專題十機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系答案

1、專題十 機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系答案1.【解析】對(duì)A、B兩物體組成的系統(tǒng)，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒設(shè)繩與水平桿夾角253°時(shí)，A的速度為A，B的速度為B，此過程中B下降的高度為h1，則有：mgh1 = 1/2m+1/2m，其中h1 = ，Acos1 = B代入數(shù)據(jù)，解以上關(guān)系式得：A = 1.1m/sA沿著桿滑到左側(cè)滑輪正下方的過程，繩子拉力對(duì)A做正功，A做加速運(yùn)動(dòng)，此后繩子拉力對(duì)A做負(fù)功，A做減速運(yùn)動(dòng)故當(dāng)3 = 90°時(shí)，A的速度最大，設(shè)為Am，此時(shí)B下降到最低點(diǎn)，B的速度為零，此過程中B下降的高度為h2，則有：mgh2 = m，其中h2 = -h代入數(shù)據(jù)

2、解得：Am = 1.63m/s2.（1）當(dāng)輕細(xì)桿的下端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，小球的速度為零，小球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為凹形槽的動(dòng)能，由能量轉(zhuǎn)化守恒定律 又 M=2mv相v1v2得凹形槽的速度：（2）能。（3）當(dāng)輕細(xì)桿的下端從A點(diǎn)相對(duì)滑動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，小球的速度v1與凹形槽的速度v2之間的關(guān)系如右圖所示：得： 由系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 又 M=2m解得： 3.（1）設(shè)磁撞前瞬間，小物塊b的速度為v1，小物塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)到剛要與小車發(fā)生碰撞的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知Fs-mgs=mv1 解得v1=6m/s（2）由于小車簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅是0.2m，所以彈簧的最大形變量為x=A=0.2m根據(jù)彈性勢(shì)能的表達(dá)式可知最

3、大彈性勢(shì)能Epm=kA2 解得Epm=4J根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知小車的最大動(dòng)能應(yīng)等于彈簧的最大彈性勢(shì)能所以kA2=Mvm2 解得小車的最大速度vm=1m/s（3）小物塊b與小車a磁撞后，小車a的速度為vm，設(shè)此時(shí)小物塊的速度為v1/，設(shè)向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有 mv1=mv/1+Mvm 解得v1/=-2m/s接著小物塊向左勻減速運(yùn)動(dòng)一直到停止，設(shè)位移是s1，所經(jīng)歷的時(shí)間為t1，根據(jù)動(dòng)能定理可知-mgs1=0-mv1/2 解得s1=1m物塊作勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為 a=g=2m/s2 t1=1s小車a振動(dòng)的周期T=2s由于Tt1T，所以小車a在小物塊b停止時(shí)在O點(diǎn)的左側(cè)，并向右運(yùn)動(dòng)。4.（

4、1）=arcsin(P/MgV)arctan（2）解析：（1）設(shè)軌道面與水平面間的最大傾角為，火車沿傾斜軌道勻速運(yùn)動(dòng)的牽引力為F=MgsinMgcos2分 又因F=P/V 2分聯(lián)立解得 sincos=P/VMg = arcsin (P/MgV)arctan2分（2）根據(jù)動(dòng)能定理Pt(MgsinMgcos)S=MV2/2 2分火車由靜止前進(jìn)的位移S=(2PtMV2)/2(MgsinMgcos)=2分5.（1）設(shè)鋼珠在軌道最高點(diǎn)的速度為，在最高點(diǎn)，由題意 2分從發(fā)射前到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得： 2分 （2）鋼珠從最高點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng) 1分 1分由幾何關(guān)系 2分從飛出到打在得圓弧面上，由機(jī)械能守恒定律： 2分聯(lián)立、解出所求 1分6.解：（1）小球重力所做功為 （2）外力F做功 （3）將小球和框架槽看作一個(gè)系統(tǒng)，則有系統(tǒng)動(dòng)能定理：，其中為小球的質(zhì)量和小球此時(shí)的速度，為框架槽的質(zhì)量和此時(shí)的速度。由運(yùn)動(dòng)的分解得：代入上述方程：最后得：7.鏈條機(jī)械能守恒（1分） 因?yàn)樾泵媸枪饣?，只有重力做功，符合機(jī)械能守恒的條件(2分，只說光滑不得分)設(shè)鏈條質(zhì)量為m：始末狀態(tài)的重力勢(shì)能變化可認(rèn)為是由La段下降高度h引起的，即：（3分）而該部分的質(zhì)量為： （2