机械能及其守恒定律

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1、1、下列关于运动物体所受合外力做的功和动能变化的关系正确的是（ ）A如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合外力一定为零,2. 水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若木块与传送带间的动摩擦因数为，如图5所示，则小木块从放到传送带上开始到与传送带相对静止的过程中，转化为内能的能量为（ ）A. B.2 C. D.,3.如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达

2、斜面顶端时，力F1、F2、F3的功率关系为A.P1P2P3B.P1P2P3C.P3P2P1D.P1P2P3,典例剖析,4如图621所示ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的.BC是与AB和CD都相切的一段圆弧，其长度可以略去不计.一质量为m的小滑块在A点从静止滑下，最后停在D点.现用一沿着轨道方向的拉力拉滑块，使它缓缓地由D点回到A点，则拉力对滑块做的功等于多少?(设滑块与轨道间的动摩擦因数为)A.mgh B.2mghC.mg(s ) D.mgsmghcot,5、利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为的某消防员从一平台上自由下落，下落2m后双脚触地

3、，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是t1时刻消防员的速度最大t3时刻消防员的动能最小t4时刻消防员的动能最小t2和t4时刻消防员的动能相等，且最大,5、如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块的质量为，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，则拉力做的功至少为（ ）A B2 C D,7、如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓

4、慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（ ）A.木板对物块做功为 B.摩擦力对小物块做功为mgLsin C.支持力对小物块做功为mgLsinD.滑动摩擦力对小物块做功为,8、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC段的动摩擦因数为=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。,9.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示,绳的P端拴在车后的挂钩上.设绳的总长不

5、变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车向左加速运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时速度为B.求车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功是多少?,10、如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）(1)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？(2)如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大动能？,1

6、1.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是 ( )A.始终不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功,12.风力发电是一种环保的电能获取方式.图为某风力发电站外观图.设计每台风力发电机的功率为40 kW,实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是1.29 kg/m3,当地水平风速约为10 m/s,问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求?,13.某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为t图

7、象,如图所示(除210 s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,214 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求: (1)小车所受到的阻力大小及02 s时间内电动机提供的牵引力大小(2)小车匀速行驶阶段(3)小车在010 s运动过程中位移的大小.,14.在图中,如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10 m/s2.

8、求: (1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的t图象.(2)前8 s内水平力F所做的功.,答案 (1) -t图象如下图所示,(2)155 J,15.如图所示,质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为,物体与转动轴相距R,物体随转台由静止开始转动.当转速增加至某值时,物块即将在转台上滑动,此时转台已开始匀速转动,在这一过程中,摩擦力对物体做的功是 ( )A.0 B.2mgRC.2mgR D.mgR/2,机械能及其守恒定律,第19讲 考点整合,第19讲 考点整合,第19讲 考点整合,第19讲 考点整合,第19讲 考点整合,第19讲 考点整合,第19讲 难点突破,第19讲 难点突破,第19讲

9、难点突破,第19讲 要点探究,第19讲 要点探究,第19讲 要点探究,第19讲 要点探究,第19讲 要点探究,第19讲 课前热身,第19讲 课前热身,第19讲 课前热身,例1：如图所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上。（1）以地面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中，势能变化多少？（2）以桌面为零势能位置时，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中势能变化多少？,例2：面积很大的水池，水深为h，水面上浮着一正方体木块，木块边长为，密度为水的1/2，质量为m。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图2所示。现用力F将木块

10、缓慢地压到池底，不计摩擦，求：（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量；（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所做的功。,例3：一质量为的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q点，如图4所示，则力F所做的功为（ ）A. mglcos B. mgl(1-cos ) C. Flcos D. Flsin,【模拟试题】,1. 下列物体的运动过程中，物体的机械能守恒的是（ ）A. 沿斜面匀速下滑的物体B. 在粗糙的水平面上做加速运动的物体C. 沿一定的椭圆轨道运动的人造地球卫星D. 在平衡力作用下使一物体匀速竖直上升,2. 从

11、高处以 竖直向上抛出一个质量为m的小球，若取抛出处物体的重力势能为零，不计空气阻力，则物体落地时的机械能为（ ）A. mgh B. C.mgh+ D. -mgh,A. B. C. W1 = W2 D. 无法判断,3. 用水平恒力F作用于质量为M的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离，恒力做功为W1，再用该水平恒力F作用于质量为M的物体上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关系是（ ）,4. 如图1所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平地面上，则（ ）A. 重力对两物体做的功不同B.

12、重力的平均功率相同C. 到达地面瞬间重力的功率D. 到达地面时两物体的动能相同，速度相同,例1：如图1所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（ ）A. B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒；B. A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒；C. A球、B球和地球组成的系统机械能守恒；D. A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒。,例2：一根粗细均匀的软绳长为L，放在光滑水平桌面边上，有全长的1/4沿桌边下垂（如图所示）。如软绳从静止开始运动

13、，求当它全部滑离桌边的瞬间获得的速度有多大？（桌子的高度大于绳长）,例3如图10所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）A. A球到达最低点时速度为零B. A球机械能减少量等于B球机械能增加量C. B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D. 当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度。,例4如图622所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端相齐.当略

14、有拉动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大?,例5轻杆AB长2L，A端连在固定轴上，B端固定一个质量为2m的小球，中点C固定一个质量为m的小球.AB杆可以绕A端在竖直平面内自由转动.现将杆置于水平位置，如图623所示，然后由静止释放，不计各处摩擦与空气阻力，试求：(1)AB杆转到竖直位置瞬时，角速度多大?(2)AB杆转到竖直位置的过程中，B端小球的机械能增量多大?,6.如图所示，一粗细均匀的U形管内装有同种液体竖直放置，右管口用盖板A密闭一部分气体，左管口开口，两液面高度差为h，U形管中液柱总长为4h，现拿去盖板，液柱开始流动，当两侧液面恰好相齐时右侧液面下降的速度大小为_.,7.如

15、图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角=30,另一边与地面垂直, 顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A、B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑距离s后,细绳突然断了,求物块B上升的最大距离H.答案 1.2s,例1：某大型客机，满载乘客后总质量为1.27105kg，从静止起在跑道上加速滑行准备起飞，在这过程中飞机发动机的总推力为4.35105N，滑行时受到的平均阻力是飞机自重的0.02倍，在跑道上滑行了1100m之后起飞，求飞机起飞时的速度。,解析：飞机在滑行时受四个力的作用：重力G，推力F、支持力N和阻力f。从做功的角度来分析，推力F与位移方向一致，做正功；阻力与位移方向相反，做负功；重力和支持力则不做功。设飞机满载乘客后总质量为m，末速度为v。从能量的角度来分析，从静止到飞机起飞时动能的增量为 1/2mv2 ，所以运用动能定理有(F-f)S= 1/2mv2 - 0代入数据可解得，即这架客机起飞时的速度为V=84m/s。,