高中物理考题精选机械能守恒定律的应用.doc

高中物理考题精选(32)——机械能守恒定律的应用1、如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是(        )=30°    ,,A、B两小球组成的系统机械能守恒答案AB 解析:A、A刚离开地面时,对A有:kx2=mg 此时B有最大速度,即aB=aC=0则对B有:T-kx2-mg=0对A有:4mgsinα-T=0以上方程联立可解得:sinα=,α=30°,故A正确;B、初始系统静止,且线上无拉力,对B有:kx1=mg由上问知x1=x2=,则从释放至A刚离开地面过程中,弹性势能变化量为零;此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒,即:4mg(x1+x2)sinα=mg(x1+x2)+(4m+m)vBm2以上方程联立可解得:vBm=所以A获得最大速度为2g,故B正确;C、对B球进行受力分析可知,刚释放A时,B所受合力最大,此时B具有最大加速度,故C错误;D、从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒,、上世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法叫“头脑风暴法”,某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”,以“保护鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏;鸡蛋要不被摔坏,,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=,当鸡蛋相对夹板运动时,A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面某一高处自由落下,装置碰地后速度为0,且保持竖直不反弹,=10m/:(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h;(2)如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H?答案解:(1)没有保护时,鸡蛋自由下落而不被摔坏,由机械能守恒定律得…①…②(2)在装置开始下落到着地过程,对鸡蛋应用机械能守恒定律得…③在装置着地到鸡蛋撞地过程,对鸡蛋应用动能定理得:…④f=5mg…⑤联立③④⑤得:H=:(1)如果没有保护,;(2)如果使用该装置保护,、如图所示,高台的上面有一竖直的1/4圆弧形光滑轨道,半径R=,轨道端点B的切线水平。质量m=(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t=1s撞击在足够长的斜面上的P点。已知斜面的倾角θ=37°,斜面底端C与B点的水平距离x0=3m。当滑块m离开B点时,位于斜面底端C点、质量M=1kg的小车,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下,由静止开始向上加速运动,恰好在P点被m击中并卡于其中。滑块与小车碰撞时间忽略不计,碰后立即撤去拉力F,,仍沿斜面向上运动。已知小车与斜面间动摩擦因数μ=。g取10m/s2,sin37°=,cos37°=,不计空气阻力。求:(1)滑块离开至B点时的速度大小;(2)拉力F大小;(3)小车在碰撞后在斜面上运动的时间。答案(1)m由A到B过场中,由机械能守恒定律得:解得:vB=5m/s(2)m离开B后做平抛运动的水平位移x=vBt=5m由几何关系可得m的位移为:设滑块M向上运动的加速度为a,由 可得a=5m/s2由牛顿第二定律可得:解得:F=13N(3)撤去拉力后,滑块M沿斜面上滑过程的加速度 上滑时间上滑位移滑块M沿斜面下滑过程的加速度下滑过程得:所以返回所用的时间为:t=t1+t2=(+)s=、如图所示,竖直面有两个3/4圆形导轨固定在一水平地面上,半径R相同,A轨道由金属凹槽制成,B轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方将质量均为m的金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别用hA和hB表示,则下列说法正确的是(  ),均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处A=hB=2R,=hB=R,