完整word版专题5机械能.docx

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完整word版专题5机械能

24、一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。

飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面。

取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2。

（结果保留2位有效数字）

（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；

（2）求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。

25．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。

t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。

碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。

已知碰撞后1s时间内小物块的

－t图线如图（b）所示。

木板的质量是小物块质量的l5倍，重力加速度大小g取10m／s2。

求

（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；

（2）木板的最小长度；

（3）木板右端离墙壁的最终距离。

20（多选）．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。

初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。

现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。

设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）

A．

B．

C．

D．

25．如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。

工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。

每次碰撞后木箱都粘在一起运动。

整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。

已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

设碰撞时间极短，求

（1）工人的推力；

（2）三个木箱匀速运动的速度；

（3）在第一次碰撞中损失的机械能。

22．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有

①物块的质量m1、m2；

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；

③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；

④绳子的长度．

（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：

①绳的质量要轻：

②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；

③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；

④两个物块的质量之差要尽可能小．

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是。

（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）

（3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议：

．

24．图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l1开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。

现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点。

求

（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；

（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。

20.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。

在此过程中，

A.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为

mv2

B.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为零

C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为

mv2

D.地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零

24．如图，质量为

的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为

的物体B相连，弹簧的劲度系数为K，A、B都处于静止状态。

一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。

开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。

现在挂钩上挂一质量为

的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。

若将C换成另一个质量为（

+

）的物体D，仍人上述初位置由静止状态释放，则这次B刚离开地时D的速度大小是多少？

已知重力加速度为

。

34、一传送带装置示意图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。

现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。

稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。

每个箱子在A处投放后，在到达B处之前已经相对于传送带静上，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。

已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。

这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

求电动机的平均输出功率

。

15．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。

每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间，则（）

A．t1t2>t3

C．t3>t1>t2D．t1=t2=t3

16、在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。

现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。

已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于

A

B

C2

D2

18．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。

已知t＝0时质点的速度为零。

在图示t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大？

At1Bt2

Ct3Dt4

8.一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于

A.物体势能的增加量

B.物体动能的增加量

C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量

D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功

15.在"验证机械能守恒定律"的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50赫.查得当地的重力加速度g=9.80米/秒2.测得所用的重物的质量为1.00千克.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米.根据以上数据,可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于焦,动能的增加量等于焦（取3位有效数字）.

25．质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。

平衡时，弹簧的压缩量为x0,如图所示。

一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。

它们到达最低点后又向上运动。

已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点。

若物块质量为2m,仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度。

求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。

12.小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力

（A）垂直于接触面,做功为零

（B）垂直于接触面,做功不为零

（C）不垂直于接触面,做功为零

（D）不垂直于接触面,做功不为零

24.如图所示,A、B是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块，离墙壁的距离分别为L和l,与桌面之间的滑动摩擦系数分别为μA和μB.今给A以某一初速度,使之从桌面的右端向左运动.假定A、B之间,B与墙之间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失.若要使木块A最后不从桌面上掉下来,则A的初速度最大不能超过.

12．如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中

（A）动量守恒、机械能守恒

（B）动量不守恒、机械能不守恒

（C）动量守恒、机械能不守恒

（D）动量不守恒、机械能守恒

6.有两个物体a和b,其质量分别为mA和mB,且mA>mB.它们的初动能相同.若a和b分别受到不变的阻力FA和FB的作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为SA和SB,则

（A）FA>FB且sAFB且sA>sB（C）FAsB（D）FA

11.图中ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面,CD段是水平的.BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计.一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在D点.A点和D点的位置如图所示.现用一沿着轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由D点推回到A点时停下.设滑块与轨道间的摩擦系数为μ,则推力对滑块做的功等于

20、一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如下页左图所示.在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回.下列说法中正确的是

（A）物体从A下降到B的过程中,动能不断变小

（B）物体从B上升到A的过程中,动能不断变大

（C）物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大,后减小

（D）物体在B点时,所受合力为零

（6）、一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点.小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点（如图所示）,则力F所做的功为

A.mglcosθ.B.mgl（1-cosθ）.C.Flsinθ.D.Flθ.

（7）、如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m.当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了l.今向下拉盘使弹簧再伸长△l后停止.然后松手放开.设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于

五、如下左图所示,在水平光滑桌面上放一质量为M的玩具小车.在小车的平台（小车的一部分）上有一质量可忽略的弹簧,一端固定在平台上,另一端用质量为m的小球将弹簧压缩一定距离后用细线捆住.用手将小车固定在桌面上,然后烧断细线,小球就被弹出,落在车上A点,OA=s.如果小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处?

设小车足够长,球不致落在车外.

4、在有空气阻力的情况下,以初速v1竖直上抛一物体,经过时间t1到达最高点.又经过时间t2,物体由最高点落回到抛出点,这时物体的速度为v2.则

A.v2=v1,t2=t1.B.v2>v1,t2>t1C.v2t1.

（7）、如图,一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点,下端拴一小球.L点是小球下垂时的平衡位置.Q点代表一固定在墙上的细长钉子,位于OL直线上.N点在Q点正上方,且QN=QL.M点与Q点等高.现将小球从竖直位置（保持绳绷直）拉开到与N等高的P点,释放后任其向L摆动.运动过程中空气阻力可忽略不计.小球到达L后,因细绳被长钉挡住,将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动.在这以后,

A.小球向右摆到M和N之间圆弧上某点处,然后竖直下落.

B.小球沿圆弧摆到N点,然后竖直下落.

C.小球将绕Q点旋转,直到细绳完全缠绕在钉上为止.

D.关于小球的运动情况,以上说法都不正确.

七、在光滑水平面的两端对立着两堵竖直的墙A和B,把一根倔强系数是k的弹簧的左端固定在墙A上,在弹簧右端系一个质量是m的物体1.用外力压缩弹簧（在弹性限度内）使物体1从平衡位置O向左移动距离s,紧靠着1放一个质量也是m的物体2,使弹簧、1和2都处于静止状态,然后撤去外力,由于弹簧的作用,物体开始向右滑动.

（1）在什么位置物体2与物体1分离?

分离时物体2的速率是多大?

（2）物体2离开物体1后继续向右滑动,与墙B发生完全弹性碰撞.B与O之间的距离x应满足什么条件,才能使2在返回时恰好在O点与1相遇?

设弹簧的质量以及1和2的宽度都可忽略不计.

四、有一质量是m的小球Ⅰ用长度是l的绳子悬挂在O点．把球Ⅰ拉到A点,OA是水平线,如图所示．另一质量相等的小球Ⅱ静止放在B点（B点在O点的竖直下方，OB=1，BC是半径R=1/2的一段圆孤轨道）．当在A点的小球Ⅰ从静止下落到B点时,跟小球Ⅱ作弹性碰撞使小球Ⅱ沿轨道BC滑出（不考虑摩擦）．求小球Ⅱ经过D点时对轨道的压力．（圆弧轨道BD所对的圆心角θ=60°,m=1千克,g用10米/秒2计算）

江苏卷

10．（8分）利用如题10-1图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电.

（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____________________.

（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题10-2图所示.选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离

，记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1=______m/s.

（3）将钩码的重力视位小车受到的拉力，取g=9.80m/s，利用W=mg

算出拉力对小车做的功W.利用

算出小车动能，并求出动能的变化量

.计算结果见下表.

2.45

2.92

3.35

3.81

4.26

2.31

2.73

3.12

3.61

4.00

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出

图象.

（4）实验结果表明，

总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=__________.

14．如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R.C的质量为m，A、B的质量都为

，与地面的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面.整个过程中B保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：

（1）未拉A时，C受到B作用力的大小F；

（2）动摩擦因数的最小值μmin；

（3）A移动的整个过程中，拉力做的功W.

5．如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度

运动．设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为

．由于

不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是

7（多选）．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接（不计滑轮的质量和摩擦），分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有

Ａ.质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用

B.质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动

C.绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力

D.系统在运动中机械能均守恒

9（多选）．如图所示．一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为

.下列结论正确的是

A.

＝90°

B.

＝45°

C.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小

D.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大

11．某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。

将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝（用H、h表示）．

（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

h（10－１m）

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

s2（10－１ｍ２）

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

请在坐标纸上作出s2--h关系图．

（3）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率（填“小于”或“大于”）理论值．

（4）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是．

4．在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小

、竖直分量大小

与时间

的图像，可能正确的是

9（多选）.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。

弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。

在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有

A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大

B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大

C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大

D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大

8.（多选）如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小.先让物块从A由静止开始滑到B.然后，将A着地,抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A.上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（）

（A）物块经过P点的动能，前一过程较小

（

B）物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少

（C）物块滑到底端的速度，前一过程较大

（D）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长

14.在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角

＝53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H＝3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深.取重力加速度

（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；

（2）若绳长l=2m，选手摆到最高点时松手落入水中.设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N，求选手落入水中的深度d；

（3）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远.请通过推算说你的观点.

9（多选）．如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。

现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。

两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。

在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有

A．两物块所受摩擦力的大小总是相等

B．两物块不可能同时相对绸带静止

C．M不可能相对绸带发生滑动

D．m不可能相对斜面向上滑动

14.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为

.重力加速度为g.

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中,

=0.5kg,

=0.1kg,

砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10

.若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

15.如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ，乙的宽度足够大,重力加速度为g。

（1）若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离s;

（2）若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;

（3）保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。

若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率

.