功能關(guān)系能量守恒定律-資料下載頁
2025-05-12 14:07本頁面
【正文】 服摩擦力做功分別為 Q Q2,木箱經(jīng)過 B、 C時(shí)的 動(dòng)能和 F的功率分別為 EkB、 EkC和 PB、 PC,則下列 關(guān)系一定成立的有 ( ) W2 Q2 EkC PC 圖 6 解析 從 A到 B的過程中細(xì)繩滑出滑輪右邊的長度 大于從 B到 C過程中細(xì)繩滑出滑輪右邊的長度 ,由功 的計(jì)算式 W=Fx可知 ,A選項(xiàng)正確 .滑動(dòng)摩擦力 Ff= μ (mgFsin α ),其中 α 為繩與水平方向的夾角 ,隨 著木箱向右運(yùn)動(dòng) ,α 變大 ,Ff變小 ,由 Q=Ffx′ 得 Q1 ,EkB=W1Q1,EkC=W1+W2Q1Q2, 則木箱經(jīng) B、 C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 EkB、 EkC大小關(guān)系無法 判斷 .由于功率 P=Fvcos α ,則 B、 C兩點(diǎn)的功率大小 關(guān)系也無法判斷 . 答案 AB ,由靜止開 始沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng) ,運(yùn)動(dòng)過程 中 ,物體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖 象如圖 7所示 ,其中 0～ x1過程的圖象 為曲線 ,x1～ x2過程的圖象為直線 ,根據(jù)該圖象 ,下 列說法正確的是 ( ) ～ x1過程中物體所受拉力一定是變力 ,且不斷 減小 ～ x2過程中物體可能在做勻變速直線運(yùn)動(dòng) ～ x2過程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng) ～ x2過程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大 圖 7 解析 選取物體開始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)為重力零勢能點(diǎn) , 物體下降位移 x,由動(dòng)能定理得 則物體的機(jī)械能為 在 Ex 圖象中 ,圖象斜率的大小反映拉力的大小 ,0～ x1過程 中 ,斜率變大 ,所以拉力一定變大 ,A錯(cuò) 。x1～ x2過程的 圖象為直線 ,拉力 F不變 ,物體可能在做勻加速或勻減 速直線運(yùn)動(dòng) ,B對 ,C錯(cuò) 。如果全過程都有 mgF,則物體 的動(dòng)能不斷增大 ,故 D項(xiàng)也正確 . 答案 BD ,021 2 ??? mvFxm g x,)(21 2 Fxm g xmvE ????? 8所示 ,一輕彈簧的左端固定 , 右端與一小球相連 ,小球處于光滑 水平面上 .現(xiàn)對小球施加一個(gè)方向 水平向右的恒力 F,使小球從靜止開始運(yùn)動(dòng) ,則小 球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中 ( ) 圖 8 解析 小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中 ,力 F做正功 , 由功能原理知小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸 增大 ,選項(xiàng) A錯(cuò)誤 ,選項(xiàng) B正確 。彈力一直增大 ,當(dāng)彈 力等于 F時(shí) ,小球的速度最大 ,動(dòng)能最大 ,當(dāng)彈力大 于 F時(shí) ,小球開始減速運(yùn)動(dòng) ,速度減小 ,動(dòng)能減小 ,選 項(xiàng) C錯(cuò)誤 ,選項(xiàng) D正確 . 答案 BD 9所示 ,光滑水平面 AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌 在 B點(diǎn)相切 ,半圓形導(dǎo)軌的半徑為 m的 物體將彈簧壓縮至 A點(diǎn)后由靜止釋放 ,在彈力作用下 物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧 ,當(dāng)它經(jīng)過 B點(diǎn) 進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的 8倍 ,之后 向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn) C.(不計(jì)空氣阻力 )試求 : (1)物體在 A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能 . (2)物體從 B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至 C點(diǎn)的過程中克服阻力所做的功 . 圖 9 解析 (1)設(shè)物體在 B點(diǎn)速度為 vB,彈力為 FNB,則有 又 FNB=8mg 所以 由能量轉(zhuǎn)化與守恒可知 :彈性 勢能 (2)設(shè)物體在 C點(diǎn)速度為 vC,由題意可知 : 物體由 B運(yùn)動(dòng)到 C點(diǎn)的過程中 ,克服阻力所做的功為 W,由能量守恒得 解得 W=mgR 答案 (1) (2)mgR RmvmgF BB2N ??m g Rmv B 2721 2 ?m g RmvE B 2721 2p ??Rmvmg C 2?Wm g Rmvmv CB ??? 22121 22mgR27 10所示 ,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為 m=1 kg的小 物塊 ,從光滑平臺上的 A點(diǎn)以 v0=2 m/s 的初速度水平 拋出 ,到達(dá) C點(diǎn)時(shí) ,恰好沿 C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在 水平地面上的光滑圓弧軌道 ,最后小物塊滑上緊靠軌 道末端 D 點(diǎn)的質(zhì)量為 M=3 kg的長木板 .已知木板上表 面與圓弧軌道末端切線相平 ,木板下表面與水平地面 之間光滑 ,小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ =, 圓弧軌道的半徑為 R= m,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與 豎直方向的夾角 θ =60176。 ,不計(jì)空氣阻力 ,g取 10 m/s2. 求 : (1)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端 D點(diǎn)時(shí)對軌道的 壓力 . (2)要使小物塊不滑出長木板 ,木板的長度 L至少 多大 ? 解析 (1)小物塊在 C點(diǎn)時(shí)的速度為 小物塊由 C到 D的過程中 ,由動(dòng)能定理得 圖 10 m/ s460cos 0 ??? vv C22D 2121)60co s1(Cmvmvm g R ?????代入數(shù)據(jù)解得 小球在 D點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得 代入數(shù)據(jù)解得 FN=60 N 由牛頓第三定律得 FN′= FN=60 N 方向豎直向下 (2)設(shè)小物塊剛滑到長木板左端時(shí)達(dá)到共同速度 , 大小為 v,小物塊在木板上滑行的過程中 ,小物塊與 長木板的加速度大小分別為 m /s52D ?vRvmmgF 2DN ??2221 sm/1,sm/3 ????? Mmgagmmga ???速度分別為 v1=vDa1t v2=a2t 對物塊和木板系統(tǒng) ,由能量守恒定律得 解得 L= m,即木板的長度至少是 m 答案 (1)60 N,方向豎直向下 (2) m 22D )(2121 vMmmvm g L ????此時(shí)度,物塊與木板達(dá)到共同速 時(shí),當(dāng) s25?tm/ s2521 ??? vvv
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