面這段時(shí)間內(nèi)重力做功的功 率。15、一個(gè)質(zhì)量為 m=0. 20 kg 的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光豎直的圓環(huán)上，彈簧固 定于環(huán)的最高

7、點(diǎn) A，環(huán)的半徑 R=0. 50 m, 彈簧原長(zhǎng) L0 = 0. 50 m ，勁度系數(shù)為 4.8 N/m ， 如圖所示，若小球從圖示位置 B 點(diǎn)由靜止開始滑到最低點(diǎn) C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能 E彈 =0. 60J ；求：(1) 小球到 C 點(diǎn)時(shí)的速度 vC的大小(2) 小球在 C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力( g=10 m/S 2).16、如圖所示， 在長(zhǎng)為 L 的輕桿中點(diǎn) A 和端點(diǎn) B各固定一質(zhì)量均為 m的小球，桿可繞無摩擦的軸 O轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿從水平位置無初速釋放擺下。求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，輕桿對(duì)A、B 兩 球分別做了多少功 ?17、如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角 30，另一邊與地面垂直， 頂上有

8、一定滑輪， 一柔軟的細(xì)繩跨過定滑輪， 兩端分別與物塊 A和 B連接， A的質(zhì)量為 4m，B的質(zhì)量為 m，開 始時(shí)將 B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓 A 沿斜面下滑而 B上 升，物塊 A與斜面間無摩擦，若 A沿斜面下滑 s 距離后，細(xì)線突 然斷了求物塊 B 上升的最大高度 H18、.一個(gè)質(zhì)量為 m=0. 20 kg 的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套 在光豎直的圓環(huán)上， 彈簧固定于環(huán)的最高點(diǎn) A，環(huán)的半徑 R=0.50 m, 彈簧原長(zhǎng) L0 = 0. 50 m ，勁度系數(shù)為 4.8 N/m ，如圖所 示，若小球從圖示位置 B 點(diǎn)由靜止開始滑到最低點(diǎn) C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能 E 彈 =0. 60J ；

9、求：(1) 小球到 C 點(diǎn)時(shí)的速度 vC的大小(2) 小球在 C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力( g=10 m/S 2). 答案：1 解： (1) 設(shè)紙帶的加速度為 a1，鐵塊的加速度為 a2則2 2 1 2 1 2a1 2m/s ,a2g 1m/ s ,La1ta2t ，得 t=1s 。22(2) s鐵塊12a2t 2,W fs mgs鐵塊 0.05J,2 40m/s4220m/s 2 10 W 0.25m/s 55s3 解： (1) 以人為研究對(duì)象，人加速下滑過程中受重力 mg 和桿對(duì)人的作用力 F1，由題 圖可知，人加速下滑過程中桿對(duì)人的作用力F1為 180 N由牛頓第二定律得mg一 F1 =ma，則

10、 a=4 m/s 2.1s 末人的速度達(dá)到最大，則 v= at 1=4 m/s.12(2 )加速下降時(shí)位移為： s1at1 =2 m.2減速下降時(shí)，由動(dòng)能定理得 (mg F2)s2 0 1mv2,2 2 2代入數(shù)據(jù)解得 s2 4m,s s1 s2 6m.4 解析：由于滑塊重力沿斜面向下的分力大于滑塊所受摩擦力，所以可斷定滑塊最終將停 靠在擋板處從以 v 向上滑動(dòng)至最終停下，設(shè)滑塊經(jīng)過的路程為 l ，則重力做正功，摩擦 力做負(fù)功解法一：此過程重力對(duì)滑塊做功 WG mgssi n ， 摩擦力做功 Wf - mgl cos對(duì)滑塊由動(dòng)能定理，有：12 mgssi n - mgl cos 0- mv22

11、解得 l gssin v2/2 gcos解法二：由能量轉(zhuǎn)化與守恒求解，此過程滑塊機(jī)械能的減少 E1 mgssi n 1 mv2，2 克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化的內(nèi)能 E2 mgcos l ，由能量守恒定律有 E1E212即 mgssin mv mgl cos2 同樣可解出 l 2答案： 2gs sin v2 2 g cos5解析：細(xì)繩的拉力分別對(duì)物 m和物 2m做正功和負(fù)功， 所以物 m和物 2m各自的機(jī)械能都 不守恒，但物 m和物 2m構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故以系統(tǒng)為研究對(duì)象此過程中系統(tǒng)減少的勢(shì)能為2mgh- mgh mgh 系統(tǒng)增加的動(dòng)能為 1 (3 m) v22 根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mgh 1

12、 (3m)v2，v 2gh/32答案： 2gh/36 ACD 7 AD 8 C 9 B 10 D 11 CD 12 CD13 分析與解答 ：物塊受重力 mg，支持力N和靜摩擦力 f ，如上圖乙所示，物塊隨斜面體勻速運(yùn)動(dòng)，所受合力為零，所以， N mgcos ， f mgsin 。，重力做功 WG 0。2G物塊位移為 s，重力與位移的夾角為支持力 N與s的夾角為，支持力做功 WNmgssin cos 。靜 摩 擦 力 f與s 的 夾 角 為 ()， f 做 的 功Wf f sc o s) ( m sg icsosn .合力 F做的功WF 是各個(gè)力做功的代數(shù)和14( 1)5m ( 2)500W15

13、、解：小球由 B 點(diǎn)滑到 C點(diǎn)，彈簧和小球機(jī)械能守恒有得 vC=3 m/s.(2 )在 C點(diǎn)時(shí)有 F彈 k(2R l0) 2.4N ,設(shè)環(huán)對(duì)小球作用力為 N，方向指向圓心，則2F彈 N mg mv彈 ,N 3.2N .小球?qū)Νh(huán)作用力為 N , N N 3.2N .16 錯(cuò)解：由于桿的彈力總垂直于小球的運(yùn)動(dòng)方向，所以輕桿對(duì)A、B 兩球均不做功。分析糾錯(cuò)：設(shè)當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，A 球和 B 球的速度分別為 VA和 VB。如果把輕桿、地球、兩個(gè)小球構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，那么由于桿和小球的相互作用力做功總和等于 零，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒。若取 B的最低點(diǎn)為零重力勢(shì)能參考平面，可得： 1112mgL= mVA2 mVB2 mgL2 A 2 B 2又因 A球?qū)?B球在各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角速度相同 , 故 VB2VA由以上二式得： VA3g5L,VB125gL .根據(jù)動(dòng)能定理，可解出桿對(duì) A、 B做的功。對(duì)于 A有12WA+mgL/2= mVA2 -O ，2所以 WA= 0.2 mgL.12對(duì)于 B 有 WB+m