高考物理試題之機械能守恒定律(編輯修改稿)
2025-05-14 13:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 v2 ∴ H = S 例 18. 如圖所示，半徑為R、圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，兩個輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上．一根輕質(zhì)長繩穿過兩個小圓環(huán)，它的兩端都系上質(zhì)量為m的重物，忽略小圓環(huán)的大小。（1）將兩個小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對稱軸的兩側(cè)θ=30176。的位置上(如圖)．在兩個小圓環(huán)間繩子的中點C處，掛上一個質(zhì)量M= m的重物，使兩個小圓環(huán)間的繩子水平，然后無初速釋放重物M．設(shè)繩子與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距離．（2）若不掛重物M．小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動，且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略，問兩個小圓環(huán)分別在哪些位置時，系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)?解析：(1)重物向下先做加速運動，后做減速運動，當(dāng)重物速度 為零時，下降的距離最大．設(shè)下降的最大距離為h ，由機械能守恒定律得解得 （另解h=0舍去）(2)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，兩小環(huán)的可能位置為a． 兩小環(huán)同時位于大圓環(huán)的底端．b．兩小環(huán)同時位于大圓環(huán)的頂端．c．兩小環(huán)一個位于大圓環(huán)的頂端，另一個位于大圓環(huán)的底端．d．除上述三種情況外，根據(jù)對稱性可知，系統(tǒng)如能平衡，則兩小圓環(huán)的位置一定關(guān)于大圓環(huán)豎直對稱軸對稱．設(shè)平衡時，兩小圓環(huán)在大圓環(huán)豎直對稱軸兩側(cè)α角的位置上(如圖所示)．對于重物，受繩子拉力與重力作用， 有T=mg對于小圓環(huán)，受到三個力的作用，水平繩的拉力T、 豎直繩子的拉力T、大圓環(huán)的支持力N.兩繩子的拉力沿大圓環(huán)切向的分力大小相等，方向相反 得α=α′, 而α+α′=90176。，所以α=45 176。A m1kB m2例 19. 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?fàn)顟B(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。開始時各段繩都牌伸直狀態(tài)，A上方的一段沿豎直方向?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C上升。若將C換成另一個質(zhì)量為(m1+m3)物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B則離地時D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。解:開始時，B靜止平衡，設(shè)彈簧的壓縮量為x1, 掛C后，當(dāng)B剛要離地時，設(shè)彈簧伸長量為x2，有 此時，A和C速度均為零。從掛C到此時，根據(jù)機械能守恒定律彈簧彈性勢能的改變量為 將C換成D后，有聯(lián)立以上各式可以解得 機械能守恒期末測試題1一、不定項選擇（410＝40分）1．下面關(guān)于重力勢能的說法中，正確的是 （ ）A．有A、B兩物體，A的高度是B的2倍，那么物體A的重力勢能的數(shù)值一定是物體B的2倍B．從同一高度將某一物體以相同的速度豎直上拋或平拋，從拋出到落地的過程中，物體重力勢能的變化是相同的C．有一物體從樓頂落到地面，若受到空氣阻力，物體重力勢能的減小量小于自由下落時重力勢能的減小量D．重力做功時，不僅與物體運動的高度差有關(guān)，還與物體運動的路徑有關(guān)2．一人用力踢質(zhì)量為1kg的皮球，使球由靜止以10m/s的速度飛出，假定人踢球瞬間對球的平均作用力是200N，球在水平方向運動了20m后停下來，那么人對球作的功為A．50J B．200J C．400J D．500J3．由地面發(fā)射一顆人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動，軌道半徑為r，衛(wèi)星動能為Ek。如果發(fā)射的這顆衛(wèi)星勻速園周運動的半徑是2r，則下列說法中正確的是A．發(fā)射衛(wèi)星所消耗的能量一定增大 B．衛(wèi)星在軌道上的動能增大為2Ek C．衛(wèi)星在軌道上的周期將減小 D．衛(wèi)星在軌道上的加速度將增大4．關(guān)于輕桿和輕繩，它們一端連接一小球，另一端用手拉起，讓它們在豎直平面內(nèi)作圓周運動，如果所有的摩擦不計，則正確的是：A．繩連接的小球不可能作勻速圓周運動 B．桿連接的小球也不可能作勻速圓周運動C．繩對小球的力一定不做功 D．桿對小球的力也一定不做功5． 在距地面10m高處，以10m/s的速度拋出一質(zhì)量為1kg的物體，已知物體落地時的速度為16m/s，下列說法中正確的是（g取10m/s2）A．拋出時人對物體做功為50J B．自拋出到落地，重力對物體做功為100JC．飛行過程中物體克服阻力做功22J D．物體自拋出到落地時間為1s6．質(zhì)量為m的物體，在距地面為h的高處，以g/3的恒定加速度豎直向上減速運動，則在上升h的過程中正確的是：A．物體的重力勢能增加mgh/3 B．物體的動能減少mgh/3O1O2甲乙C．物體機械能增加2mgh/3 D．以地面為零勢能面，物體上升了h高處，重力勢能為mgh7．如圖所示的兩個單擺，擺球質(zhì)量相等，懸線甲短，乙長，懸點OO2等高，將懸線拉至水平然后釋放，以懸點所在平面為參考平面，則兩球經(jīng)過最低點時 A．甲球的動能小于乙球的動能B．甲球的機械能等于乙球的機械能C．甲球的機械能小于乙球的機械能θABOD．甲球懸線的張力等于乙球懸線的張力8．如圖所示，把AB小球由圖中位置同時由靜止釋放，（繩開始時拉直）則在兩小球向下運動的過程中A．繩OA對A球做正功 B．繩AB對B球做負(fù)功 C．繩AB對A球做負(fù)功A球機械能不守恒D．繩AB對B
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