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文档简介

1、“机械能试题精选1.如下列图,质量为 m的物体放在光滑的水平面上,与水平方向成在物体上一段时间作用过程中物体未离开水平面 ,那么在此过程中C0角的恒力F作用 力F对物体做的功大于物体动能的变化 力F对物体做的功等于物体动能的变化 力F对物体的冲量大小大于物体动量大小的变化 力F对物体的冲量等于物体动量的变化A. B. C.D.2.物体在恒定的合力 F作用下做直线运动,在时间 内速度由0增大到v,在时间厶t2 内速度由v增大到2v.设F在Ati做的功为 Wi,冲量为I仁在 t2做的功为 W2,冲量为I2.那么DA. Ii< I2 , Wi= W2B. Ii< I2 , Wi<

2、W2C. Ii = l2 , Wi= W2D. Ii=I2 , Wi<W23. 一轻绳一端固定在 O点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平, 然后无初速释放小球,如下列图,小球在运动至轻绳达竖直位置的过程中, 小球重力的瞬时功率的变化情况是 CA. 一直增大C.先增大,后减小B. 一直减小D.先减小,后增大4.如下列图,站在汽车上的人用手推车的力为F,脚对车向后的摩擦力为f,以下说法中正确的选项是AB A. 当车匀速运动时,B. 当车加速运动时,F和f对车做功的代数和为零F和f对车做的总功为负功C.当车减速运动时,F和f对车做的总功为负功D.不管车做何种运动,F和f对车做功的总功都为零5

3、.如下列图,质量相同的A、B两质点从同一点 O分别以相同的水平速度 vo沿x轴正方 向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为Pi , B沿光滑斜面运动,落地点为 P2 . Pi和P2在同一水平面上,不计空气阻力,那么下面说法中正确的选项是A. A、B的运动时间相同B. A、B沿x轴方向的位移相同C. A、B落地时的动量相同D. A、B落地时的动能相同6. 一个小球从水面上方 4m处自由下落,不计一切阻力,设水对小球的浮力等于球重的3倍,那么小球可进入水中的深度为B4A. m3B.2 mC.3 mD.4 m那么在上升过程中,物体的机械能7. 物体在地面附近以 2 m/s2的加速度匀减速竖直上升,的变

4、化是CA. 不变B.减小C.增大D.无法判断8. 如下列图,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在 B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,小球下降阶段以下说法中正确的选项是BCD ; AA. 在B位置小球动能最大BB. 在C位置小球动能最大<-CC. 从At C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加丄 DD. 从At D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加9. 如下列图,一小孩站在船头,用两种方式拉绳,设拉力大小相等,那么经过相同时间t船未碰撞a、b图中小孩做的功分别为 关系为BDA. W

5、i>W2B. Wi<W2C. Pi>P2D. P1<P210. 一列车从车站出发,沿直线轨道运动, 恒定,那么可以判定列车在这段时间内行驶的距离A. 一定大于3KmB.可能等于W2及t秒末小孩拉绳的功率P2的 1ab5分钟后速度到达 20m/s,设列车所受阻力A3KmC. 一定小于3KmD.条件缺乏,无法确定11. 如下列图,DO是水平面,AB是斜面,初速为 顶点A时速度刚好为零 ,如果斜面改为 AC,让该物体 从D点出沿DCA滑到A点且速度刚好为零,那么物体具 有的初速度物体与路面之间的动摩擦因数处处相 同且不为零BA. 大于V0B. 等于V。C.小于voD.取决于斜

6、面的倾角12.静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力 所示,那么CA. 4s内物体的位移为零B. 4s内拉力对物体做功不为零C. 4s末物体的速度为零D. 4s内拉力对物体冲量不为零F的作用,拉力F随时间t的变化如图"F/N1O-1* t/s13.如下列图为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在点为平衡位置,A点位置恰好为弹簧的原长.物体由C点运动到A、B之间做简谐运动,O D点C、D两点未在图上标出的过程中,弹簧的弹性势能增加了3.0J,重力势能减少了2.0J.对于这段过程有如下说法: 物体的动能增加1.0J C点的位置可能在平衡位置以上 D点的位置可能在平衡位置以上 物体经过D点

7、时的运动方向可能指向平衡位置 以上说法正确的选项是AD .只有A .和B .和C.和14. 如下列图,一个半径 R=0.80m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面咼度h=1.25m.在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.30kg的小物块B 可视为质点.另一个质量 mB=0.10kg的小物块 A 也视为 质点由圆弧轨道顶点从静止开始释放,运动到轨道最低点时,和物 块B发生碰撞,碰后物块B水平飞出,其落到水平地面时的水平位移 s=0.80m.忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小;物块B离开圆弧轨道最低点时的速度大小;

8、物块A与物块B碰撞过程中,A、B所组成的系统损失的机械能.4m/s 1.6m/s 0.384J15. 如下列图,一质量为 M,长为L的木板固定在光滑水平面上.一质量为m的小滑块 以水平速度vo从木板的左端开始滑动,滑到木板的右端时速度恰好为零小滑块在木板上的滑动时间;假设木板不固定,其他条件不变,小滑块相对木板静止时距木板左端的距离小2LMLv0m MB球静止放于水平地面上.现将小球 B球发生对心碰撞后粘在一起共 .求:冷¥16. 小球A、B的质量均为 m, A球用轻绳吊起,拉起h高度,由静止释放,如下列图.小球A摆到最低点与 同上摆.不计两小球相互碰撞所用时间,忽略空气阻力作用碰后

9、两小球一起摆动的最大速度.在两小球碰撞过程中,两小球的内能一共增加了多少??j2gh 1mgh15g的弹丸以10m/s的速度水平17. 在20m高的阳台上,玩具枪枪筒内的弹簧将质量为射出,弹丸落入沙坑后,在沙坑中运动的竖直距离h=20cm.不计空气阻力.求: g取10m/s2弹簧枪对弹丸所做的功;弹丸落到沙坑时的动能;弹丸克服沙坑阻力所做的功 . 0.75J 3.75J 3.78J18. 斜面小车的质量为 M,高为h,一个质量为 m的物块从小车的顶点滑下,物块滑离斜面小车底端时的速度设为v,不计一切摩擦,以下说法:物块滑离小车时的速度 v= . 2gh ; 物块滑离小车时的速度v< 2g

10、h :物块滑离小车时小车的速度v=mv/M ;物块滑离小车时小车的速度 v<mv/M.其中正确的选项是DA. 只有正确B. 只有正确C. 只有正确D. 只有正确19. 竖直平面内的轨道 ABCD由水平滑道 AB与光滑的四分之一圆弧轨道 恰与圆弧CD在C点相切,轨道放在光滑水平面上,如下列图 视为质点从轨道的 A端以初动能E冲上水平滑道 AB,沿着轨道运动,由 在水平滑道AB的中点.水平滑道 AB长为L,轨道小物块在水平滑道上受到的摩擦力的大小为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道,圆弧滑道的最小半径 R是多大?假设增大小物块的初动能,使得小物块冲上轨道后可以到达的最大高度是1.5R,试分析

11、小物块最终能否停在滑道上?CD组成,AB.一个质量为m的小物块可DC弧滑下后停ABCD的质量为3m.求:v FrCAB解:1 小物块冲上轨道的初速度设为v E -mv,最终停在AB的中点,跟轨道有相同的速度,设为 V在这个过程中,系统动量守恒,有mv 二 M m V: 1系统的动能损失用于克服摩擦做功,有E =m V -丄(M +my-mvM )=- E2 22 lM+m丿 4:E =3 fL::: 3 2解得摩擦力2L2假设小物块刚好到达D处,此时它与轨道有共同的速度与V相等,在此过程中系统总动能减少转化内能克服摩擦做功和物块的势能,同理,有11 3.: E1mv2M mV2 E = fL

12、mgR :4224解得要使物块不从 D点离开滑道,CD圆弧半径至少为4mg运动x远,到达与轨道有相同的速度等于V2,同理,有:5BA方向运动,假设能沿 BA3设物块以初动能 E',冲上轨道,可以到达的最大高度是1.5R,物块从D点离开轨道后,其水平方向的速度总与轨道速度相等,到达最高点后,物块的速度跟轨道的速度相等设为V2,同理,有.E = lmv'2-M mV22 3E fL -mgR2242物块从最高点落下后仍沿圆弧轨道运动回到水平轨道上沿1 2123E =丄mv'2 -1 MmV22 =3E'= f L x: 62 243解得:x L43物块最终停在水平滑

13、道 AB上,距B为 L处.420. 如下列图,在光滑的水平面上,物体B静止,在物体B上固定一个轻弹簧。物体A以某一速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用两物体的质量相等,作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能为E?现将B的质量加倍,弹簧获得的最大弹性势能仍为Ep.那么在物体A开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中,第一次和第二次相比BA. 物体A的初动能之比为 2: 1举B. 物体A的初动能之比为 4: 3亍|州血C. 物体A损失的动能之比为1 :1777777777777777D. 物体A损失的动能之比为 27 : 3221. 如下列图,一小物块从倾角0 =370的斜面上的A点由静

14、止开始滑下,最后停在水平面上的C点。 小物块的质量 m=0.10kg,小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为卩=0.25, A点到斜面底端B点的距离L=0.50m斜面与水平面平滑连接,小物块滑过斜面与水 平面连接处时无机械能损失 求:A9 亠BCA点,此初速度为多大?小物块在斜面上运动时的加速度;BC间的距离;假设在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到2(sin37o=0.60, cos37o=0.80, g=10m/s)(1)4m/s 0.8m 2.3 m/s22.如图,AB是高h1=0.6 m、倾角9 =370的斜面,放置在水平桌面上,斜面下端是与桌 面相切的一段圆弧,且紧靠桌子边缘.

15、桌面距地面的高度 滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑,运动到斜 面底端B时沿水平方向离开斜面,落到水平地面上的 点.滑块与斜面间的动摩擦因数卩=0.5.不计空气阻力,g=10m/s求:(1) 小滑块经过B点时的速度;(2) 小滑块落地点C距桌面的水平距离;(3) 小滑块落地时的速度大小.解:(1)滑块在斜面上受力图如右图所示垂直于斜面方向:N - mgcos 9 = 0沿斜面方向:mgs in 9 -卩N = ma 求出a=2.0 m/ s2由VB2=2as求出vb=2.0 m/ s(2) 设滑块从B到C所用时间为th2 gt x = Vpt2(1(1(3求出x=1.2 m(1(3) 从B到

16、C,取地面为零势能面,由机械能守恒定律有1 2 1 2mvBmgh2mvC2 2求出vC =2-10m/s6.4m/s(1h2=1.8 m. 一个质量 m=1. Okg 的小h2A T h1eB(1分) 分) (2分) 分) (2分) (1分)(3分)N23. 如下列图,质量分别为 m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻 弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上。当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动, 在以后的运动过程中, 对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的选项是(D)A. 因电场力分别对球

17、 A和球B做正功,故系统机械能不断增加B. 因两个小球所受电场力等大反向,故系统机械能守恒AB EC. 当弹簧长度到达最大值时,系统机械能最小,'七 -D. 当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大"24. 如图,质量为M、长度为I的小车静止在光滑的水平面上.质量为m的小物块放在小车的最左端.现用一水平恒力 F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力为f.经过时间t,小车运动的位移为 s,物块刚好滑到小车的最右端.m 此时物块的动能为(F-f)(s+I) 此时物块的动量为Ft 这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fs 这一过程中,物块和

18、小车增加的内能为fl以上判断正确的选项是DA .B .C .D .A小球的动能和弹性势能的总和越来越大 小球的动能和弹性势能的总和越来越小 小球的动能和弹性势能的总和越来越大 小球的动能和弹性势能的总和越来越小A以某一初速度从木板25. 竖直轻弹簧下端固定在水平面上,质量为m的小球,从轻弹簧的正上方某一高处自由落下,并将弹簧压缩,直到小球的速度变为零的过程中,有A. 小球的动能和重力势能的总和越来越小,B. 小球的动能和重力势能的总和越来越小,C. 小球的动能和重力势能的总和越来越大,D. 小球的动能和重力势能的总和越来越大,B的左B又一26. 长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块

19、端冲上长木板B,直到A、B的速度到达相同,此时 A、B的速度为0.4m/s,然后A、 起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下.假设小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数 卩1=0.25.求:取g= 10m/s 木板与冰面的动摩擦因数.小物块相对于长木板滑行的距离为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度可能是多少?0 .10.96m不大于3.0m/sG)二v () m227. 测定运发动体能的一种装置如下列图,运发动质 量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮不计滑轮质量及摩擦,下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向

20、右运动.下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的选项是C A.人对传送带不做功B.人对传送带做负功C. 人对传送带做功的功率为m2gvD.人对传送带做功的功率为m1+ggv28. 如下列图,滑块 A的质量m=0.01 kg,与水平地面间的动摩擦因数卩=0.2,用细线悬挂的小球质量均为 m=0.01 kg,沿x轴排列,A与第一只小球及相邻两小球间距离均为s=2m,线长分别为L1、L2、L3图中只画出三只小球,且小球可视为质点.开始时,滑块以速度v°=10m/s沿x轴正方向运动,设滑 块与小球碰撞时不损失机械能,碰撞后小球均能 在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰,g取10m

21、/ s2,求:1滑块能与几个小球碰撞?2求出碰撞中第n个小球悬线长 Ln的表达式.3滑块与第一个小球碰撞后瞬间,悬线对小球的拉力为多大?L2、O1v0A llL1O3解:1因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒,所以滑块与小球相碰撞会互换速小球在竖直平面内做圆周运动,机械能守恒,设滑块滑行总距离为S0,有. 1 2-mgs0 = 0 - mv022分得 s°=25m1分n工鱼=12个s2分2滑块与第n个小球碰撞,设小球运动到最高点时速度为V;对小球由机械能守恒定律得1 2 1 2 o ,mvnmvn 2mgLn(22 2分小球恰好到达最高点,贝U mg = 口也Ln21 2对滑块由动

22、能定理得:-"mgnsmvn21 mv22分2由以上三式得:二阿50 一处n 5g2523滑块做匀减速运动到第一个小球处与第一个小球碰前的速度为M1212mgsmv1mv02 22分由于滑块与小球碰撞时不损失机械能,那么碰撞前后动量守恒、动能相等,滑块与小球 相互碰撞会互换速度,碰撞后瞬间小球的速度也为 由牛顿第二定律得:Vi,此时小球受重力和绳子的拉力作用,Li2分50 - 4 1因为 L1m25由以上三式得:T=0.6N29. 一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端, 弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径 R=0.50 m,弹簧的原长L0=0.50 m,劲度系数为4

23、.8 N/m,如下列图 从图中所示位置 B点由静止开始滑到最低点 势能E=0.60J.取重力加速度 g=10m/s2,求:1小球到C点时的速度Vc的大小.2小球在C点时对环的作用力大小和方向46 m251分2分且套在光滑竖立的圆环上的A.假设小球C时,弹簧的弹性BIR;6O0OC解:1小球在运动过程中受重力,环对它的弹力和弹簧对它的弹力作用,机械能守恒,1 2mgCDmvC EP2设C点为重力势能零点1分B点,由得vc=3m/ s2小球在C点时受重力、C点所受合外力等于向心力2弹簧弹力和环对它的作用力,受力如下列图,小球在N F -mg2Vc =m一R2BF=kx21x=R由得 N=3.2 N

24、30. 汽车保持额定功率在水平路面上匀速行驶,汽车受到的阻力大小恒定,那么以下说法 正确的选项是BA .假设汽车的速度突然增大,汽车将做一段时间的加速度增大的减速运动B. 假设汽车的速度突然增大,汽车将做一段时间的加速度减小的减速运动C. 假设汽车的速度突然减小,汽车将做一段时间的加速度增大的加速运动D. 假设汽车的速度突然减小,汽车将做一段时间的匀加速运动31. 一辆汽车保持功率不变驶上一斜坡,其牵引力逐渐增大,阻力保持不变,那么在汽车 驶上斜坡的过程中,以下说法正确的选项是 D加速度逐渐增大速度逐渐增大 加速度逐渐减小速度逐渐减小A.B.C. D.32.子弹在射入木板前动能为E!,动量大小

25、为 Pg射穿木板后子弹动能为E2,动量大小为P2.假设木板对子弹的阻力大小恒定,那么子弹在射穿木板过程中的平均速度大小为 EE2 E1 - E2巳 E2EP1E2一 P2PP - P2PP2以上说法中正确的选项是C)A.B.C.D.33.如下列图,质量为 m的物块与转台之间能出现的最大静摩 擦力为物体重力的k倍,它与转轴 00,相距R,物块随转台由静止 开始转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物 块由静止到开始滑动前的这一过程中,转台对物块做的功为D1A.OB.2 n kmgRC.2 kmgRD. kmgR234.如下列图,质量为 m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动

26、机带动,始终保持以速度v匀速运动.物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程以下说法正确的选项是D一 1 2A. 电动机多做的功为mv22B. 摩擦力对物体做的功为 mv1 2C. 传送带克服摩擦力做的功为mv22D.电动机增加的功率为卩mgv35. 一质量为m的滑雪者从A点由静止沿粗糙曲面滑下,到B点后水平飞离 B点.空间几何尺寸如下列图,滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离为S,求滑雪者从 A点到B点的过程中摩擦力对滑雪者做的功.解:设滑雪者离开B时的速度为V,由平抛运动规律得S=vt4 分1 2h = gt4 分2滑雪者由

27、A到B的过程中,由动能定理得1 2mgH -h Wfmv4 分2由得: Wf-mg(H h) (4 分)4h的速度向右匀速运动,某时刻一质量m=1kg的物体无初速的放在长木板的右端,物体与木板的动摩擦因数=0.5, g=10m/s2,求V0(1) 物体相对长板的位移多大?(2) 假设在物体无初速放在长木板右端的同时对长木板施加一水平向右的恒力F=7.5N,那么在1s内物体的位移为多大?解:设物体与木板的共同速度为V,由动量守恒定律得Mvo= (M + m) v(4 分)设物体相对于木板的位移为s,由能量守恒定律得4 分1 2 1 2JmgsMv0M mv2 2由得:Mv2s =2M mg二 0

28、.6 m2(2)设经时间t1两物体达共同速度1 mgt1=mv1对于物体和木板,由动量定理得Ft1= ( M+m) V1 MV0V1,对于物体由动量定理得(2 分)(2 分)由得:X =MV0-0.8sJM mg - FV1= i gt1=4m/ s设t1时间内物体发生的位移为&,由动能定理得.12V;-mgsimv-i , s11.6m22乜物体和木块达共同速度后相对静止,由牛顿第二定律得:F2a2.5m/ s : "g,故物体与木板能保持相对静止M m2分.2 分1 2s2 =叩2 at = 0.85m2物体在1s内发生的位移:s=s+S2=2.45 m (237.如图,

29、在竖直平面内有一半径为R的半圆形圆柱截面,用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球,悬挂在圆柱面边缘两侧,A球质量为B球质量的两倍,现将 A球从圆柱边缘处由静止释放, A始终不离开球面,且细绳足够长,圆柱固定.假设不计一切摩擦.求:(1) A球沿圆柱截面滑至最低点时速度的大小;(2) A球沿圆柱截面运动的最大位移.解:(1)设A球沿圆柱面滑至最低点时速度的大小为v,那么根据机械能守恒定律可得在t2=0.2 s内物体发生的位移:2 分2mgR -、2mgR =丄 2mv2- mvB2 2又 Vb 二 vcos45°解得2当A球的速度为零时,A球沿圆柱面运动的位移最大,设为S,那么根据机械能

30、守恒定律可得2mgh -mgS 二 02R由几何关系S ShS 2 得 h=2SR*S2解得 S = 3R38. 一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上,B的右端与竖直挡板的距离为 S=0.5m. 一个质量为 m=1kg的小物体A以初速度vo=6m/s从B的左端水平滑上 B,当B与竖 直挡板每次碰撞时,A都没有到达B的右端.设定物体 A可视为质点,A、B间的动摩擦因数 尸0.2 , B与竖直挡板碰撞时间极短且 碰撞过程中无机械能损失,g取10m/s2.求:1B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间,A、B的速度值各是多少?ab2最后要使A不从B上滑下,木板B的长度至少是 多少?最后结果保存三位有

31、效数字.解:1设A、B到达共同速度为 vi时,B向右运动距离为Si由动量守恒定律有mv0 = M - mv1(1分1 2由动能定理有JmgS1Mv2(1分联立解得 S1=2m1分由于S=0.5m<2m,可知B与挡板碰撞时,A、B还未到达共同速度.设B与挡板碰撞前瞬间A的速度为Va , B的速度为Vb,贝U由动量守恒定律有mv0二mvA - MvB(2分1 2由动能定理有.LmgSMvB(2分联立解得vA=4m/s、 vB=1m/ s2分2 B与挡板第一次碰后向左减速运动,当B速度减为零时,B向左运动的距离设为 Sb,1由动能定理有mgSB nMv;(1分由上式解得Sb=0.5 m(1分在

32、A的作用下B再次反向向右运动,设当A、B向右运动到达共冋速度 V2时B向右运动距离为S2,由动量守恒定律有mvA -Mvb=(M m)v2(1分1 2由动能定理有.LmgS2Mv2(1分2 2解得 V2m/s、 S2m - Sb(2分392故A、B以共同速度2 m/s向右运动,B第二次与挡板碰撞后, 以原速率反弹向左运动B vbvaAPQ-L 一设B相对A的路程为s,由能量守恒得1 2 1 2 "mgs(M m)v (M m)u2 22s m3代入数据得由于s -4离Q点距离为自1 .S = s - L440.如下列图,(3所以B滑过Q点并与弹簧相互作用,然后相对,那么:=0.17m

33、半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,(2分)向左滑到Q点左边,设(2分)(2分)半圆环与粗糙的水平此后由于系统的总动量向左,故最后A、B将以共同速度V3向左匀速运动由动量守恒定律有 M-mM=M+m V31分2解得 v3m/s1分9设A在B上运动的总路程为 L即木板B的最小长度,由系统功能关系得:1 2 1 2JmgLmvo - M mv32分2 2代入数据解得L=8.96m1分39. 在光滑的水平面上有一质量M=2kg的木板A,其右端挡板上固定一根轻质弹簧,在靠近木板左侧的 P处有一大小忽略不计质量为m=2kg的滑块B.木板上Q处的左侧粗糙,右侧光滑.且PQ间距离L=2m,如下

34、列图.某时刻木板A以VA=1m/s的速度向左滑行,同时滑3块B以vB=5m/ s的速度向右滑行,当滑块 B与P处相距一 L时,二者刚好处于相对静止状4态,假设在二者共同运动方向的前方有一障碍物,木板A与它碰后以原速率反弹碰后立即撤去该障碍物.求B与A的粗糙面之间的动摩擦因数和滑块B最终停在木板A上的位置.g取10m/ s2解:设M、N共同速度为v,由动量守恒定律有mvB _ MvA = (M m)v(3mvB - Mv Av =M + m对A、B组成的系统,由能量守恒有 :3 12 12 12Lmg-L MvAmvBM mv23分4 222代入数据得尸0.62分木板A与障碍物碰撞后以原速率反弹

35、,假设B向右滑行并与弹簧发生相互作用,当A、B再次处于相对静止状态时,两者的共同速度为u,在此过程中A、B和弹簧组成的系统动量守恒、能量守恒.(3由动量守恒定律得mv - Mv = M mu地面相切于圆环的端点A.质量m=0.10kg的小球,以初速度 v°=7.0m/s在水平地面上向左B41.如下列图,两个完全相同的质量为m的木板 A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m。质量为2m,大小可忽略的物块 C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数为 卩1=0.22, A、B与水平地面之间的动摩擦因数为 卩2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态

36、 .现给C施加一个水平向右,大小为 2mg的恒力f ,5假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C最终不脱离木板, 每块木板的长度至少应为多少?A|Bs解:第一阶段拉力F小于CA间最大静摩擦力,因此 CA共同加速到与B相碰,该过程 对 CA 用动能定理:F-卩 2 3mgs=3mv12/2,得 V1=8 0.3 m/sAB相碰瞬间,AB动量守恒,碰后共同速度 V2=4 0.3m/sC在AB上滑行全过程,ABC系统所受合外力为零,动量守恒,C到B右端时恰好到达共速:2m w+2m V2=4m v,因此共同速度 v=6 . 0.3 m/s2 2 2C在AB上滑行全过程用能量守恒:F 2L

37、=4m v /2-(2 m V1 /2+2m V2 /2)+卩1 2mg 2L得 L= 3m42.如下列图,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因 数卩为0.24,木板右端放着质量 mB为1.0kg的小物块B 视为质点,它们均处于静止状态木板突然受到水平向右的12N s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能Em为8.0J,小物块的动能为 0.50J,重力加速度取 瞬时冲量作用结束时木板的速度V0 ;木板的长度L.答案: V0=3.0m/s L=0.50m43. AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨相切,如下列图。小球自A点起由静

38、止开始沿轨道下滑 .圆轨道半径为擦.求小球运动到B点时的动能;小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的大小和方向;小球经过圆弧轨道的 B点和水平轨道的 C点时, 所受轨道支持力 Nb、Nc各是多大?R,小球的质量为 m,不计各处摩答案:EK=mgRv= . gR沿圆弧切线向下,与竖直成30o;3 NB=3mg Nc=mg44.如下列图,一对杂技演员都视为质点乘秋千秋 千绳处于水平位置从 A点由静止出发绕 O点下摆,当摆 到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推 出,然后自己刚好能回到高处A.求男演员落地点 C与O点的水平距离 s.男演员质量 m1和女演员质量 m2之比5RC*1作

39、加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动 4.0m后, 冲上竖直半圆环,最后小球落在 C点.求A、C间的距 离取重力加速度 g=10m/s2.答案:1.2mmi : m2=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R, C点比0点低5R.答案:8RWf=F -msg h 一1 mA mB v45. 如下列图,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮 K, 一条不可伸长的轻绳绕过 K分别与物块 A、B相连,A、B的质量 分别为mA、mB.开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物 块A,使物块B上升. 当B上升距离为h时,B的速度为v. 求此过程中物块A克服摩擦力所做的功.重力加速度为g.46. 质

40、量为M的小物块A静止在离地面高 h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度vo与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A离开桌面,其落地点离 出发点的水平距离为 L.碰后B反向运动.求B后退的距离.B与桌面的动摩擦因数为 卩. 重力加速度为g.47. 为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的 大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端,并将轨 道固定在水平桌面边缘上,如下列图,用钢球将弹簧压缩至最 短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时(i)需要测定的物理量是 (2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=【答案】(1)钢球的质量 m,桌面高度h,钢球落地点与桌面边

41、缘的水平距离s;(2) mgs2/4h.48. 在“验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带,数据如下列图,单位是cm, gc 5, 01 晅7. 06 2v/2-h的图象,这个取9.8m/s2, O、A之间有几个计数点没画出.打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB=.从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量 Ep=,此过程中物体动能的增量Ek=.如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数据给出图象应该是 ,且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于【答案】(1) 0.98m/s ;

42、 (2) 0.49J, 0.48J ; (3)过原点的直线,9.8m/s249. 如下列图,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进 4.0m,到达C点停止.gC取 10m/s2,求:(1) 物体到达B点时的速率;(2) 在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功;(3) 物体与水平面间的动摩擦因数 .解:由题意知,圆弧半径 R=0.8m,物体质量 m=1.0kg,水平位移S=4.0m.1设物体到达B点时的速率为v,从mgR= 1 mv2A到B过程中,由机械能守恒定律有3分上式带入数据解得 v= 4 m/s2分2由动能定理得物体沿水平面

43、运动的过程中摩擦力做的功上式带入数据得 W= -8J3设物体与水平面间的动摩擦因数为W= 口 mgS上式带入数据解得卩=0.21 2W= -mv23 分22分卩,由做功公式得2分2分50. 2003年10月15日9时“神舟五号载人飞船在酒泉发射成功,16日6时在内蒙古主着陆场成功着陆“神舟五号进入太空后将先以远地点350公里左右、近地点 200公里左右的椭圆形轨道运行,实施变轨后,进入343公里的圆轨道,共绕地球飞行“神舟五号载人飞船的成功发射和回收,标志着我国载人航天技术有了新的重大突破量为m的宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运动,假设在运行中它的速度的最大值为14圈。Vm,当它由远地点运行到

44、近地点的过程中,地球引力对它做功为W,那么宇宙飞船在近地点和远地点的速度分别为多大?解:据飞船从远地点运行到近地点的过程中,地球引力对它做功可知:飞船在近地点速度最大为5分设飞船在远地点的速度为1 2 Wmvm2v,由动能定理有1 2 mv25分解得:v = . vm2 - 2W / m .4分51.如下列图,光滑水平面上的长木板,右端用细绳栓在墙上,左端上部固定一轻质弹 簧,质量为 m的铁球以某一初速度未知在木板光滑的上外表上向左运动,压缩弹簧, 当铁球速度减小到初速度的一半时,弹簧的弹性势能等于E,此时细绳恰好被拉断,从而木板向左运动,为使木板获得的动能最大,木板质量应多大?木板动能的最大

45、值是多少?解:设球的初速度为Vo,木板质量为M。对球、弹簧,由机械能守恒定律有1 22叫3分V0为使木板获得的动能最大,须使铁球与弹簧别离后即弹簧恢复到原长的速度为零。2分对木板、铁球,由动量守恒定律有m V° = Mv23分:E =m3gXi X2 -叶9为 x?3分mim2对木板、铁球,由机械能守恒定律有1 2 12 mv0Mv2 23分联立以上二式,解得:mM -42分木板动能的最大值是1 2Ek= Mv =24E32分52. 如图,质量为 mi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,

46、一端连物体A,另一端连轻挂钩.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现在挂钩上挂一质量为 m3的物体C并从静止状态释放,它恰好能使B离开地面但不继续上升假设将C换成另一质量为mi+m3的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,那么这次 B冈U离地时D的速度的大小是多少?重力加速度为g.解:开始时,A、B静止,设弹簧压缩量为 xi,有kxi=mig2 分挂C并释放后,C向下运动,A向上运动,设B刚要离地 时弹簧伸长量为X2,有kx2=m2g2 分B不再上升,表示此时 A和C的速度为零,C已降到最低点 由机械能守恒,与初始状态相比,弹簧弹性势能的增加量为C换成D后,当B刚离地时弹簧势

47、能的增量与第一次相同,由能量关系得1 2 i 2m3 mivmivm3x2migxi x2-# E4 分2 2由式得1 22m1 m3vm1g x1 x22 分由式得2冋伽+m2g 丫 2mi +m3k2 分53. 如下列图,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上, 轨道之间有一条水平轨道 CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为卩的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,假设小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求CD段的长度Vc,通过甲轨道最高点的速度为3分解:设小球通过C点时的速度为 根据小球对轨道压力为零有2mg = m Viy R取

48、轨道最低点所在水平面为参考平面,由机械能守恒定律有1 212(3分)mvc2=mg 2Rmv1联立式,可得Vc = 5gR2分同理可得小球通过D点时的速度Vd 二,5gr2分设CD段的长度为l,对小球通过CD段的过程,由动能定理有-'mgl2_仏23分2 23分54. 如下列图,右端有固定挡板的滑块B放在光滑的水平面上.B的质量为M=0.8 kg,右端离墙壁的距离为L=0.09m.在B上靠近挡板处放一个质量为 m=0.2kg的小金属块 A. A和挡板之间有少量炸药 A和B之间的动摩擦因数尸02点燃炸药,瞬间释放出化学能设有Eo=0.5 J的能量转化为 A和B的动能当B向右运动与墙壁发生

49、碰撞后,立即以碰前的速率 向左运动.A始终未滑离 B.g=10m/s2,求:(1) A和B刚开始运动时Va、Vb;i:_L -(2) 最终A在B上滑行的距离s.解:(1) A和B在炸药点燃前后动量守恒,设向左为正mvA - MvB = 01 2 1 2mvAMv BE02 22分2分解得VA=2m/s方向向左1分vB=0.5 m/s方向向右1分(2) B运动到墙壁处时,设A和B的速度分别为vA和VB对A和B,设向左为正,由动量守恒定律有mvA - Mvb = mvA - M vB2对B由动能定理有1 21-mgLMvB Mv2 22分解得Va = 1.6 m/s Vb = 0.4m/s1分设A

50、和B最终保持相对静止时的共同速度为由动量守恒定律得m Va + M Vb= M +m v2分由功能关系有求出55.如下列图,B的右端,A、B、1Eo 二"mgs (M2s = 0.738 m在一光滑的水平面上有两块相同的木板mv22(1分)C.重物A(可视为质点)位于 C, B与C发生正碰.碰 A在C上滑行,A与C有摩擦力.A滑到C的右端而未掉下.C的质量相等现A和B以同一速度滑向静止的后B和C粘在一起运动,试问:从B、C发生正碰到A刚滑到C右端的过程中,C通过的位移是 C板长度的多少倍?7A答案:一B56.如下列图,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平直导轨上,弹簧处

51、在原长状态.另一质量与B相同的滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向 B滑行.当A 滑过距离X时与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连 .最后A恰好返回到出发点 P并静止.滑块A和B与导轨间的动摩擦因数均为 卩,运动过程中弹 簧最大形变量为12,重力加速度为 g.1AP答案:.弋161612求A从P点出发时的初速度 V0.1257.利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小实验时把图甲中的小球举到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落。用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化的图象如图乙所示根据图像所给的信息,以下判断正确的选项是 .o乙B . t2、t5时刻小球动能相同D .小球在运动过程中机械能守恒0,故B对;从图中

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