物理20分鐘專題突破(15)

機械能

w.w.w.k.s.5.u.c

1.一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計空氣阻力,則此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為(    )

A.動能減小

B.電勢能增加

C.動能和電勢能之和減小

D.重力勢能和電勢能之和增加

 

2.如圖所示,質(zhì)量為m的小球在豎直面內(nèi)的光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動,它剛能通過最高點的速度為v.若在最低點給小球的速度為2 v,則下列說法正確的是(    )

學科網(wǎng)(Zxxk.Com)A.小球能通過最高點 

B.小球不能通過最高點 

C.小球在最低點對軌道的壓力為 5mg

D.小球能通過與圓心等高的A點

 

3.將一物體豎直向上拋出又落回原處,空氣阻力為定值。上升的過程稱為I,下降的過程稱為II。則下列說法正確的是(    )

A.兩個過程用的時間是相同的 

B.兩個過程重力所做的功是相同的 

C.物體在兩個過程中減少的機械能是相同的 

D.兩個過程物體的位移是相同的 

 

4.如圖,質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B都處于靜止狀態(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài),A上方的一段繩沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止狀態(tài)釋放,已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個質(zhì)量為(m1+m3)的物體D,仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放,則這次B剛離地面時D的速度的大小是多少?已知重力加速度為g。

 

 

 

 

 

 

 

5.如圖所示,一對雜技演員(都視為質(zhì)點)乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點由靜止

出發(fā)繞O點下擺,當擺到最低點B時,女演員在極短時間內(nèi)將男演員沿水平方向推出,然后

自己剛好能回到高處A。求男演員落地點CO點的水平距離s。已知男演員質(zhì)量m1和女演

員質(zhì)量m2之比m1m2=2,秋千的質(zhì)量不計,秋千的擺長為R,C點比O點低5R。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道,在下端B與水平直軌相切,如圖所示。一小球自

A點起由靜止開始沿軌道下滑。已知圓軌道半徑為R,小球的質(zhì)量為m,不計各處摩擦。求

⑴小球運動到B點時的動能;

⑵小球下滑到距水平軌道的高度為R/2時速度的大小和方向;

⑶小球經(jīng)過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時,所受軌道支持力NB、NC各是多大?

 

1.C    2.BCD     3.C

4.開始時,A、B靜止,設(shè)彈簧壓縮量為x1,有   kx1=m1g     ①

    掛C并釋放后,C向下運動,A向上運動,設(shè)B剛要離地時彈簧伸長量為x2,有

    kx2=m2g          ②

    B不再上升,表示此時A和C的速度為零,C已降到其最低點。由機械能守恒,與初始狀態(tài)相比,彈簧性勢能的增加量為

    △E=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2)   ③

    C換成D后,當B剛離地時彈簧勢能的增量與前一次相同,由能量關(guān)系得

       ④

    由③④式得       ⑤

    由①②⑤式得

 

5.解:設(shè)分離前男女演員在秋千最低點B的速度為v0,由機械能守恒定律,

  

設(shè)剛分離時男演員速度的大小為v1,方向與v0相同;女演員速度的大小為v2,方向與v0

反,由動量守恒,分離后,男演員做平拋運動,設(shè)男演員從被

推出到落在C點所需的時間為t,根據(jù)題給條件,由運動學規(guī)律,

,根據(jù)題給條件,女演員剛好回A點,由機械能守恒定律,,已知

m1=2m2,由以上各式可得x=8R.

 

6.⑴EK=mgR    v=沿圓弧切線向下,與豎直成30º

NB=3mg  NC=mg

 

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