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07-13 GK机械能  

2013-03-26 16:26:54|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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07-13 GK机械能  

   07-13 GK机械能 - lthzxf - lthzxf的博客

 
  1. 光滑水平面上静止的物体,受到一个水平拉力F作用开始运动,拉力随时间变化如图所示,用v、x、Ek、P分别表示物体的速度、位移、动能和水平拉力的功率,下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况,正确的是

 

2、 如图所示,轻弹簧的上端悬挂在天花板上,下端挂一质量为m的小球,小球处于静止状态.现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动,小球运动的最高点与最低点之间的距离为H,则此过程中(g为重力加速度,弹簧始终在弹性限度内)

A.小球的重力势能增加mgH

B.小球的动能增加(F-mg)H

C.小球的机械能增加FH

D.小球的机械能守恒







3如图所示,已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为μ、2μ和3μ,三块材料不同的地毯长度均为l,并排铺在水平地面上,该物体以一定的初速度v0从a点滑上第一块,则物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来,物体在运动中地毯保持静止.若让物体从d点以相同的初速度水平向左运动,则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等,则这一点是          (       )

 A.a点                    B.b点

C.c点                     D.d点




 

4、 如图4所示,在外力作用下某质点运动的v-t图像为正弦曲线,从图中可判断

       A.在0~t1时间内,外力做负功

       B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大

       C.在t2时刻,外力的功率最大

       D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零







 


5、 如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上,放手后物体A下落,与地面即将接触时速度恰为零,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是                   (         )

A、此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上

B、此时弹簧的弹性势能等于mgh

C、此时物体B将向上运动

D、此过程中物体A的机械能减少量为mgh









 

6、  图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重为G的物体。设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率v逆时针转动。则(           )

A.人对重物做功,功率为Gv

B.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向左

C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt

D.若增大传送带的速度,人对传送带做功的功率不变







 


7、 如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中

    A.A所受的合外力对A不做功

    B.B对A的弹力做正功

    C.B对A的摩擦力做正功

    D.A对B不做功


 

8、 如图7所示,人在船上向前行走,脚与船面间不打滑。忽略水对船的阻力,则下列四个说法中不正确的有

①脚与船之间的摩擦力是静摩擦力;

②脚与船之间的摩擦力对船做负功;[来源:学科网]

③脚与船之间的摩擦力对人做负功;

④脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的的代数和不为零。

       A.①③              B.②③               

C.②④                 D.②③④

 
 

    

 


9、 如图所示,D、E、F、G为水平地面上距离相等的四点,三个质量相同的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处,以相同的水平初速度向左抛出,最后均落到D点。若不计空气阻力,则可判断A、B、C三个小球

A.在空中运动时间之比为1∶3∶5

B.初始离地面的高度之比为1∶3∶5

C.在空中运动过程中重力的平均功率之比为1∶2∶3

D.从抛出到落地过程中,动能变化量之比为1∶2∶3





 

10、 如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有           (     )

A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大

B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大

C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大

D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大

 

 

 

11、 如图所示,将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出,飞行一段时间后,小球经过空间P点时动能为Ek ,不计空气阻力,则

A.小球经过P点时竖直分速度为

B.从O点到P点,小球的高度下降

C.从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为

D.从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为









 

12、 )升降机从地面上升,在一段时间内的速度随时间变化情况如图甲所示.则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是乙图中的(g取10m/s2)

 

13、 如图所示,宽为L=1 m、高为h=7.2 m、质量为M=8 kg、上表面光滑的木板在水平地面上运动,木板与地面间的动摩擦因数为μ=0.2。当木板刚以初速度为v0=3 m/s时,把一原来静止的质量m=2 kg的光滑小铁块(可视为质点)轻轻地放在木板上表面的右端,g取10m/s2.求:

(1)小铁块与木板脱离时长木板的速度大小v1;

(2)小铁块刚着地时与木板左端的距离.









 

14、 如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求:

   (1)BP间的水平距离。

   (2)判断m2能否沿圆轨道到达M点。

   (3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功

   
(2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为

       

 

15、 )如图所示,AB为半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M=3 kg,车长L=2.06 m,车上表面距地面的高度h=0.2 m。现有一质量m =1 kg的小滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了1.5 s时,车被地面装置锁定。(g=10 m/s2)试求:

(1) 滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小。

(2) 车被锁定时,车右端距轨道B端的距离。

(3) 从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。

(4) 滑块落地点离车左端的水平距离。

 

 

16、 )如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2。求:

   (1)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大?


   (2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少(结果保留两位有效数字)?

     


17、 光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A,斜面上有质量为m的小物体B,都处于静止状态。从某时刻开始释放物体B,在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动。经过时间t,斜面体水平移动s,小物体B刚好滑到底端。

(1)求运动过程中斜面体A所受的合力

(2)分析小物体B做何种运动?并说明理由;

(3)求小物体B到达斜面体A底端时的速度大小。







 

 

18、 如图所示,光滑轨道的DP段为水平轨道,PQ段为半径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点,一轻质弹簧左端A固定,另一端拴接一个质量为m的小球B,质量也为m的小球C靠在B球的右侧,现用外力作用在C上,使弹簧被压缩了一定距离(弹簧仍在弹性限度内)。这时小球静止于距离P端3R的水平轨道上,若撤去外力,C球运动到轨道的最高点Q后又恰好落回到原出发点。已知重力加速度为g。求

(1)小球C运动到Q点时对轨道的压力多大?

(2)撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能EP是多少?






 

 


19、 )动车组是城际间实现小编组、大密度的商效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为8X104 kg。其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别是2X107W和1X107W,车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g=10m/s2)

(1)   求该动车组的最大行驶速度;

 (2)若列车以1m/s2的加速度匀加速启动,t=10 s时刻,第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大?

(3)若列车以1m/s2的加速度匀加速启动,t=10 s时刻,第一节和第二节车厢之间拉力的最小值是多大?此时第二节车厢的实际功率是多少?

 

 

 


20、 如图所示,A、B两球质量均为m,之间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点。(重力加速度为g)

(1)求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。

(2)求A上升的最大高度。(答案可以保留根号)

 

 


21、 如图所示,AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,OA处于水平位置。AB是半径为R=2m的1/4圆周轨道,CDO是半径为r=1m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性档板。D为CDO轨道的中点央。BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L=2m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.4。现让一个质量为m=1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下。(取g=10m/s2)

⑴当H=1.4m时,问此球第一次到达D点对轨道的压力大小。

⑵当H=1.4m时,试通过计算判断判断此球是否会脱离CDO轨道。如果会脱离轨道,求脱离前球在水平轨道经过的路程。如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程。

⑶为使小球仅仅与弹性板碰撞二次,且小球不会脱离CDO轨道,问H的取值范围。







 

 

 


22、 如图甲所示,竖直平面内的坐标系xoy内的光滑轨道由半圆轨道OBD和抛物线轨道OA组成,OBD和OA相切于坐标原点O点,半圆轨道的半径为R ,

一质量为m的小球(可视为质点)从OA轨道上高H处的某点由静止滑下。

( 1 ) 若小球从H=3R的高度静止滑下,求小球刚过O点时小球对轨道的压力;

(2)若用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2。求滑块的质量m和圆轨道的半径R的值。










23、(2013广西四市联考模拟)如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N的大小,N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8 N),重力加速度g取10m/s2,求:

(1)小物块的质量m;

(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。



24、 由相同材料的木板搭成的轨道如图所示,其中木板AB、BC、CD、DE、EF……长均为L=3m,木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370(sin370=0.6,cos370=0.8),一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=15m处由静止释放,物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.5,在两木板交接处都用小曲面相连,使物体能顺利地经过它,既不损失动能,也不会脱离轨道,在以后的运动过程中,问:(重力加速度取10m/s2)

(1)物体能否静止在斜面上?若不能则从O点运动到A所需的时间是多少?

(2)物体运动的总路程是多少?

(3)物体最终停在何处?请说明理由。

        

 


25、 如图,AB是一段光滑的固定斜面,长度s=1m,与水平面的倾角θ=53?。另有一固定竖直放置的粗糙圆弧形轨道刚好在B点与斜面相切, 圆弧形轨道半径R=0.3m,O点是圆弧轨道的圆心。将一质量m=0.2kg的小物块从A点由静止释放,运动到圆弧轨道最高点C点时,与轨道之间的弹力F=1N。重力加速度g=10m/s2,sin53?=0.8,cos53?=0.6,不计空气阻力。求:

(1)小物块运动到B点时的速度大小? 

(2)小物块从B到C的过程,克服摩擦力做的功是多少? 






 

 

 

 

07-13GK机械能 

 1、AD

2、A

3、C

4、D

5、ABD

6、BC

7、CD

8、D

9、C

10、ABC

11、ABD

12、C

13、14、

   
(2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为

       …………2分

       轨道对物块的压力为FN,则…………1分

       解得

       即物块不能到达M点…………2分

15、

解析. (16分)

(1) 由动能定理,得mgR=mv2…

由牛顿第二定律,得N-mg=m

联立两式,代入数值得轨道对滑块的支持力:N=3 mg=30 N

(2) 当滑块滑上小车后,由牛顿第二定律,得

对滑块有:-μmg=ma1…

对小车有:umg=Ma2

16、

 

   
(2)钢珠从最高点飞出后,做平抛运动   ⑤ (1分)

         ⑥  (2分)

       由几何关系  ⑦  (3分)

       联立⑤、⑥、⑦得t=0.24s      (2分)

 

17、

解析

(1)对A,在匀加速运动过程中

     

由牛顿第二定律得

18、

 

 

(2)设小球C离开小球B时的速度为v0,由机械能守恒有:

弹簧恢复到原长时脱离,则由能量守恒有:

联立上述各式得:


19、

(2) 当t=10 s时,v1=at=10 m/s。假设只有第一节车厢提供动力,则对整列车:

解得:        P11=9.6×106W < P1=2×107W

说明只有第一节车厢提供动力可以按照题设要求行驶。此时第一、二节间拉力最大。(2分)对后五节车厢来说

Fm -f2  = M2a (2分)

其中M2 = 5×8×104kg = 4.0×105kg

解得: 第一、二节间最大拉力Fm = 8×105 N (1分)


20、

 


2mv0=mvA+mvB,


21、

解析:. (1)设小球第一次到达D的速度VD

P到D点的过程对小球列动能定理:

mg(H+r)- μmgL=mVD2/2-------------------2分

在D点对小球列牛顿第二定律:FN= mVD2/r-------------------2分

联立解得:FN=32N   ----------------2分

设此球静止前在水平轨道经过的路程S

对全过程列动能定理:

mg(H+R)-μmgS=0------------------2分

解得:S=8.5m-     ----------------1分


22、


23、


如果物块由斜面上高H处静止滑下,

mgH-μmgcosθmv22      ┈┈    2分

N2-mg=mv22/R               ┈┈┈    2分

由FQI图象的F点知

当H=0时,N2=5.8 (图象中别的点也可) 

代入,解得μ=0.3. 

24、

 

     
                       ———————————-1分

(2)从物体开始运动到最终停下的过程中,总路程为s,由动能定理得:

    ————————————-4分

代入数据解得:s=37.5m————————————— ————---2分


25、

解:

 (1) 设小物块运动到B点时的速度大小为vB,在A到B的过程中,由动能定理有

                                            ………………………(3分)

解得vB=4 m/s                                           ………………………(2分)

 

 

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