動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)例題(精)-資料下載頁(yè)
2025-06-23 01:51本頁(yè)面
【正文】 輪O與－質(zhì)量為m=10kg的重物相連，已知木箱到定滑輪的繩長(zhǎng)AO＝8m，OA繩與水平方向成30176。角，重物距地面高度h=3m，開始時(shí)讓它們處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)繩的質(zhì)量及－切摩擦，g取10 m／s2，將重物無初速度釋放，當(dāng)它落地的瞬間木箱的速度多大？－根細(xì)繩不可伸長(zhǎng)，通過定滑輪，兩端系有質(zhì)量為M和m的小球，且M=2m，開始時(shí)用手握住M，使M與m離地高度均為h并處于靜止?fàn)顟B(tài)．求：（1）當(dāng)M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度．（2）設(shè)M落地即靜止運(yùn)動(dòng)，求m離地的最大高度。（h遠(yuǎn)小于半繩長(zhǎng)，繩與滑輪質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì)） 【試題答案】解析：小車在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力為f f＝μMg＝100010N=1200 N兩人的最大推力F＝2800 N＝1600 NF＞f，人可在水平軌道上推動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，但小車在斜坡上時(shí)f＋Mgsinθ＝1200 N＋100001/5N＝3200 N＞F=1600 N可見兩人不可能將小車直接由靜止沿坡底推至坡頂．若兩人先讓小車在水平軌道上加速運(yùn)動(dòng)，再?zèng)_上斜坡減速運(yùn)動(dòng)，小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)最小距離為s（F－f）s+FL－fL－Mgh=0 答案：能將車剛好推到坡頂，先在水平面上推20 m，再推上斜坡．分析：這題重點(diǎn)是分析運(yùn)動(dòng)過程，我們必須看到A、B碰撞前A、C是相對(duì)靜止的，A、B碰撞后A、B速度相同，且作加速運(yùn)動(dòng)，而C的速度比A、B大，作減速運(yùn)動(dòng)，最終A、B、C達(dá)到相同的速度，此過程中當(dāng)C恰好從A的左端運(yùn)動(dòng)到B的右端的時(shí)候，兩塊木板的總長(zhǎng)度最短。解答：設(shè)l為A或B板的長(zhǎng)度，A、C之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f1，A與水平面的滑動(dòng)摩擦力大小為f2∵μ1=。μ2=∴……①且…②－開始A和C保持相對(duì)靜止，在F的作用下向右加速運(yùn)動(dòng)。有…③A、B兩木板的碰撞瞬間，內(nèi)力的沖量遠(yuǎn)大于外力的沖量。由動(dòng)量守恒定律得mv1=（m+m）v2 …④碰撞結(jié)束后到三個(gè)物體達(dá)到共同速度的相互作用過程中，設(shè)木板向前移動(dòng)的位移為s1.選三個(gè)物體構(gòu)成的整體為研究對(duì)象，外力之和為零，則…⑤設(shè)A、B系統(tǒng)與水平地面之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f3。對(duì)A、B系統(tǒng)，由動(dòng)能定理…⑥…⑦對(duì)C物體，由動(dòng)能定理………⑧由以上各式，再代入數(shù)據(jù)可得l=（m）解析：A，系統(tǒng)受到合外力為零時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能就不－定守恒，答案：C解析：本題中重物m和木箱M的動(dòng)能均來源于重物的重力勢(shì)能，只是m和M的速率不等．根據(jù)題意，m，M和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選取水平面為零勢(shì)能面，有mgh＝?mv＋?Mv從題中可知，O距M之間的距離為 h/＝OAsin30176。＝4 m當(dāng)m落地瞬間，OA繩與水平方向夾角為α，則cosα==4/5而m的速度vm等于vM沿繩的分速度，如圖所示，則有 vm＝vMcosα 所以，聯(lián)立解得vM=m/s答案：m/ s解：（1）在M落地之前，系統(tǒng)機(jī)械能守恒（M－m）gh=（M+m）v2，（2）M落地之后，m做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒．有：mv2=mgh/；h/=h/3離地的最大高度為：H=2h+h/=7h/3
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