物理必修2机械能守恒定律(复习)概念和习题
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A . t 1B . t 2C . t 3D . t42.(2013•江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m ,AB=a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W . 撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.点时速度为零. 重力加速度为g . 则上述过程中(则上述过程中()A . 物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于B . 物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于C . 经O 点时,物块的动能小于W ﹣μmgaD . 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能点时弹簧的弹性势能 3.(2013•山东)如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )A . 两滑块组成系统的机械能守恒两滑块组成系统的机械能守恒B . 重力对M 做的功等于M 动能的增加动能的增加C . 轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加机械能的增加D . 两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功4.如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b .a 球质量为m ,静置于地面,b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b 后,a 可能到达的最大高度为(可能到达的最大高度为( )高中物理必修二机械能守恒定律与动能定理专题复习 综合测试及答案解析(历年高考)一.选择题(共15小题) 1.(2014•天津二模)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.在图中所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大(各时刻中,哪一时刻质点的动能最大( )A.h B.l.5h C.2h D.2.5h 5.(2014•上海)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化的关系是(个上升过程中,物体机械能随时间变化的关系是( )A.B.C.D.6.(2014•海南)如图,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上.初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中(始终未离开桌面.在此过程中( )A.a的动能小于b的动能的动能B.两物体机械能的变化量相等两物体机械能的变化量相等C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零所做的功的代数和为零7.(2014•广东广东高考高考)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫块,楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦,在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中(弹簧盒、垫块间均有摩擦,在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中( )A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能.摩擦力做功消耗机械能C.垫块的动能全部转化成内能.垫块的动能全部转化成内能 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能.弹簧的弹性势能全部转化为动能8.(2014•岳阳模拟)如图所示,小球从竖直放置的轻弹簧正上方高为H处由静止释放,从小球接触弹簧到被弹起离开的过程中,弹簧的最大压缩量为x.若空气阻力忽略不计,弹簧的形变在弹性限度内.关于上述过程,下列说法中正确的是(法中正确的是( )A.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,小球的速度大小为B.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,立方体和小球的速度大小之比为sinθC.在小球和立方体分离前,小球所受的合外力一直对小球做正功在小球和立方体分离前,小球所受的合外力一直对小球做正功D.在落地前小球的机械能一直减少在落地前小球的机械能一直减少10.(2014•杨浦区一模)如图所示,甲、乙两个容器形状不同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度,这时两容器的水面相平齐,如果将金属块缓慢提升一段相同的位移,最后都停留在水面的上方,不计水的阻力,则(的阻力,则()A.在甲容器中提升时,拉力做功较多在甲容器中提升时,拉力做功较多B.在乙容器中提升时,拉力做功较多在乙容器中提升时,拉力做功较多C.在两个容器中提升时,拉力做功相同在两个容器中提升时,拉力做功相同D.做功多少无法比较做功多少无法比较11.(2014•徐汇区一模)如图,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M点运动到N点时,质点的速度方向恰好改变了90°,在此过程中,质点的动能(,在此过程中,质点的动能()A.小球接触弹簧后的下降过程中,加速度先减小后增大,速度先增大后减小小球接触弹簧后的下降过程中,加速度先减小后增大,速度先增大后减小B.上升过程中小球加速度先增大后减小,速度先增大后减小上升过程中小球加速度先增大后减小,速度先增大后减小C.上升过程中小球上升过程中小球动能动能与弹簧弹性势能之和不断减小与弹簧弹性势能之和不断减小D.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为mg(H+x)9.(2014•宜昌模拟)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,O点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧,P和Q的质量相等,整个装置处于静止状态.受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是(.下列说法中正确的是( )A.不断增大增大后减小 D.先减小后增大减小后增大断增大 B.不断减小断减小 C.先增大后减小12.(2014•徐汇区二模)质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上,受到大小相同的水平力F的作用,各自由静止开始运动.经过时间t0,撤去A物体的外力F;经过4t0,撤去B物体的外力F.两物体运动的v﹣t关两物体( )系如图所示,则A、B两物体(A.与水平面的摩擦力大小之比为5:12 B.在匀加速运动阶段,合外力做功之比为4:1 C.在整个运动过程中,克服摩擦力做功之比为1:2 D.在整个运动过程中,摩擦力的平均功率之比为5:3 13.(2014•徐汇区二模)如图,两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的( )释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的(A.速度B.角速度械能速度 D.机械能速度 C.加速度14.(2014•潍坊模拟)如图所示,足够长粗糙斜面固定在水平面上,物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m.开始时,a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用.现对b施加竖直向下的恒力F,高度过程中( )使a、b做加速运动,则在b下降h高度过程中(A.a的加速度为B.a的重力势能增加mgh C.绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加机械能的增加D.F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b动能的增加的增加15.(2014•武汉模拟)如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为m和2m的小球A和B,A、的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为B之间用一长为R的轻杆相连.开始时A在圆环的最高点,现将A、B静止释放,则(静止释放,则( )A .B 球从开始运动至到达圆环最低点的过程中,杆对B 球所做的总功为零球所做的总功为零B . A 球运动到圆环的最低点时,速度为零球运动到圆环的最低点时,速度为零C . B 球可以运动到圆环的最高点球可以运动到圆环的最高点D . 在A 、B 运动的过程中,A 、B 组成的系统机械能守恒组成的系统机械能守恒二.填空题(共3小题) 16.(2014•上海二模)如图,竖直放置的轻弹簧,下端固定,上端与质量为3kg 的物块B 相连接.另一个质量为1kg 的物块A 放在B 上.先向下压A ,然后释放,A 、B 共同向上运动一段后将分离,分离后A 又上升了0.2m 到达最高点,此时B 的速度方向向下,且弹簧恰好为原长.则从A 、B 分离到A 上升到最高点的过程中,弹簧弹力对B做的功为做的功为 _________ J ,弹簧回到原长时B 的速度大小为的速度大小为 _________ m/s .(g=10m/s 2)17.(2014•浦东新区二模)长为L 的轻杆上端连着一质量为m 的小球,杆的下端用铰链固接于水平地面上的O 点,斜靠在质量为M 的正方体上,在外力作用下保持静止,如图所示.忽略一切摩擦,现撤去外力,使杆向右倾倒,当正方体和小球刚脱离瞬间,杆与水平面的夹角为θ,小球速度大小为v ,此时正方体M 的速度大小为的速度大小为 _________ ,小球m 落地时的速度大小为落地时的速度大小为 _________ .18.(2014•临沂模拟)利用自由落体运动可测量重力加速度.有两组同学分别利用下面甲、乙两种实验装置进行了实验,其中乙图中的M 为可恢复簧片,M 与触头接触,开始实验时需要手动敲击M 断开电路,使电磁铁失去磁性释放第一个小球,当前一个小球撞击M 时后一个小球被释放.时后一个小球被释放.①下列说法正确的有下列说法正确的有 _________ A .两种实验都必须使用交流电源.两种实验都必须使用交流电源B .甲实验利用的是公式△x=gT 2;乙实验利用的是公式 m/s 2(结果保留两位有效数字). h=gt 2,所以都需要用秒表测量时间,用直尺测量距离,所以都需要用秒表测量时间,用直尺测量距离C .甲实验要先接通电源,后释放纸带;乙实验应在手动敲击M 的同时按下秒表开始计时的同时按下秒表开始计时D .这两个实验装置均可以用来验证.这两个实验装置均可以用来验证机械能守恒定律机械能守恒定律 ②图丙是用甲实验装置进行实验后选取的一条符合实验要求的纸带,O 为第一个点,A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s 打一次点,可以计算出重力加速度g= _________③用乙实验装置做实验,测得小球下落的高度H=1.200m ,10个小球下落的总时间t=5.0s .可求出重力加速度g=_________ (填正确答案标号). A .小球的质量m B .小球抛出点到落地点的水平距离s C .桌面到地面的高度h D .弹簧的压缩量△x E .弹簧原长l 0(2)用所选取的测量量和已知量表示E k ,得E k = _________ .(3)图(b )中的直线是实验测量得到的s ﹣△x 图线.从理论上可推出,如果h 不变,m 增加,s ﹣△x 图线的斜率会 _________ (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m 不变,h 增加,s ﹣△x 图线的斜率会图线的斜率会 _________ (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b ) 中给出的直线关系和E k 的表达式可知,E p 与△x 的 _________ 次方成正比.20.(2013•福建)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O 点,T 端系一质量m=1.0kg 的小球.现将小球拉到A 点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B 点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C 点.地面上的D 点与OB在同一竖直线上,在同一竖直线上,已知绳长已知绳长L=1.0m ,B 点离地高度H=1.0m ,A 、B 两点的高度差h=0.5m ,重力加速度g 取10m/s 2,不计空气影响,求:不计空气影响,求:(1)地面上DC 两点间的距离s ; (2)轻绳所受的最大拉力大小.)轻绳所受的最大拉力大小.21.(2012•广东)图(a )所示的装置中,小物块AB 质量均为m ,水平面上PQ 段长为l ,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑.初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r 的连杆位于图中虚线位置;A 紧靠滑杆(AB 间距大于2r ).随后,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆做水平运动,滑杆的速度﹣时间图象如图(b )所示.A 在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B 发生完全非弹性碰撞.发生完全非弹性碰撞.m/s 2(结果保留两位有效数字).三.解答题(共12小题) 19.(2014•山东模拟)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a )所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.弹性势能. 回答下列问题:回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能E p 与小球抛出时的与小球抛出时的动能动能E k 相等.已知重力加速度大小为g .为求得E k,至少需要测量下列物理量中的,至少需要测量下列物理量中的 _________(1)求A脱离滑杆时的速度v0,及A与B碰撞过程的机械能损失△E.(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求ω的取值范围,及t1与ω的关系式.(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回到P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为E p,求ω的取值范围,及E与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内).p22.(2009•安徽)过山车是游乐场中常见的设施.下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径R1=2.0m、R2=1.4m.一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1=6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重,计算结果保留小数点后一位数字.试求叠.重力加速度取g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字.试求)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距L应是多少;应是多少;(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件;的距离.小球最终停留点与起点A的距离.23.(2008•天津)光滑水平面上放着质量m A=lkg的物块A与质量m B=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E P=49J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C.取g=l0m/s2,求的大小;(1)绳拉断后B的速度V B的大小;的大小;(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;(3)绳拉断过程绳对A所做的功W.24.(2008•山东)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视力质点)以v a=5m/s的水平初速度由c点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体勺地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2.求:.求:(1)小物体从P 点抛出后的水平射程.点抛出后的水平射程.(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.25.(2007•重庆)某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示不用完全相同的轻绳将N 个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3…N ,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k (k <1).将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞…所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g 取10m/s 22) (1)设与n+1号球碰撞前,n 号球的速度为v n,求n+1号球碰撞后的速度.号球碰撞后的速度.(2)若N=5,在1号球向左拉高h 的情况下,要使5号球碰撞后升高16k (16h 小于绳长)问k 值为多少?值为多少?26.(2007•天津)天津)如图所示,如图所示,如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,水平光滑地面上停放着一辆小车,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,左侧靠在竖直墙壁上,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道小车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的,在最低点B 与水平轨道BC 相切,BC 的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内.可视为质点的物块从A 点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C 处恰好没有滑出.恰好没有滑出.已知物块到达圆弧轨道最低点已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,倍,不不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求:考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求:(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的几倍的竖直高度是圆弧半径的几倍 (2)物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ27.(2014•浙江模拟)如图所示,AB 是高h 1=0.6m 、倾角θ=37°的斜面,固定在水平桌面上,斜面下端是与桌面相切的一小段圆弧,且紧靠桌子边缘.桌面距地面的高度h 2=1.8m .一个质量为m=1.0kg 的小滑块从斜面顶端A 由静止开始沿轨道下滑,运动到斜面底端B 时沿水平方向离开斜面,落到水平地面上的C 点.已知小滑块经过B 点时的速度大小v 1=2m/s ,g=10m/s 2,sin37°sin37°=0.6=0.6,cos37°cos37°=0.8=0.8,不计空气阻力.求:,不计空气阻力.求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)小滑块落地点C 与B 点的水平距离x ; (3)小滑块落地时的速度大小v 2.28.(2014•浙江模拟)如图所示,在光滑斜面上O 点固定长度为l 的轻细绳的一端,轻绳的另一端连接一质量为m 的小球A ,斜面r 的倾角为α.现把轻绳拉成水平线HH′上,然后给小球一沿斜面向下且与轻绳垂直的初速度v 0.若小球能保持在斜面内作圆周运动.取重力加速度g=10m/s 2.试求:.试求: (1)倾角α的值应在什么范围?的值应在什么范围? (2)若把细线换成一轻质细杆,倾角α的范围又如何?的范围又如何?29.(2014•盐城一模)如图所示,质量分别为M 、m 的两物块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F ,A 、B 从静止开始运动,弹簧第一次恢复原长时A 、B 速度分别为υ1、υ2. (1)求物块A 加速度为零时,物块B 的加速度;的加速度; (2)求弹簧第一次恢复原长时,物块B 移动的距离;移动的距离;(3)试分析:在弹簧第一次恢复原长前,弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系?简要说明理由.)试分析:在弹簧第一次恢复原长前,弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系?简要说明理由.30.(2014• (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”) ②利用打点计时器打出纸带,请将下列步骤按合理顺序排列利用打点计时器打出纸带,请将下列步骤按合理顺序排列 _________ (填选项前字母)(填选项前字母) A .释放纸带.释放纸带 B 接通电源接通电源 C 取下纸带取下纸带 D 切断电源切断电源 ③在打出的纸带上选取连续打出的三个点A 、B 、C ,如图所示.测出起始点O 到A 点的距离为s o ,A 、B 两点间的距离为s 1,B 、C 两点间的距离为s 2,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式 _________ ,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的(已知当地重力加速度为g ,使用交流电的周期为T ). ④下列叙述的实验处理方法和实验结果,正确的是下列叙述的实验处理方法和实验结果,正确的是 _________A .该实验中不用天平测重锤的质量,则无法验证机械能守恒定律.该实验中不用天平测重锤的质量,则无法验证机械能守恒定律B .该实验选取的纸带,测量发现所打的第一和第二点间的距离为1.7mm ,表明打点计时器打第一点时重锤的速度不为零不为零C .为了计算方便,本实验中选取一条理想纸带,然后通过对纸带的测量、分析,求出当地的重力加速度的值,再代入表达式:mgh=mv 2进行验证进行验证D .本实验中,实验操作非常规范.数据处理足够精确,实验结果一定是mgh 略大于mv 2,不可能出现mv 2略大于mgh 的情况.的情况.厦门一模)关于验证厦门一模)关于验证机械能守恒定律机械能守恒定律的实验.请回答下列问题:①某同学安装实验装置并进行实验,释放纸带前瞬间,其中最合理的操作是如图中的其中最合理的操作是如图中的 _________A . 物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于B . 物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于C . 经O 点时,物块的动能小于W ﹣μmgaD . 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能点时弹簧的弹性势能参考答案与试题解析一.选择题(共15小题) 1.(2014•天津二模)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.在图中所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的各时刻中,哪一时刻质点的动能动能最大(最大( )A . t 1B .t 2 C . t 3 D . t 4考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的图像.专题: 动能定理的应用专题.动能定理的应用专题.分析: 通过分析质点的运动情况,确定速度如何变化,再分析动能如何变化,确定什么时刻动能最大.通过分析质点的运动情况,确定速度如何变化,再分析动能如何变化,确定什么时刻动能最大. 解答:解:由力的图象分析可知:解:由力的图象分析可知:在0∽t 1时间内,质点向正方向做加速度增大的加速运动.时间内,质点向正方向做加速度增大的加速运动. 在t 1∽t 2时间内,质点向正方向做加速度减小的加速运动.时间内,质点向正方向做加速度减小的加速运动. 在t 2∽t 3时间内,质点向正方向做加速度增大的减速运动.时间内,质点向正方向做加速度增大的减速运动. 在t 3∽t 4时间内,质点向正方向做加速度减小的减速运动.t 4时刻速度为零.时刻速度为零. 则t 2时刻质点的速度最大,动能最大.时刻质点的速度最大,动能最大.故选B .点评: 动能是状态量,其大小与速度大小有关,根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化,再分析动能的变化是常用的思路.能的变化是常用的思路. 2.(2013•江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m ,AB=a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W . 撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.点时速度为零. 重力加速度为g . 则上述过程中(则上述过程中( )。
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点题库单选题1、在体育课上,某同学练习投篮,站在罚球线处用力将篮球从手中投出,恰好水平击中篮板,则篮球在空中运动过程中( )A .重力势能增加,动能增加B .重力势能减小,动能减小C .重力势能增加,动能减小D .重力势能减小,动能增加 答案:C篮球上升,恰好水平击中篮板,运动到最高点,整个过程重力做负功,重力势能增加,动能减小。
故选C 。
2、将一小球从地面上以12m/s 的初速度竖直向上抛出,小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的n 倍,小球抛出后运的v −t 图像如图所示。
已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度大小为10m/s 2,则n 的值为( )A .56B .16C .59D .49答案:B小球第一次上升的最大高度ℎ1=12(12+0)m =6m上升阶段,根据动能定理有−(mg +F f )ℎ1=−12mv 02v 0=12m/s下降阶段,根据动能定理可知碰前瞬间的动能为mgℎ1−F fℎ1=E k0=48m J第一次与地面碰撞的过程中动能损失ΔE k=E k0−12mv22=8m J则依题意有n=ΔE kE k1=16故ACD错误,B项正确。
故选B。
3、如图所示,在水平地面上方固定一水平平台,平台上表面距地面的高度H=2.2m,倾角θ= 37°的斜面体固定在平台上,斜面底端B与平台平滑连接。
将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆,固定在平台右端并和平台上表面相切于C点,C、D为细管两端点且在同一竖直线上。
一轻质弹簧上端固定在斜面顶端,一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点,此时弹簧的弹性势能E p=2.8J,AB长L=2.0m。
现撤去外力,小物块从A点由静止释放,脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑,经光滑平台BC,从C点进入细管,由D点水平飞出。
已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80,小物块可视为质点,不计空气阻力及细管内径大小,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
机械能知识点总结一、功1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θW ——某力功,单位为焦耳(J )F ——某力(要为恒力),单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m )θ——力与位移的夹角4功是标量,但它有正功、负功。
某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2πθ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2(ππθ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。
2公式:tW P =(平均功率) θυc o s F P =(平均功率或瞬时功率)3单位:瓦特W4分类:额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma6 应用:(1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F =时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。
(2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m ax υ,则f P /max =υ。
2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版全部重要知识点单选题1、关于机械能和机械能守恒,下列说法正确的是()A.物体质量越大,其机械能越大B.机械能是标量,但可能取负值C.机械能守恒时,物体一定处于平衡状态D.重力对物体做正功时,物体机械能增加答案:BA.物体质量越大,物体的动能和重力势能不一定越大,则机械能不一定越大,A错误;B.机械能是标量,但可能取负值,B正确;C.机械能守恒时,物体不一定处于平衡状态,比如自由落体运动的物体,机械能守恒,C错误;D.重力对物体做正功时,物体机械能不一定增加,比如自由落体运动的物体,机械能守恒,D错误。
故选B。
2、一个质量为2kg的物体从某高处自由下落,重力加速度取10m/s2,下落2s时(未落地)重力的功率是()A.300WB.400WC.500WD.600W答案:B下落2s时重力的功率是P=mgv y=mg2t=2×102×2W=400W故选B。
3、用与斜面平行的恒力F将质量为m的物体沿倾角为θ的斜面运动一段距离,拉力做功W1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W2,则()A.W1<W2B.W1>W2C.W1=W2D.无法判断答案:C根据功的计算公式W=Flcosθ可得W1=W2=Fl故选C。
4、质量为m的小球从光滑曲面上滑下,在到达高度为ℎ1的位置A时,速度大小为v1,滑到高度为ℎ2的位置B时,速度大小为v2,则()A.以A处为重力势能参考面,则小球在B处的重力势能为mgℎ2B.由于不清楚支持力做功,所以无法断定机械能是否守恒C.无论以什么位置作为参考面,小球在下滑中,重力做功W G=mg(ℎ1−ℎ2)D.以曲面顶部为参考面,则小球在B处重力势能比在A处的重力势能大答案:CA.以A处为重力势能参考面,则小球在B处的重力势能为E p=−mg(ℎ1−ℎ2)=mg(ℎ2−ℎ1)A错误;B.物体在运动过程中,支持力的方向总是与速度方向垂直,因此支持力不做功,小球运动过程中只有重力做功,小球机械能守恒,B错误;C.根据功的定义式,小球在下滑中,重力做功为W G=mg(ℎ1−ℎ2)C正确;D.令曲面底部到A的距离为ℎ0,以曲面顶部为参考面,则小球在B处重力势能与在A处的重力势能分别为E p A=−mg(ℎ0−ℎ1),E p B=−mg(ℎ1−ℎ2+ℎ0)由于重力势能的正负表示大小,因此小球在B处重力势能比在A处的重力势能小,D错误。