力物體的平衡

1、機械能高考知識點：1功，功率2動能，做功跟動能改變的關(guān)系3重力勢能，做功跟重力勢能改變的關(guān)系4. 彈性勢能5. 機械能守恒定律及其應(yīng)用 說明：1. 在處理功能關(guān)系時，可不用負(fù)功的說法2. 彈性勢能只要求定性了解練習(xí)題：1. 大小不變的力 F按如下圖的四種方式作用在物體上，使物體前進(jìn)了S,=0.2B其中力F做功最少的是 F=0.1A2. 如下圖，物塊右端有一個質(zhì)量不計的滑輪，細(xì)繩的一端系在墻上B點,另一端繞過滑輪受到恒力 F的作用，力F跟水平面夾角為跟B點相連的細(xì)繩 處于水平。在力 F作用下，物塊沿水平方向移動 s的過程中，恒力 F做功大小是3如下圖，用豎直向下的力F通過定滑輪拉質(zhì)量為 m的木塊

2、，從位置 A拉到位置B.在兩個位置上拉物體的繩與水平方向的夾角分別為a和B .設(shè)滑輪距地面高為h,在此過程中恒力 F所做的功為 。4.如下圖，某人通過定滑輪拉住一個重力等于G的物體使物體緩慢上升,這時人從A點走到B點，前進(jìn)的距離為 s,繩子的方向由豎直方向變?yōu)榕c水平方 向成B角。假設(shè)不計各種阻力，在這個過程中，人的拉力所做的功等于 5如下圖，小球用繩系住在光滑的水平面上做勻速圓周運動。當(dāng)拉力由F增到達(dá)8F時，圓運動的半徑從 r減小到r/2。在這一過程中拉力所做的功為A 4Fr B 7Fr/2C 7Fr/4 D 3Fr/26. 如下圖，兩個底面積分別為2S和S的圓桶，放在同一水平面上，桶內(nèi)部裝水

3、，水面高分別是 H和h?，F(xiàn)把連接兩桶的閘門翻開，最后兩水桶中水面高 度相等。設(shè)水的密度為 p，問這一過程中重力做的功是多少？F J'7. 個圓柱形的豎直的井里存有一定量的水，井的側(cè)面和底部是密閉的。在 井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管，管和井共軸，管下端未觸及井底。在 管內(nèi)有一不漏氣的活塞，它可以沿圓管上下滑動。開始時，管內(nèi)外水面相齊，且活塞恰好接觸水面，如下圖。現(xiàn)用卷揚機通過繩子對活塞施加一個向上的力F,使活塞緩慢向上移動。 管筒半徑r=0.100m ,井的半徑R=2r，水的密度p =1.00x 103kg/m3,大氣壓P0=1.00x 105Pa,求活塞上升H=9.00m的過程

4、中拉力F所做的功。(井和管在水面以上及水面以下的局部都足夠長，不計活塞質(zhì)量，不計摩擦,重力加速度g=10m/s2)8如下圖，小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力A .垂直于接觸面，做功為零B .垂直于接觸面，做功不為零C .不垂直于接觸面，做功為零D .不垂直于接觸面，做功不為零9人的心臟每跳一次大約輸送8 x 10-5m3的血液，正常人血壓可看作心臟壓送血液的壓強的平均值約為1.5X 104pa,心跳約每分鐘70次。據(jù)此估測心臟工作的平均功率約為 W。10. 跳繩是一種健身運動。 設(shè)某運發(fā)動的質(zhì)量是 50kg，他一分鐘

5、跳繩180次。 假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5,那么該運發(fā)動跳繩時克服重力做功的平均功率是 W。 g取10m/s211. 有質(zhì)量相同的物體 A、B、C,自同一高度以相同的速率分別向上、向下 和水平拋出，比擬三種情況下重力所做的功W和重力的平均功率 P有A .Wa=Wb=WcPa=Pb=PcB .Wa Wb 豐 WcPa豐pb工P cC.Wa=Wb=WcPa>Pc>PbD .Wa=Wb=WcPb>Pc>Pa12. 木塊m沿著傾角為B的光滑斜面從靜止開始下滑，當(dāng)下降的高度為h時,重力的瞬時功率為A . mg2ghB. mg cos n. 2g

6、hC. mg si nngh/2 D. mgsin t1. 2gh13.質(zhì)量為m的汽車，以恒定功率 P在平直馬路上行駛，勻速行駛時的速度為V1，那么汽車的速度為V2時V2<V1的加速度為PPP(V1 V2)2PA .B .C.D.mv2mvtmv,2(mvt mv2)14. 一輛汽車的質(zhì)量為10t,在水平路面上行駛時發(fā)動機的功率和阻力都不變。假設(shè)汽車以5m/s的速度行駛時，加速度為0.75m/s2;速度為10m/s時，加速度為0.25m/s2。由此可知，發(fā)動機的功率為 kW，阻力為N，汽車能達(dá)到的最大時速為m/s。15. 質(zhì)量為m的汽車在傾角為0的斜坡上勻速行駛，上坡時的速度為vi，下

7、坡時的速度為V2。設(shè)汽車所受摩擦阻力的大小不變，且上下坡時汽車的功率相等。那么汽車的功率是。16. 汽車保持恒定功率做直線運動，汽車受到的阻力恒定，那么 A .汽車可能做勻速運動B .汽車可能做勻加速運動C 汽車可能做加速度減小的加速運動D 汽車可能做加速度減小的減速運動17. 材料相同的兩塊滑塊 mA>mB，在同一個粗糙的水平面上以相同的初速度 運動，那么兩滑塊的滑行距離有關(guān)系A(chǔ) . sa>SbB. Sa=SbC. sa<sbD .無法確定18. 子彈穿過一塊木板后速度減小了八分之一，穿過這塊木板后還能打穿同 樣的木板塊。19. 以10m/s的初速度豎直向上拋出一個質(zhì)量為0

8、.5kg的物體，它上升的最大高度為4m。設(shè)空氣對物體的阻力大小不變，那么物體落回拋出點時的動能為J。20. 一物體以初速度 V0從傾角為a的斜面底端沖上斜面，到達(dá)某一高度后又返回，回到斜面底端的速度為Vt，那么斜面與物體間的摩擦系數(shù)為 21 .質(zhì)量為m的滑塊與傾角為0的斜面間的動摩擦因數(shù)為卩，卩<tg 0。斜面底端有一個和斜面垂直放置的彈性擋板，滑塊滑到底端與它碰撞時沒有機械能損 失，如下圖，假設(shè)滑塊從斜面上高度為h處以速度V。開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，求：(1) 滑塊最終停在何處？(2) 滑塊在斜面上滑行的總路程是多少?22. 質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端， 在豎直平面內(nèi)做半徑為

9、R的圓周運動, 運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為 7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點， 那么在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為A . mgR/4 B . mgR/3C. mgR/2 D . mgR23. 如下圖，物體以100J的初動能從斜面底端向上滑行，第一次經(jīng)過P點時，它的動能比最初減少了60J，勢能比最初增加了 45J，可以推測如果物體從斜面返回底端出發(fā)點，末動能為24.如下圖，小滑塊沿光滑曲面自高度為 系數(shù)恒定的水平面 AB后再滑上另一光滑曲面,h處由靜止開始下滑，經(jīng)過摩擦C是AB的中點，如果滑塊經(jīng)過 A、C兩點

10、的速率之比為4:3，那么滑塊滑上另一曲面的最大高度是 25.如下圖，輕質(zhì)長繩水平地跨在相距21的兩個小定滑輪 A、B上，質(zhì)量為m的物塊懸掛在繩上 0點，0點與A、B兩滑輪的距離相等。在輕繩兩端C、D分別施加豎直向下的恒力F=mg。先托住物塊，使繩處于水平拉直狀態(tài)，靜止釋放物塊，在物塊下落過程中，保持C、D兩端的拉力F不變。(1) 當(dāng)物塊下落距離h為多大時，物塊的加速度為零？(2) 在物塊下落上述距離的過程中，克服C端恒力F做功W為多少？(3) 求物塊下落過程中的最大速度Vm和最大距離H。OA 0f*m26.如下圖，倔強系數(shù)為ki的輕質(zhì)彈簧兩端分別與質(zhì)量為 mm2的物塊1、2拴 接，倔強系數(shù)為k

11、2的輕質(zhì)彈簧上端與物塊 2 拴接，下端壓在桌面上(不拴接)，整個系統(tǒng) 處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)施力將物塊1緩慢地豎直上提，直到下面那個彈簧的下端剛脫離桌面。在 此過程中，物塊2的重力勢能增加物塊1的重力勢能增加了 。m11k2m2 227. 重物m系在上端固定的輕彈簧下端，用手托起重物，使彈簧處于豎直方 向，彈簧的長度等于原長時，突然松手，重物下落的過程中，對于重物、彈簧和 地球組成的系統(tǒng)來說，有A 重物的動能最大時，重力勢能和彈性勢能的總和最小B 重物的重力勢能最小時，動能最大C 彈簧的彈性勢能最大時，重物的動能最小D 重物的重力勢能最小時，彈簧的彈性勢能最大28. 物體從某一高處自由落下，落到直立

12、在地面的輕彈簧上，在A處，物體開始跟彈簧接觸，到 B處物體的速度為零，然后被彈回。以下說法正確的選項是A .物體從A下降到B的過程中，動能逐漸減小B .物體從B上升到A的過程中，動能逐漸增大C 物體從A下降到B以及從B上升到A的過程中，動能都是先增大后減小D .物體從A下降到B的過程中，動能和重力勢能的總和逐漸減小29. 端固定在地面上的豎直輕彈簧，在它的正上方H高處有一個小球自由落下，落到輕彈簧上， 將彈簧壓縮。如果分別從 Hi和H2 ( Hi>H2)高處釋放小球,小球落到彈簧上將彈簧壓縮的過程中獲得的最大動能分別是Eki和Ek2 ,在具有最大動能時刻的重力勢能分別是Epi和Ep2,比

13、擬Eki、Ek2和Epi、Ep2的大小，有A . Eki =Ek2 , Epi>Ep2C. Eki >E K2 , Epi>E p2B . Eki >Ek2 , Epi=Ep2D . E Ki >Ek2 , Ep1<Ep230. 甲、乙兩個物體的質(zhì)量分別是m和4m，從同一高度同時豎直上拋，上拋時的初動能相等，不計空氣阻力。在上升運動過程的第一秒末，甲、乙兩個物體 的動能分別為Eki和Ek2，勢能分別是Epi和Ep2.那么有A . Ek i=E K 2 , Epi=Ep2B . Eki>Ek2 , Epi=Ep2C . Eki <Ek2 , Epi

14、>Ep2D . Eki>Ek2 , Epi<Ep2O3i .如下圖，把小球拉起使懸線呈水平狀態(tài)后， 無初速地釋放小球。球運動到最低點時繩碰到釘子A ,AO是整個繩長的2/3，以下說法正確的選項是A.碰到釘子A后懸線對球的拉力是碰到釘子前的3倍B .碰到釘子A后小球的速度是碰到釘子前的3倍C .碰到釘子前后的瞬間小球的機械能保持不變D .碰到釘子A以后小球?qū)⒛茉竭^最高點32. 長為L的細(xì)線的一端系一質(zhì)量為 m的小球，另一端固定在 O點，細(xì)線可 承受的最大拉力為 7mg。將小球拉起，并在水平位置處釋放，小球運動到O點的正下方時，懸線碰到一釘子。求：(1) 釘子與O點的距離為多少時

15、，小球剛好能通過圓周的最高點？(2) 釘子與0點的距離為多少時，小球能通過圓周的最高點?33. 如下圖，長為 L的細(xì)繩，一端系有一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在0點，細(xì)繩能夠承受的最大拉力為7mg?，F(xiàn)將小球拉至細(xì)繩呈水平位置，然后由靜止釋放，小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動。如果在豎直平面內(nèi)直線0A (0A與豎直方向的夾角為0 )上某一點0'釘一個小釘，為使小球可繞 0'點在豎直平面內(nèi)做圓周 運動，且細(xì)繩不致被拉斷，求00'的長度d所允許的范圍。34. 在輕質(zhì)彈簧的末端掛一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸掛起來，把小球拉到使彈簧處于水平位置，這時彈簧的長度等于它的原長Lo,然后釋放小球，

16、使小球在豎直平面內(nèi)運動，當(dāng)小球擺到最低點時，彈簧長為L,那么A . vb> . 2gLB. vb< 2gLC . VB= 2gLD.無法確定35. 質(zhì)量為1.0kg的小球沿光滑的圓軌道在豎直平面內(nèi)做圓周運動，圓軌道的半徑為10m。假設(shè)小球在軌道的最低點的重力勢能是50J,那么小球在最低點對軌道的壓力最小值是N，小球具有的機械能最少是 J。36 .在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的光c滑圓環(huán)軌道，一個質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運動，如下圖，到達(dá)最高點C時的速率是vc= .4Rg/5，那么以下說法中正確的是A .此小球的最大速率是.6vcB .小球到達(dá) C點時對軌道的壓力是 4mg/

17、5C .小球在任一直徑兩端點上的動能之和相等D .小球沿圓軌道繞行一周所用的時間小于二、5R/g37. 個傾斜的直軌道與圓軌道相接，處在豎直平面內(nèi)，圓軌道的半徑為R,一個小圓環(huán)套在軌道上，并能沿軌道無摩擦滑動，以下說法正確的選項是A .要使小環(huán)能通過圓軌道的最高點，小環(huán)在最低點的速度只需大于,5RgB .要使小環(huán)能通過圓軌道的最高點，小環(huán)在最低點的速度只需大于2 RgC .如果小環(huán)自直軌道上高為3R處由靜止開始滑下，小環(huán)到達(dá)圓軌道的最高點時，小環(huán)擠壓軌道的外側(cè)D .如果小環(huán)自直軌道上高為3R處由靜止開始滑下，小環(huán)到達(dá)圓軌道的最高點時，小環(huán)擠壓軌道的內(nèi)側(cè)38. 如下圖，光滑管形圓軌道半徑為R 管

18、徑遠(yuǎn)小于R,小球a、b大小相同，質(zhì)量相同，均為 m,其直徑略小于管徑，能在管中無摩擦運動。兩球先后以 相同速度v通過軌道最低點，且當(dāng)小球 a在最低點時，小球 b在最高點。以下說 法正確的選項是A .速度v至少為、.5gR，才能使兩球在管內(nèi)做圓周運動B .當(dāng)v= 5gR時，小球b在軌道最高點對軌道無壓力C .當(dāng)小球b在最高點對軌道無壓力時，小球a比小球b所需向心力大4mgD .只要v?、.5gR，小球a對軌道最低點壓力比小球b對軌道最高點壓力都大6mg39. 一根內(nèi)壁光滑的細(xì)圓鋼管，形狀如下圖。一小鋼球從A處正對管中射入。第一次小球恰能到達(dá) C點；第二次小球從 C孔平拋出恰好落回 A孔。這兩次

19、小球進(jìn)入A孔時的動能之比為。40. 如下圖，有一個半徑為0.2m的豎直平面的光滑半圓軌道，小球從A點射入，如果剛好能通過軌道的最高點B,那么小球在 A點的速度應(yīng)該是多大？小球從B點射出后再落回水平地面時和41 如下圖，位于豎直平面上的1/4圓弧光滑軌道，半徑為 R, OB沿豎直方向，上端A距地面高度為H ,質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放，最后落在地 面上C點處，不計空氣阻力，求：(1) 小球剛運動到 B點時，對軌道的壓力多大？(2) 小球落地點C與B點水平距離S多少？(3) 比值R/H為多少時，小球落地點 C與B點水平距離S最遠(yuǎn)？該水平距 離最大值是多少？42根長為I質(zhì)量為m的繩子搭在光滑的圓柱上，兩邊下垂的長度相等。 在受到一擾動后從一邊下滑，那么繩子離開滑輪時的速度為 。43如下圖，半徑為r質(zhì)量不計的圓盤盤面與地面垂直，圓心處有一個垂直盤面的光滑水平固定軸 0,在盤的最右邊緣固定一個質(zhì)量為m的小球A，在0點的正下方離0點r/2處固定一個質(zhì)量也為 m的小球B。放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動，問：(1) 當(dāng)A球轉(zhuǎn)