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文档简介
专题7机械能一.选择题1.(2019浙江七彩阳光结盟联考)如图1为某体校的铅球训练装置,图2是表示图。假定运动员以6m/s速度将铅球从倾角为30°的轨道底端推出,当铅球向上滑到某一地点时,其动能减少了72J,机械能减少了12J,已知铅球(包含此中的上挂设施)质量为12kg,滑动过程中阻力大小恒定,则以下判断正确的选项是A.铅球上滑过程中减少的动能所有转变为重力势能B.铅球向上运动的加快度大小为4m/s2C.铅球返回底端时的动能为144JD.运动员每推一次耗费的能量起码为60J【参照答案】C2.如图8所示,用同种资料制成的倾斜轨道AB和水平轨道BC光滑对接于B点,整个轨道固定。现将甲、乙两物块先后从倾斜轨道的同一地点由静止开释,两物块最后停在水平轨道上的同一地点(甲乙均可视为质点,且不计物块经过B点时的能量损失)。依据上述信息,能够确定甲、乙两物块()图8A.质量相等B.运动的时间相等C.损失的机械能相等D.遇到的摩擦力相等【参照答案】B1.(12分)(2019天津部分学校期末联考)如下图,为某娱乐活动项目的表示图;参加活动的人员从右边平台上的A点水平跃出,抵达B点恰巧抓住摆过来的绳子,这时人的速度恰巧垂直于OB向左下,而后摆到左边平台上的D点。不计全部阻力和机械能损失,不计绳的重力,人能够看作质点,绳子不行伸长。设人的质量为m=50kg,绳子长l=25m,A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳子以及摆到D点时绳子与竖直方向的夹角分别如下图(g=10m/s2)。若令人能恰巧抵达D点,求:人从A点水平跃出的速度;(2)A、B两点间的水平距离;在最低点C,人对绳子的拉力。【名师分析】(12分)解:(1)由A到D,依据机械能守恒定律2分解得m/s1分(2)从A到B,人做平抛运动1分1分m1分2.(2019山西大学附中质检)(12分)如下图,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从圆滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,抵达C点时,恰巧沿C点的切线方向进入固定在水平川面上的圆滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道尾端D点的质量为M=3kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道尾端切线相平,木板下表面与水平川面之间圆滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求:(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)1)A、C两点的高度差;2)小物块刚要抵达圆弧轨道尾端D点时对轨道的压力;3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度.【参照答案】(1)0.8m(2)68N,竖直向下(3)代入数据解得:由牛顿第三定律得,方向竖直向下设小物块刚滑到木板左端达到共同速度,大小为v,小物块在木板上滑行的过程中,小物块与长木板的加快度大小分别为:,速度分别为:对物块和木板系统,由能量守恒定律得:代入数据解得:,即木板的长度起码是。3.(2019浙江杭州模拟)如下图是某游玩场新建的水上娱乐项目。在营运前需要经过真切场景模拟来确立其安全性。质量为120kg的皮划艇载着质量为60kg的乘客模型,以必定速度冲上倾角为θ=37°,长度LAB=8m的长直轨道AB;皮划艇恰巧能抵达B点。设皮划艇能保持速率不变经过B点抵达下滑轨道BC上。皮划艇抵达C点后,进入半径R=5m的圆弧渡水轨道CDE,此中C与E等高,D为最低点。已知轨道AB、AC的动摩擦要素μ=0.5,渡水轨道因为阻力减小,能够视为圆滑轨道,不计其余阻力,皮划艇和乘客模型可看做质点。求:第20题图1)求皮划艇在A点的速度大小。2)求划水艇经过CDE轨道最低点D时,轨道收到的压力。3)已知渡水轨道能承受的最大压力为13140N。求划水艇冲上A点的速度大小范围。【参照答案】(1)(4分)VA=410m/s2)(3分)N=4500N3)(5分)410m/s<VA<20m/s在D点对划水艇受力剖析得:(1分)得此时压力N=4500N(1分)得VA=20m/s因此VA<20m/s因此4
10m/s<VA<20m/s(1分)4.(18
分)(2019甘肃宁县期末)如下图,倾角为
37°的粗拙斜面
AB
底端与半径
R=0.4m的圆滑半圆轨道BC光滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ.2)若使滑块能抵达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值.3)若滑块走开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.【名师分析】(1)滑块由A到D过程,依据动能定理,有:mg(2R﹣R)﹣μmgcos37°?=0﹣0得(2)若滑块能抵达
C点,依据牛顿第二定律
有则得A到
C的过程:依据动能定理
有﹣μmgcos37°?
=
﹣联立解得,
v0=
≥2
m/s因此初速度
v0的最小值为
2
m/s.5.(12分)如图21所示,在水平轨道右边安置半径为R=0.2m的竖直圆形圆滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特别资料,调理使其初始长度为L=1m,水平轨道左边有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。质量为m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右边以初速度v023m/s冲上轨道,经过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其余部分摩擦不计。图21求物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;(2)求物块A被弹簧以原速率弹回后返回到圆形轨道的高度h1;调理PQ段的长度L,A仍以初速度v0从轨道右边冲上轨道,当L知足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不离开轨道?【名师分析】(1)设物块A与弹簧刚接触时的速度大小为v1,由动能定理可得1212-μmgL=2mv1-2mv0解得v1=22m/s。(2)设物块A被弹簧以原速率弹回后返回到圆形轨道的高度为h1,由动能定理可得-μmgL-mgh1=0-122mv1解得h1=0.2m=R,切合实质状况。①若A沿轨道上滑至最大高度h2时,速度减为0,则使A不离开轨道时h2需知足的条件是0<h2≤R由动能定理可得-2μmgL-mgh=0-1mv21202联立可得1m≤L1<1.5m答案(1)22m/s(2)0.2m(3)1m≤L<1.5m或L≤0.25m6.(12分)如图19所示,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数μ=0.1的水平轨道上的A点。现对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W,经过一段时间后撤去外力,滑块持续滑行至B点后水平飞出,恰幸亏C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的圆滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块抵达传感器上方时,传感器的示数为25.6N。已知轨道AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5m(空气阻力可忽视,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:图19滑块运动到C点时速度vC的大小;B、C两点的高度差h及水平距离x;水平外力作用在滑块上的时间t。【名
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