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1、
機械能1
【作業(yè)答案】2題解:(1)從圖中可以看出,在t=2 s內(nèi)運動員做勻加速運動,其加速度大小為
a= = m/s2=8 m/s2, 設(shè)此過程中運動員受到的阻力大小為Ff,
根據(jù)牛頓第二定律,有mg-Ff=ma, 得Ff=m(g-a)=80×(10-8) N=160 N.
(2)從圖中估算得出運動員在14 s內(nèi)下落了h=39.5×2×2 m=158 m,
根據(jù)動能定理有mgh-Wf=mv2, 所以有Wf=mgh-mv2=(80×10×158-12×80×62)J≈1.25×105 J.
(3)14 s后運動員做勻速運動的時間為t′= = s=
2、57 s,
運動員從飛機上跳下到著地需要的總時間t總=t+t′=(14+57)s=71 s.
第3題解:(1)滑塊滑至斜面中點時,由圖(b)可知,μ=0.5(1分)
則對滑塊:mgsin37 °-μmgcos37 °=ma(2分) 代入數(shù)據(jù)解得:a=g(1分)
(2)滑塊由頂端滑至底端,由動能定理得:mglsin37 °+Wf=mv(2分)
由圖(b)的物理意義得:Wf=f=-l=-mgl(2分) 解得:vB=(1分)
(3)設(shè)滑塊能運動到C點,則從B到C,由動能定理:-mg·2R=mv-mv 解得:vC=(2分)
如滑塊恰好滑到C點:mg=m 解得:vC′
3、==<vc所以滑塊能夠到達C點(2分)
當(dāng)滑塊滑到C點時: mg+N=m(1分)解得 N=3mg(1分)
由牛頓第三定律得滑塊在C點時對軌道的壓力N′=N=3mg(1分)
【學(xué)習(xí)目的】1、知道重力勢能、彈性勢能的概念 2、知道機械能守恒的條件及判別依據(jù) 3、會利用機械能守恒定律分析問題
F
F
A
D
C
B
【新課教學(xué)】【例1】如圖示,下列四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中A、B、C中的斜面是光滑的,圖D中的斜面是粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的推力,方向如圖示,圖A、B、D中的木塊向下運動,C中的木塊向上運動,在這四個圖所示的運動過程中的機械能守恒
4、的是( )
[練習(xí)1] 關(guān)于機械能守恒,下列說法中正確的是( )
A. 物體受力平衡,則機械能守恒 B. 物體做勻速直線運動,則機械能守恒
C. 物體做自由落體運動,則機械能守恒 D. 斜面放在光滑的水平面上,將物體從光滑斜面頂端由靜止松手,則物體在沿斜面下滑過程中機械能守恒
[練習(xí)2] 如圖所示,一輕彈簧的左端固定,右端與一小球相連,小球處于光滑水平面上,現(xiàn)對小球施加一個方向水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運動.則小球在向右運動的整個過程中( )
①小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 ②小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸增大
③小球的
5、動能逐漸增大 ④小球的動能先增大后減小A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【例2】如圖所示,演員正在進行雜技表演.由圖可估算出
他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于( )
A. 0.3 J B. 3 J C. 30 J D. 300 J
【例3】如圖所示,一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列說法正確的是( )
A.若把斜面從C點鋸斷,由機械能守恒定律知,物體沖出C點后仍能升高到h
B.若把斜面彎成圓弧形,物體仍能沿AB′升高到h
C.若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧形,物體都不能升高到h,因為機械
6、能不守恒
D.若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧形,物體都不能升高到h,但機械能仍守恒
【例4】如圖所示,固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R,圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B(均可看作質(zhì)點),且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細桿相連,在小球B從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中(已知重力加速度為g),下列說法正確的是( )
A. A球增加的機械能等于B球減少的機械能
B. A球增加的重力勢能等于B球減少的重力勢能
C. A球的最大速度為 D. 細桿對A球做的功為mgR
【課堂作業(yè)】1、如圖所示,一物體在直立彈簧的上方h處下落,然后又被彈回,若不計空氣阻力,則下
7、列說法中錯誤的是( )
A. 物體在任何時刻的機械能都跟初始時刻的機械能相等
B. 物體跟彈簧組成的系統(tǒng)任何兩時刻機械能相等
C. 在重力和彈簧的彈力相等時,物體的速度最大
D. 物體在把彈簧壓縮到最短時,它的機械能最小
O
h
L
2、如圖,兩質(zhì)量均為m的小球,通過長為L的不可伸長輕繩水平相連,從某一高處自由下落,下落過程中繩處于水平伸直狀態(tài).在下落h高度時,繩中點碰到水平放置的光滑釘子O,重力加速度為g,則 ( )
A.小球從開始下落到剛到達最低點的過程中機械能守恒
B.小球剛到達最低點時的加速度大小為
C.小球剛到達最低點時速度大小為
D.從輕
8、繩與釘子相碰到小球剛到達最低點的過程,重力的功率先增大后減小
3、如圖,長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架.在A處固定質(zhì)量為2m的小球,B處固定質(zhì)量為m的小球,支架懸掛在O點,可繞與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動.開始時OB與地面相垂直.放手后開始運動,在不計任何阻力的情況下,下列說法錯誤的是( )
A. A球到達最低點時速度為零 B. A球機械能的減少量等于B球機械能的增加量
C. B球向左擺動所能到達的最高位置應(yīng)高于A球開始運動時的高度
D. 當(dāng)支架從左向右回擺時,A球一定能回到起始高度
4、如圖所示,傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B,兩小球用一根長L的輕桿相連,下面的B球離斜面底端的高度為h,兩球從靜止開始下滑并從斜面進入光滑平面(不計與地面碰撞時的機械能損失).求:(1)兩球在光滑平面上運動時的速度.(2)在這過程中桿對A球所做的功.