机械能、功与能.ppt

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1、机械能、功与能机械能、功与能1如图所示，摆球原来处于它的平衡位置如图所示，摆球原来处于它的平衡位置O点，后点，后来摆球在水平恒力来摆球在水平恒力F的作用下，沿着圆弧运动。摆球的作用下，沿着圆弧运动。摆球经过经过P点时，它所受的切向合外力恰好为零，这时撤点时，它所受的切向合外力恰好为零，这时撤去拉力去拉力F，则，则 （）A撤除撤除F后，摆球的最大偏角大于图示的后，摆球的最大偏角大于图示的B摆线的拉力对摆球不做功摆线的拉力对摆球不做功C摆球从摆球从O到到P的重力势能增量的重力势能增量小于小于F对摆球做的功对摆球做的功D从从O到到P摆球重力势能的增量摆球重力势能的增量等于等于F对摆球做的功对摆球做的

2、功OPFFA B C2质质量量不不计计的的直直角角形形支支架架两两端端分分别别连连接接质质量量为为m和和2m的的小小球球A和和B。支支架架的的两两直直角角边边长长度度分分别别为为2l和和l，支支架架可可绕绕固固定定轴轴O在在竖竖直直平平面面内内无无摩摩擦擦转转动动，如如图图所所示示，开始时开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则边处于水平位置，由静止释放，则 ()AA球的最大速度为球的最大速度为BA球的速度最大时，两小球的总重力势能最小球的速度最大时，两小球的总重力势能最小CA球球的的速速度度最最大大时时，两两直直角角边边与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为45DA、B两球的最大速度之比两球的

3、最大速度之比v1 v2=2 1BAm2m2llOB C D解见下页解见下页解：解：由由v=r得得 v1 v2=2 1，D对对由由机机械械能能守守恒恒定定律律，A、B两两球球的的速速度度最最大大时时，两两小小球球的动能最大，两小球的总重力势能最小，的动能最大，两小球的总重力势能最小，B对对设支架转过角设支架转过角时，由机械能守恒定律时，由机械能守恒定律当当=45时时A、B两球的速度最大，两球的速度最大，解得解得C对对A错错BAm2m2llO3用三根轻杆做成一个边长为用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形的框的等边三角形的框架，在其中两个顶点处各固定一个小球架，在其中两个顶点处各固定一个小球A和和

4、B，质量，质量分别为分别为2m和和m。现将三角形框架的第三个顶点悬挂。现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上在天花板上O点，框架可绕点，框架可绕O点自由转动。有一水平点自由转动。有一水平方向的力方向的力F作用在小球作用在小球A上，使上，使OB间的杆恰好静止于间的杆恰好静止于竖直方向，现将竖直方向，现将F撤去，则撤去，则A球运动到最低点时的速球运动到最低点时的速度大小为度大小为 （）B.C.A.D.OFBAA解见下页解见下页解：解：A球运动到最低点时的速度大小为球运动到最低点时的速度大小为v OBA2mgmgOBA2mgmg对系统，由机械能守恒定律得：对系统，由机械能守恒定律得：4在在竖竖直直

5、平平面面内内，一一根根光光滑滑金金属属杆杆弯弯成成如如图图所所示示形形状状,相相应应的的曲曲线线方方程程为为 (单单位位:m),式式中中k1m-1。将将一一光光滑滑小小环环套套在在该该金金属属杆杆上上，并并从从x00处处以以v05m/s的的初初速速度度沿沿杆杆向向下下运运动动，取取重重力力加速度加速度g10m/s2。求。求 （1）当小环运动到）当小环运动到 时的速度大小；时的速度大小；（2）该小环在）该小环在x轴方向能运动到的最远处的坐标轴方向能运动到的最远处的坐标x2。0y/mx/m0y/mx/m解：解：x0=0,y0=-1.25 my1=-2.5m由机械能守恒定律，由机械能守恒定律，（2）

6、由机械能守恒定律，）由机械能守恒定律，y2=0 代入代入得得小环在小环在x轴方向最远能运动到轴方向最远能运动到处处5如如图图，一一物物体体从从光光滑滑斜斜面面AB底底端端A点点以以初初速速度度v0上上滑滑，沿沿斜斜面面上上升升的的最最大大高高度度为为h下下列列说说法法中中正正确确的的是是（设设下下列列情情境境中中物物体体从从A点点上上滑滑的的初初速速度度仍仍为为v0）（）（）A若把斜面若把斜面CB部分截去，物体冲部分截去，物体冲过过C点后上升的点后上升的 最大高度仍最大高度仍为为hB若把斜面若把斜面AB变变成曲面成曲面AEB，物体沿此曲面上升，物体沿此曲面上升 仍能到达仍能到达B点点C若把斜面

7、弯成若把斜面弯成圆圆如如图图中的弧形中的弧形D，物体仍沿，物体仍沿 圆圆弧升高弧升高hD若把斜面若把斜面AB与水平面与水平面 的夹角稍变大，物体上升的夹角稍变大，物体上升 的最大高度仍为的最大高度仍为hBDhACEB D6如如图图所所示示，在在一一直直立立的的光光滑滑管管内内放放置置一一轻轻质质弹弹簧簧，上上端端O点点与与管管口口A的的距距离离为为2x0，一一质质量量为为m的的小小球球从从管管口口由由静静止止下下落落，将将弹弹簧簧压压缩缩至至最最低低点点B，压压缩缩量量为为x0，不计空气阻力，则，不计空气阻力，则 ()A小球运动的最大速度大于小球运动的最大速度大于 B小球运动中最大加速度为小球

8、运动中最大加速度为g C弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为mg/x0 D弹簧的最大弹性势能为弹簧的最大弹性势能为3mg x02x0 x0ABOA D解见下页解见下页解：解：小球从管口由静止下落到小球从管口由静止下落到O点，点，aO=g Omg小球继续加速下落到小球继续加速下落到C点点x1Ckx1mgA正确正确由对称性，小球减速下落到由对称性，小球减速下落到D点点2x1Dmg2kx1小球继续减速下落到小球继续减速下落到B点点,x0Bmgkx0B错错C错错AB由机械能守恒定律由机械能守恒定律D正确正确 7一一轻轻质质弹弹簧簧直直立立在在地地面面上上，其其劲劲度度系系数数为为k=400N/m，在在弹弹

9、簧簧的的上上端端与与空空心心物物体体A连连接接，物物体体B放放嵌嵌置置于于A内内，B的的上上下下表表面面恰恰与与A接接触触，如如图图所所示示。A和和B的的质质量量均均为为1kg，先先将将A向向上上抬抬高高使使弹弹簧簧伸伸长长5cm后后从从静静止止释释放放，A和和B一一起起做做上上下下方方向向的的简简谐谐运运动动，已已知知弹弹簧簧的弹性势能与弹簧形变大小有关，的弹性势能与弹簧形变大小有关，g取取10m/s2，阻力不计。则物体，阻力不计。则物体A的振的振幅为幅为 cm，物体，物体B的最大速率的最大速率为为 m/s，在最高点，在最高点A对对B的的作作用力大小为用力大小为 N。1,3,5A B101.

10、410解见下页解见下页A B解：解：振振子子在在平平衡衡位位置置时时，所所受受合合力力为为零零，设设此此时时弹弹簧簧被被压缩压缩x开始释放时振子处在最大位移处，故振幅开始释放时振子处在最大位移处，故振幅A为：为：A=5cm+5cm=10cm 由由于于开开始始时时弹弹簧簧的的伸伸长长量量恰恰等等于于振振子子在在平平衡衡位位置置时时弹弹簧簧的的压压缩缩量量，故故弹弹性性势势能能相相等等,设设振振子子的的最最大大速速率率为为v,从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律：从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律：即即B的最大速率为的最大速率为1.4m/s在在最最高高点点，振振子子受受到到重重力力和和弹弹力力方

11、方向向相相同同，根根据据牛顿第二定律：牛顿第二定律：A对对B的作用力方向向下，其大小的作用力方向向下，其大小N1为：为：题目题目8.如如图图所所示示，水水平平面面上上的的轻轻弹弹簧簧一一端端与与物物体体相相连连，另另一一端端固固定定在在墙墙上上P点点，已已知知物物体体的的质质量量为为m=2.0kg，物物体体与与水水平平面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数=0.4，弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数k=200N/m.现现用用力力F拉拉物物体体，使使弹弹簧簧从从处处于于自自然然状状态态的的O点点由由静静止止开开始始向向左左移移动动10cm，这这时时弹弹簧簧具具有有弹弹性性势势能能EP=1.0J，物物体体处处于于静静止止状状态态.若若取取g=10m/s2，则则撤撤去去外外力力F后后 ()A.物体向右滑动的距离可以达到物体向右滑动的距离可以达到12.5cmB.物体向右滑动的距离一定小于物体向右滑动的距离一定小于12.5cmC.物体回到物体回到O点时速度最大点时速度最大D.物体到达最右端时动能为物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为，系统机械能不为0PmOB D 9.滑滑块块以以速速率率v1靠靠惯惯性性沿沿固固定定斜斜面面由由底底端端向向上上运运动动,当当它它回回到到出出发发点点时时速速率率为为v2,且且v2 EPAB C