《江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機械能守恒定律 訓(xùn)練二 機械能守恒定律綜合應(yīng)用對點練 必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機械能守恒定律 訓(xùn)練二 機械能守恒定律綜合應(yīng)用對點練 必修2(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
訓(xùn)練二 機械能守恒定律綜合應(yīng)用
1.(2018泰州中學(xué)學(xué)測模擬一)著陸點火進一步減慢火箭的掉落速度,實現(xiàn)定點軟著陸,此過程中下列說法正確的是( )
A.火箭處于失重狀態(tài) B.火箭的機械能在減小
C.合外力對火箭做正功 D.火箭處于平衡狀態(tài)
2.(2018揚州學(xué)測模擬)如圖1所示,m1與m2通過輕質(zhì)繩連接,m1
2、考)如圖2所示,A為一放在豎直輕彈簧上的小球,在豎直向下恒力F的作用下,彈簧被壓縮到B點,彈簧始終在彈性限度內(nèi).現(xiàn)突然撤去力F,小球?qū)⑾蛏蠌椘鹬敝了俣葹榱?,不計空氣阻力,則小球在上升過程中( )
圖2
A.小球向上做勻變速直線運動
B.當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長時,小球速度恰減為零
C.小球動能先增大后減小
D.小球機械能逐漸增大
4.(2017南京金陵中學(xué)模擬)如圖3所示,質(zhì)量m=50 kg的跳水運動員從距水面高h(yuǎn)=10 m的跳臺上以v0=5 m/s的速度斜向上起跳,最終落入水中.若忽略運動員的身高,不計空氣阻力.取g=10 m/s2,求:
圖3
(1)運動員在跳臺上時具有的
3、重力勢能(以水面為零勢能面);
(2)運動員起跳時的動能;
(3)運動員入水時的速度大?。?
5.(2018無錫學(xué)測模擬)近年來,我市校園足球活動蓬勃開展.在一次足球比賽中,質(zhì)量為m的足球在離地高h(yuǎn)處,以v1的速度水平飛向球門,守門員高高躍起,用拳頭將球水平擊向己方球員,擊球時的照片如圖4甲所示.擊出后的足球速度為v2,它的運動可視為平拋運動,重力加速度為g.
圖4
(1)求守門員擊球過程中對足球所做的功W;
(2)若足球未被己方球員接到而落至地面,求足球從擊出到落地所經(jīng)歷的時間t;
(3)若足球恰好垂直落在跑來接球的己方球員的大腿上,己方隊員在接球時大腿與水平方向
4、成θ角(如圖乙所示),求足球從擊出到落到己方球員大腿上的過程中減少的重力勢能ΔEp.
6.在游樂節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上,小明和小陽觀看后對此進行了討論.如圖5所示,他們將選手簡化為質(zhì)量m=60 kg的質(zhì)點,選手抓住繩由靜止開始擺動;此時繩與豎直方向夾角α=53,繩的懸掛點O距水面的高度為H=3 m.繩長l不確定,不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺露出水面的高度不計.取重力加速度g=10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6.求:
圖5
(1)若繩長l=2 m,選手?jǐn)[到最低點時速度的大??;
(2)在(1)問條
5、件下,選手?jǐn)[到最低點時對繩拉力的大?。?
(3)若選手?jǐn)[到最低點時松手,小明認(rèn)為繩越長,在浮臺上的落點距岸邊越遠(yuǎn);小陽卻認(rèn)為繩越短,落點距岸邊越遠(yuǎn).請通過推算說明你的觀點.
7.如圖6,半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi),與水平軌道CD相切于C點,D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧,彈簧左端連接在固定的擋板上,彈簧右端Q到C點的距離為2R.質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)從軌道上的P點由靜止滑下,剛好能運動到Q點,并能觸發(fā)彈簧解除鎖定,然后滑塊被彈回,且剛好能通過半圓形軌道的最高點A.已知∠POC=60,求:
圖6
(1)滑塊第一次滑至半圓形軌道最低點C時對軌道的
6、壓力大小;
(2)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)彈簧被鎖定時具有的彈性勢能.
答案精析
1.B 2.D 3.C
4.(1)5 000 J (2)625 J (3)15 m/s
解析 (1)Ep=mgh=5 000 J
(2)Ek=mv02=625 J
(3)由機械能守恒定律得mgh+mv02=mv2
解得v=15 m/s
5.見解析
解析 (1)據(jù)動能定理,W=mv22-mv12.
(2)足球落在地面上,根據(jù)平拋運動豎直方向分運動可看做自由落體運動可得
h=gt2,得t=.
(3)由題意可知,足球垂直落在大腿上,根據(jù)幾何關(guān)系可得tan θ=,即t0
7、=
足球從擊出到垂直落到大腿上,下降的高度為
H=gt02=
足球從擊出到垂直落到大腿上過程中減少的重力勢能為
ΔEp=mgH=.
6.(1)4 m/s (2)1 080 N (3)見解析
解析 (1)選手?jǐn)[到最低點過程中機械能守恒,對選手運用機械能守恒定律有mgl(1-cos α)=mv2①
代入數(shù)據(jù)得v=4 m/s
(2)選手到最低點時F-mg=m②
聯(lián)立得F=1 080 N
由牛頓第三定律可知:選手?jǐn)[到最低點時對繩的拉力F′=F=1 080 N.
(3)選手從最低點開始做平拋運動,則有x=vt③
H-l=gt2④
聯(lián)立①③④式得x=2
當(dāng)l==1.5 m時,x
8、有最大值,
因此,兩人的看法均不正確.
當(dāng)繩長越接近1.5 m時,落點距岸邊越遠(yuǎn).
7.(1)2mg (2)0.25 (3)3mgR
解析 (1)設(shè)滑塊第一次滑至C點時的速度為vC,半圓軌道對滑塊的支持力為FN,P到C過程由機械能守恒定律得:mgR(1-cos 60)=mvC2,在C點:FN-mg=m,解得FN=2mg,由牛頓第三定律得:滑塊第一次滑至半圓形軌道最低點C時對軌道的壓力大小FN′=2mg.
(2)對由P到C到Q的過程運用動能定理:
mgR(1-cos 60)-μmg2R=0,解得μ=0.25.
(3)在A點:mg=m,從Q到C到A的過程
Ep=mvA2+mg2R+μmg2R,
解得彈性勢能Ep=3mgR.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375