内容正文:
高考动向7 动能定律及机械能守恒定律
知识框架
例题详解
【例1】从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为F。下列说法正确的是( )
A. 小球上升的过程中动能减少了mgH
B. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FH
C. 小球上升的过程中重力势能增加了mgH
D. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了FH
【例2】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块( )
A. 加速度先减小后增大
B. 经过O点时的速度最大
C. 所受弹簧弹力始终做正功
D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【例3】子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零。若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的三分之一时,子弹的速度是( )
A.v B.v
C.v D.v
综合训练
1.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C. 蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D. 蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
2.如图所示,轻弹簧上端通过一轻绳固定,下端拴一小球,小球与光滑的三角形斜面接触,弹簧处于竖直状态。现用力F竖直向上推斜面,使斜面缓慢向上运动直至弹簧与斜面平行,则在此过程中,以下说法正确的是( )
A. 小球对斜面的压力一直增大
B. 弹簧对小球不做功
C. 斜面对小球做正功
D. 推力F做的功等于斜面与小球机械能的增加量
3.有两个质量不等的物体A、B , 静止在光滑的水平面上,它们用细线连着,之间夹着一个被压缩的弹簧.当烧断细线,在弹簧恢复到原长的过程中( )
A.弹簧对两个物体所做的功大小相等
B.弹簧和两个小球组成的系统机械能守恒
C.任何时刻两个物体加速度的大小都相等
D.任何时刻两个物体速度的大小都相等
4.如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧。若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为Ff,则小球从开始下落至最低点的过程( )
A.小球动能的增量为零
B.小球重力势能的增量为mg(H+x-L)C.弹簧弹性势能的增量为(mg-Ff)(H+x-L)
D.系统机械能减小FfH
5.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点.将小球拉至A点,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,当小球运动到O点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时,速度大小为v.已知重力加速度为g , 下列说法正确的是( )
A.小球运动到B点时的动能等于
B.小球由A点到B点机械能减少mgh
C.小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh
D.小球由A点到B点克服弹力做功为
6.如图所示,轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁,另一端紧靠质量为m的物块(弹簧与物块没有连接),在外力作用下,物块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点。现撤去外力,物块向右运动,离开弹簧后继续滑行,最终停止于B点。已知A、B间距离为x,物块与水平地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 压缩弹簧过程中,外力对物块做的功为μmg x
B. 物块在A点时,弹簧的弹性势能为μmgx
C. 向右运动过程中,物块先加速,后减速
D. 向右运动过程中,物块加速度先减少,后不断增大
7.在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g)( )
A.物块A运动的距离为
B.物块A加速度为
C.拉力F做的功为mv2
D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量
8.如图所示,倾角为θ的光滑斜面足够长,一质量为m的小物体,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为60 J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,