B处弹簧的弹性势能选项分析:
,故OA间距离必大于AB距离的一半,即。
A项,将物块从O点拉到A点,根据功能关系,有弹性势能小于
,故A项错误。
,由于,弹簧的
B项,将物块从O点拉到A点,然后到O点,再到B点,根据功能关系,有
,
,弹簧的弹性势能小于
,故B项正确。
C项,将物块从O点拉到A点再回到O点,此时弹簧的弹性势能为零,根据动能定理有,
,
,物块的动能小于
,故C项错误。
D项,物块动能最大时,弹力等于摩擦力,而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知,故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知,故此两位置弹性势能大小关系不好判断,故D项错误。
8答案及解析: 答案:AB
解析:物体在斜面上上升的最大高度为h,所以重力做功为WG=-mgh,由功能关系?Ep??WG可知,物体的重力势能增加了mgh,选项A正确;物体在斜面上运动时,除重力做功之外还有1摩擦力在做功,由牛顿第二定律可得mgsin30°+Ff=ma,解得Ff?mgh,所以物体克服摩擦
4力做的功为Wf=Ff?克h1?mgh,选项D错误;由?E损=Wf可知,此过程中物体机械能
克sin30?2133损失了mgh,选项B正确;物体在运动过程中合外力做的总功为W??mg?2h??mgh,
2423所以其动能损失量mgh,选项C错误。
2
9答案及解析: 答案:AD
解析:由功能关系可知.机械能与上升高度(位移)图象的斜率表示物体所受竖直向上的力F.所以在h1处物所受的拉力最大,A正确;拉力与重力相等时.物体速度最大.h2处机械能最大.拉力为零.B错误;h2?h3过程中.拉力为零,只有重力对其做功.合外力等于重力,其
做功不为零. C错误;由功能关系可知,0:h2过程中.物体机械能不断增大,说明拉力F始终做正功.D正确.
10答案及解析: 答案:BC
解析:设斜面的倾角为α、物块与斜面之间的动摩擦因数为μ、斜面的高度为h。则对小物块由顶端下滑到底端的过程,由动能定理得mgh??mgcos??v?2gh?2?ghh1?mv2,解得sin?21,则物块沿1滑到底端的速度较小,且速度的大小与物块的质量无关,Atan?错误,B正确;物块与斜面之间因摩擦而产生的热量为Q??mgcos??h1,则??mghsin?tan?小物块沿1下滑到底端时因摩擦而产生的热量较多,且该热量的多少与质量成正比,C正确,D错误。
11答案及解析: 答案:AD
解析:从A点运动到O点,小孩的速度不断增大,根据能量转化和守恒定律可知,其重力势能的减少暈等于增加的动能与弹性绳的弹性势能之和,故重力势能的减少量大于动能的增加量,选项A正确;从O运动到S点,小孩的速度不断减小,根据能量转化和守恒定律可知,小孩机械能减少最等于弹性绳、蹦床弹性势能增加量,故小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能的增加量,选项B错误;从A点运动到B点,小孩机械能转化为弹性绳和蹦床的弹性势能,则知小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能增加最,选项C错误;从B点返回到A点的过程中,弹性绳的弹性势能和蹦床的弹性势能转化为小孩的机械能,则知小孩机械能增加量大于蹦床弹性势能的减少量,选项D正确。
12答案及解析: 答案:CD
解析:恒力作用在物块1使其运动的距离为l时,由动能定理知Fl??mgl?12mv1,得2v1?2(F??mg)l,A错误;整个过程中,物块1的位移为(n?1)l,所以拉力F对物块1所做
m的功为(n?1)Fl,B错误;整个过样系统克服摩擦力做的功为
?mg(n?1)l??mg(n?2)l??mg?(n?3)l?...??mgl??mgl[1?2?...?(n?1)]?n(n?1)?mgl2,C正确;由于绳子绷紧瞬间系统有动能损失,根据能量关系可知拉力F所做的功(n?1)Fl大于克服摩擦力做的功
13答案及解析:
答案:1.长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得
n(n?1)?mgln?mg,则F?,D正确。
22?1mg?2?2mg?ma1
vm?a1t1
木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得
?22mg?2ma2
vm?a2t2
由图象可知,vm?2m/s,t1?1s,t2?0.8s 联立解得 ?1?0.5 2.小物块减速过程中,有:
?1mg?ma1
vm?v0?a1t1
在整个过程中,由系统的能量守恒得 12Q?mv0?72J
2解析:
14答案及解析:
答案:1.根据图示可知,滑块向上做匀减速直线运动: 其加速度为:a?v2?v1① ?t2将数据代入①式解得:a??7.2m/s②
对滑块进行受力分析有:mgsin???mgcos??ma③ 将数据代入③式解得:??0.15④
v22.设小木块在斜面上滑行的距离为x,由匀变速直线运动的规律可得:x?⑤
2a将数据代入⑤式可得:x?1.6m⑥
由功能关系可得,滑块从出发点返回到底端整个过程中损失的机械能Q为:
Q?2x?mgcoos?⑦
将数据代入⑦式解得:Q?3.84J⑧ 3.滑块上滑到顶端所用的时间:t1?由⑨式解得:t1?v⑨ a
2s⑩ 3则从最高点开始下滑的时间t2?1?t1?
滑块从最高点下滑时,由牛顿第二定律可得:mgsin???mgcos??ma下? 1s后滑块的速度vt由运动学规律可得:vt?a下t2? 将数据代入以上式子并解得:vt?1.6m/s? 解析:
15答案及解析:
答案:(1)物块A脱离弹簧时速度的大小为4m/s。 (2)弹簧储存的弹性势能为16J。
(3)物块B在水平传送带上运动的时间为4.5s。 解析:(1)A作平抛运动, 竖直方向:h?12gt, 2分水平方向:S?vAt,
代入数据联立解得:vA?4m/s;
(2)解锁过程系统动量守恒,规定A的速度方向为正方向, 由动量守恒定律得:mvA?mvB?0, 由能量守恒定律得:EP?1212mvA?mvB, 22代入数据解得:EP?16J;
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