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所在位置:巩固练习 > 物理 > 必修2 > 第七章 机械能守恒定律 > 8.机械能守恒定律
机械能习题课
发布人:张志发 浏览:1161次 时间:2015/5/17 11:00:59

机械能综合应用

1.如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l1.4 mv3.0 m/sm0.10 kg,小物块与桌面间的动摩擦因数μ0.25,桌面高h0.45 m,不计空气阻力,重力加速度g10 m/s2.求:

(1)小物块落地点到飞出点的水平距离s

(2)小物块落地时的动能Ek

(3)小物块的初速度大小v0.

 

 

 

 

 

 

 

2.在检测某种汽车性能的实验中,质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为40 m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应速度v,并描绘出如图所示的F图象(图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程,ABBO均为直线).假设该汽车行驶中所受的阻力恒定,根据图线ABC

(1)求该汽车的额定功率;

(2)该汽车由静止开始运动,经过35 s达到最大速度40 m/s,求其在BC段的位移.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.如图甲所示,一质量为m1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t0时刻开始物块受到如图乙所示规律变化的水平力F的作用并向右运动,第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ0.2(g10 m/s2)求:

 (1)AB间的距离;

(2)水平力F在前5 s内对物块做的功.

 

 

 

 

 

 

4.如图所示,一根直杆由粗细相同的两段构成,其中AB段为长x15 m的粗糙杆,BC段为长x21 m的光滑杆.将杆与水平面成53°角固定在一块弹性挡板上,在杆上套一质量m0.5 kg、孔径略大于杆直径的圆环.开始时,圆环静止在杆底端A.现用沿杆向上的恒力F拉圆环,当圆环运动到B点时撤去F,圆环刚好能到达顶端C,然后再沿杆下滑.已知圆环与AB段的动摩擦因数μ0.1g10 m/s2sin 53°=0.8cos 53°=0.6.试求:

(1)拉力F的大小;

(2)拉力F作用的时间;

(3)若不计圆环与挡板碰撞时的机械能损失,从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.一质量m0.6 kg的物体以v020 m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了ΔEk18 J,机械能减少了ΔE3 J,不计空气阻力,重力加速度g10 m/s2,求:

(1)物体向上运动时加速度的大小;

(2)物体返回斜坡底端时的动能.

 

 

 

 

 

 

 

6.如图所示装置由ABBCCD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道ABCD段是光滑的,水平轨道BC的长度x5 m,轨道CD足够长且倾角θ37°,AD两点离轨道BC的高度分别为h14.30 mh21.35 m.现让质量为m的小滑块自A点由静止释放.已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ0.5,重力加速度g10 m/s2sin 37°=0.6cos 37°=0.8.求:

(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;

(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;

(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离.

 

 

 

 

 

 

 

7.如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD光滑,内圆的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑.一质量为m0.2 kg的小球从外轨道的最低点A处以初速度v0向右运动,小球的直径略小于两圆的间距,小球运动的轨道半径R0.2 m,取g10 m/s2.

(1)若要使小球始终紧贴着外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?

(2)v03 m/s,经过一段时间后小球到达最高点,内轨道对小球的支撑力FC2 N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?

(3)v03.1 m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支撑力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如图中ABCD均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h11.8 mh24.0 mx14.8 mx28.0 m.开始时,质量分别为M10 kgm2 kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头.大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均可看成质点,空气阻力不计,重力加速度g10 m/s2.求:

 (1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;

(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;

(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于倾角为53°的光滑斜面上.一长为L9 cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m1 kg的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断.之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为x5 cm.(g10 m/s2sin 53°=0.8cos 53°=0.6)求:

(1)细绳受到的拉力的最大值;

(2)D点到水平线AB的高度h

(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.如图所示,一物体质量m2 kg,在倾角为θ37°的斜面上的A点以初速度v03 m/s下滑,A点距弹簧上端B的距离AB4 m.当物体到达B后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距AAD3 m.挡板及弹簧质量不计,g10 m/s2sin 37°=0.6,求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.

(2)弹簧的最大弹性势能Epm.

 

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