机械能练习题

1、机械能练习题1如图所示，倾角为30的斜面体置于水平地面上一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，A的质量为m，B的质量为4m开始时，用手托动将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不止，下列判断中错误的是（A地面对斜面体的摩擦力方向一直向右小球A的机械能守恒小球A的机械能不守恒，A、系统的机械能守恒1解析：因斜面体和B均不动，小球A下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C正确，D错误；开始A球在与O等高处时，绳的拉力为零，B受到沿斜面向上的摩擦力，小球A摆至最低点时，由F

2、Tv21mg=mO和mglOA=2mv2得FT=3mg,对B物体沿斜面列方程：4mgsin0=F_+Ft，当Ft由0增加到3mg的过程中，F先变小后反向增大，故A正确以斜面体和B为一整体，因OA绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右，故B正确答案：D2质量m=1kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ekx的图线如图所示求：(g取10m/s2)呼/j物体的初速度多大？用物体和平面间的动摩擦因数为多大？(3)拉力F的大小2答案：(1)2m/s(2)0.

3、25(3)4.5N解析：(1)从图线可知初动能为2J,Ek0=2mv2=2J,v=2m/s.(2)在位移4m处物体的动能为10J,在位移8m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功10F=N=25N因Ff=pmg故“=丽|=10=0.25.(3)物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力F和摩擦力F的作用，合力为F_Ff,根据动能定理有0_弓)叫=AEkAE10-2故得F=X+Ff=(+2.5)N=4.5N.3如图甲所示，在倾角为30的足够长光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA,0A长为4m有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用F只在水平面上按图乙所示的规律变化滑块与0A间

4、的动摩擦因数尸0.25,g取10m/s2，试求：B2O0.5Z/mO2甲乙23滑块到A处的速度大小（2）不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面的长度是多少？3.答案:辽m/s（2）5m【解析】由题图乙知，在前2m内F二2mg,做正功;（1分）在第3m内,F0.5mg,做负功；（1分）在第4m内,；=0.（1分）滑动摩擦力f一;mg=_o.25mg,始终做负功对OA过程由动能定理列式得Fs+Fs+f-s二+mv2-0*即2mgx2-0.5mgx1-0.25mgx4=+mv2,解得一5迈皿（3分）冲上斜面的过程，由动能定理得ALsin30（4分）一mg-L-二0+mv2,所以冲上斜面ABA的长度L

5、=5m.（4分）BDQBC4如图所示，竖直固定斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧面的半径为R=08m,AB斜面长度，圆心与A、D在同一水平面上，ZCOB=归530。现有一质量为m=1kg的小物体从斜面上的A点无初速下滑。已知物体与斜面间的动摩擦因数为“=0.2,求：物体第一次到达B点时速度是多少米/秒？小物体在斜面上能够通过的最大路程；小物体通过C点时，C点所受的最大压力和最小压力。(cos530=06,sin530=0.8,g=10m/s2)4解：小物体最终将在以过圆心的半径两侧0范围内运动，由动能定理得mgRcosOfs=0f=pmgcos0解得s=小物体第一次到达最低点

6、时对C点的压力最大，由动能定理得：解得：Nm=mg(32pcos0ctg0)=3(1p)mg当小物体最后在BCE(E在C点左侧与B等高)圆弧上运动时，通过C点时对轨道压力最小叫一mg=mzlmgR(1cosO)=”十解得：Nn=mg(32cose)=(“)5如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为&=30,另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m,B的质量为m开始时，将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不计当A沿斜面下滑距离x后，细线突然断了求物块丿B上升的最大高度H（设B不会与定滑轮相碰）65.答案：5

7、x解析：设细线断前一瞬间A和B速度的大小为v,A沿斜面下滑距离x的过程中，A的高度降低了xsin&,B的高度升高了x物块A和B组成的系统机械能守恒,物块A机械能的减少量等于物块B11机械能的增加量，即4mgxsin024mv2=mgx+2mv2细线断后，物块B做竖直上抛运动，物块B机械能守1恒，设物块B继续上升的最大高度为屁有mgh=2xmv2联立两式解得h=5，故物块B上升的最大高度x6为H=x+h=x+5=5x6如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入

8、导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点试求：弹簧开始时的弹性势能；物体从B点运动至C点克服阻力做的功;物体离开C点后落回水平面时的动能.6答案：(1)3mgR(2)0.5mgR(3)2.5mgR解析：(1)物块在B点时，由牛顿第二定律得：FNVB2mg=mR,FN=7mg1EkB=2mvJ2=3mgR在物体从A点至B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能Ep=EkB=3mgR.pkB(2)物体到达C点仅受重力mg,根据牛顿第二定律有vC2mg=mR11EkC=2mvC2=2mgR物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有：W阻mgkCEkB

9、解得W阻=0.5mgR所以物体阻从B点运动至C点克服阻力做的功为W=0.5mgR.物体离开轨道后做平抛运动,仅有重力做功,根据机械能守恒定律有：Ek=EkC+mg2R=2.5mgR.7如图所示，将质量均为m,厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接第一次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧的作用下处于静止状态，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为E，现由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为零，同时弹簧解除锁定，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升第二次用手拿着A、B两物块，使弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为零，试求：第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度大小v1；v2.第二次释放A、B后，B刚要离开地面时A的速度大小7答案：裨(2)JgH而5解析：(1)第二次释放A、B后，A