2012屆高三物理第二輪專題練習之機械能(新人教)

機械能1如圖1所示，一輕彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一高度且彈簧保持原長的A點無初速地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由A點擺向最低點的過程中（）A重物的重力勢能減少；B重物的重力勢能增加；C重物的機械能不變；D重物的機械能減少。2如圖2所示，質量為M的A、B兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞O點在豎直面內無摩擦轉動，已知兩物體距O點的距離L1L2，現(xiàn)在由圖示位置靜止釋放，則在A下降過程中（）A桿對A不做功；B桿對B不做功；C桿對A做負功；D桿對B做負功。3以初速度V0豎直向上拋出一質量為M的小物體。假定物塊所受的空氣阻力F大小不變。已知重力加速度為G，則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為A201FM和0FB201VFG和0MGFC20VFG和0GFD20VFMG和0F4游樂場中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動了一段距離后停下來，則A下滑過程中支持力對小朋友做功B下滑過程中小朋友的重力勢能增加C整個運動過程中小朋友的機械能守恒D在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負功5滑塊以速率V1靠慣性沿固定斜面由底端向上運動,當它回到出發(fā)點時速率為V2,且V2R甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內，兩軌道之間由一條水平軌道CD相連，如小球從離地3R的高處A點由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動摩擦因數(shù)為，其余各段均光滑為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象試設計CD段的長度15如圖是打秋千的示意圖，最初人直立站在踏板上A點所示，繩與豎直方向成角，人的重心到懸點O的距離為1L；從A點向最低點B運動過程中，人由直立狀態(tài)自然下蹲，在B點人的重心到懸點O的距離為2L；在最低點處，人突然由下蹲變成直立狀態(tài)人的重心到懸點O的距離恢復為1且保持該狀態(tài)到最高點C設人的質量為M，踏板和繩的質量不計，空氣阻力不計求1人剛到最低點B還處于下蹲狀態(tài)時，兩根繩中的總拉力F為多大2人到達左端最高點C時，繩與豎直方向的夾角為多大用反三角函數(shù)表示AH3R甲乙RRCDABCO16半徑CMR20的豎直放置的圓軌道與水平直軌道相連接。如圖所示。質量為G5的小球A以一定的初速度由直軌道向左運動，并沿圓軌道的內壁沖上去，如果A經(jīng)過N點時的速度SV/41A經(jīng)過軌道最高點M時對軌道的壓力為N50，取2/10SMG求小球A從N到M這一段過程中克服阻力做的功W17如圖所示，在長為L的輕桿中點A和端點B各固定一質量均為M的小球，桿可繞無摩擦的軸O轉動，使桿從水平位置無初速釋放擺下。求當桿轉到豎直位置時，輕桿對A、B兩球分別做了多少功答案與解析1【答案】AD【解析】重物從A點運動到B點，高度降低，重物的重力勢能減少，因此很多同學只注意到重物從A運動到B時，重物速度增加，即重物的功能增加，故認為動能的增加量與重力勢能的減少量相當，而判斷重物機械能不變，錯選C。若從整個系統(tǒng)去仔細分析會發(fā)現(xiàn)重物下降過程中，重物的動能增加，重力勢力能減少，彈簧的彈性勢能增加；而且在整個過程中，只有重力和彈簧彈力做功，重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。以B點為零勢能點，則在A點系統(tǒng)的機械能只有重力勢能，在B點系統(tǒng)的機械能為重物的動能和彈簧的彈性勢能，且兩處的機械能相等，所以可以判斷重物的機械能減少，即C錯，正確答案A、D。2【答案】C【解析】因為桿在轉動，所以很多同學能分析到A球受到重力和桿對A的作用力，并習慣認為桿對A的作用力指向圓心O，與運動方向垂直，對小球A、B都不做功，而錯選A、B。若我們能從整個系統(tǒng)去分析，會發(fā)現(xiàn)桿繞O點在豎直平面內無摩擦地轉動，沒有能量的損失，所以A、B和桿組成的系統(tǒng)機械能守恒。桿對A、B球的作用力是內力，A球下降過程中，B球的重力勢能和動能都增加，所以B球的機械能增加，且B球重力對B球做負功，所以可以判斷桿對B球做正功，B球的機械能才增加，從中可以判定B、D是錯的。再由系統(tǒng)機械能守恒，B球的機械能增加，則A球的機械能減少，且A球重力對A球做正功，則桿對A球做負功，故A錯。正確答案C。3【答案】A【解析】上升的過程中,重力做負功,阻力F做負功,由動能定理得21OMVFHG,H201VFG,求返回拋出點的速度由全程使用動能定理重力做功為零,只有阻力做功為有222OMV,解得0GFV,A正確。4【答案】D【解析】在滑動的過程中，人受三個力重力做正功，勢能降低B錯；支持力不做功，摩擦力做負功，所以機械能不守恒，AC皆錯，D正確。5【答案】BC【解析】OC由動能定理F合S1/2MV12EK1AC由動能定理F合S/21/2MVA2EKA由功能關系得EK11/2MV12MGSSINQA點的勢能為EPA1/2MGSSINEKAEK1/2EKAEPA6【答案】BD【解析】設月球引力對探測器做的功為W1，根據(jù)動能定理可得WW10EK，可知，F(xiàn)地F月，由WFS雖然F是變力,但通過的距離一樣,所以WW1，EKWW1小球能通過甲軌道而不撞軌2設CD的長度為X，小球在乙軌道最高點的最小速度為GRV2小球要通過乙軌道最高點，則需滿足21MXR3RG得X256RR小球到乙軌圓心等高處之前再返回，則需滿足0MGXR3G且0MGX3R得RXR總結論CD256R或R3CD315【解析】1如圖，以懸點為參考平面，人從BA點的自然下蹲過程中機械能守恒，所以BAE，即21L2COSLMGVMGB,解得COS21LGVB在最低點B處，2F,解得23FM2人在最低點處，突然由下蹲變成直立狀態(tài)，人的內力做功，使人的機械能增加12ELMG,之后，人從CB點的上擺過程中機械能守恒，所以CB或AE，即COSLCOSL1121GLGMG,得12COSARL16【解析】小球運動到M點時，速度為MV,軌道對球的作用力為N，由向心力公式可得RGN2即SVM/2從N到M點由動能定理2212NMFVWMG即JRVWNF01217【解析】ABCOV1L12設當桿轉到豎直位置時，A球和B球的速度分別為AV和B。如果把輕桿、地球、兩個小球構成的系統(tǒng)作為研究對象，那么由于桿和小球的相互作用力做功總和等于零，故系