機械能部分練習(xí)題

【例1】

(2012·江蘇卷，3)如圖5－1所示，細(xì)線的一端固定于O點，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運動到B點．在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是(

)．對功、功率的理解及定量計算(選擇題)圖5－1A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大，后減小 D．先減小，后增大解析小球速率恒定，由動能定理知：拉力做的功與克服重力做的功始終相等，將小球的速度分解，可發(fā)現(xiàn)小球在豎直方向分速度逐漸增大，重力的瞬時功率也逐漸增大，則拉力的瞬時功率也逐漸增大，A項正確．答案A圖5－2

答案BC【例2】(2012·安徽卷，16)如圖5－3所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中 (

)．功能關(guān)系與曲線運動的綜合(選擇題)圖5－3答案D 如圖5－4所示是北京朝陽公園摩天輪，一質(zhì)量為m的乘客坐在摩天輪中以速率v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，假設(shè)t＝0時刻乘客在軌跡最低點且重力勢能為零，那么，下列說法正確的是 (

)．圖5－4答案AD如圖5－6甲所溝示，零長為4仍m的水背平軌旦道AB與半角徑為R＝0.考6協(xié)m的豎浩直半洋圓弧椅軌道BC在B處相吵連接雙，有敏一質(zhì)澡量為1泊kg的滑澡塊(大小佩不計)，從A處由柳靜止造開始避受水賤平向疲右的牙力F作用腥，F(xiàn)的大吉小隨產(chǎn)位移夏變化斑的關(guān)回系如拾圖乙冰所示疫，滑起塊與AB間的露動摩爭擦因島數(shù)為μ＝0.趣25，與BC間的惠動摩釀擦因團(tuán)數(shù)未粱知，體取g＝10個m把/s2，求墊：圖5－6(1制)滑塊況到達(dá)B處時政的速曲度大志??；(2南)滑塊專在水眼平軌肚道AB上運道動前2近m過程語所用辛的時幣間；(3決)若到串達(dá)B點時騎撤去豎力F，滑垮塊沿室半圓晌弧軌容道內(nèi)建側(cè)上錦滑，語并恰惰好能止到達(dá)擁最高根點C，則客滑塊掌在半蠶圓弧猜軌道餐上克喇服摩本擦力城所做史的功蜻是多型少？答案見解藏析機械辜能守匠恒與古力學(xué)劈燕知識晃的綜惠合應(yīng)題用(計算尋題)圖5－7(1延)求此極人落謝到坡債面時紀(jì)的動躬能；(2鹿)此人揉水平糾跳出燈的速蝦度為剖多大繭時，鋤他落喘在坡高面時膽的動諒能最唐小？餐動能降的最歇小值厘為多宰少？答案見解蓬析(2撲01制2·溫州怪五校靜聯(lián)考)如圖5－8所示簽，在諷豎直雖平面禽內(nèi)，累粗糙逼的斜餅面軌顛道AB的下爪端與摩光滑匪的圓寒弧軌臂道BC碼D相切歉于B，C是最狼低點哪，圓坐心角趟∠BO侄C＝37絕°，D與圓分心O等高仿，圓杰弧軌比道半稀徑R＝1.漂0副m，現(xiàn)膊有一拍個質(zhì)跟量為m＝0.場2賓kg可視銳為質(zhì)焰點的榮小物拒體，攤從D點的掩正上全方E點處歌自由助下落喜，DE距離h＝1.歸6宴m，小鳥物體斤與斜衫面AB之間吊的動弊摩擦毒因數(shù)μ＝0.張5.取si頌n途37枝°＝0.肚6，co舒s教37成°＝0.領(lǐng)8，g＝10徑m征/s2.求：圖5－8(1令)小物刮體第痛一次摔通過C點時燈軌道璃對小陽物體加的支蹈持力FN的大渠?。?2冤)要使隨小物敞體不擱從斜季面頂腳端飛嫌出，象斜面示的長廈度LAB至少充要多悶長；(3終)若斜堅面已雞經(jīng)滿就足(2顏)要求碑，小掉物體赴從E點開艇始下鄙落，藥直至欠最后鍵在光金滑圓創(chuàng)弧軌爛道做楊周期箏性運能動，垮在此披過程墓中系摧統(tǒng)因怠摩擦尋所產(chǎn)脆生的猴熱量Q的大汪?。?2輩)從E→D→C→B→A過程澇，由劑動能先定理燈得：WG－Wf＝0，③WG＝mg[(h＋Rco爛s乏3旦7°)－LABsi園n竄37°]，④Wf＝μm舊gco扁s確3堂7°LAB，⑤聯(lián)立③④愉⑤解得LAB＝2.霜4亦m.(3祥)因為mgsi趟n拿37°>μmgco襯s或37°(或μ<t禿an短3士7°)，所以通，小撕物體愈不會指停在昆斜面為上．邊小物烏體最認(rèn)后以C為中搶心，B為一圾側(cè)最窗高點憲沿圓醒弧軌鼓道做娛往返到運動暢，從E點開救始直決至運愉動穩(wěn)童定，得系統(tǒng)旨因摩述擦所迎產(chǎn)生圍的熱邪量，Q＝ΔEp，⑥ΔEp＝mg(h＋Rco念s米37°)，⑦聯(lián)立⑥⑦解得Q＝4.干8望J.答案(1績)1扁2.奶4發(fā)N(2呢)2蜘.4耳m(3乘)4略.8構(gòu)J【典例1】(2獸01慢0·上海納物理猴，25)如圖5－9所示米，固趙定于激豎直舉面內(nèi)摩的粗緞糙斜摩桿，宇與水誘平方狡向夾懶角為30軍°，質(zhì)溝量為m的小哈球套摸在桿慢上，乞在大惕小不鎖變的告拉力尸作用槐下，旺小球含沿桿云由底紹端勻查速運抄動到欺頂端疾，為霧使拉棕力做繩功最躲小，宵拉力F與桿暗的夾懲角α＝__零__最__駱__，拉凳力大抵小F＝__后__葉__唱__．圖5－9解析設(shè)拉允力F對小眼球做瀉的功床為WF，小蠢球克瓦服重珠力做逐的功羊為WG，小鋪球克充服摩案擦力史做的工功為Wf，對擾小球者應(yīng)用黑動能奧定理窩得WF－WG－Wf＝0，由迷此可超知，啞當(dāng)小交球克疼服摩捐擦力另做的絲式功Wf＝0時，炕拉力映做功緣瑞最小劍，也雜即當(dāng)棒小球睬與斜知桿間塘的摩膠擦力煮為零梨時，促拉力基做的悔功最徒小，葵此時恭，小岸球與資斜桿賠間無鉆壓力槐，其釘受力殖情況望如圖返．由平欺衡條盈件得驚：Fco桃sα＝mgsi望n扁30°，F(xiàn)si瘡nα＝mgco警s屢30°，聯(lián)立礦解得折，α＝60°，F(xiàn)＝mg.答案60°mg【典例2】(2州01亂0·全國懂卷Ⅱ，24)如圖5－10所示喇，MN河P為豎順直面亮內(nèi)一哄固定愛軌道爹，其椅圓弧勢段MN與水莫平段NP相切爪于N，P端固氏定一更豎直昆擋板氏．M相對講于N的高冬度為h，NP長度將為s.一木余塊自M端從究靜止畝開始坡沿軌