内容正文:
第六讲 功和能量大招课——动能定理黑科技
大招第一式:斜面摩擦力做功
【1】如图所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零,如果斜面改为AC,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,不计B、C 处能量损失)( )
A.等于v0 B.大于v0
C.小于v0 D.取决于斜面
【2】如图所示,小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同,小物块从倾角为的轨道上高度为h的A点由静止释放,运动至B 点时速度为v1.现将倾斜轨道的倾角调为,仍将物块从轨道上高度为的A 点由静止释放,运动至B点时速度为v2.已知,不计物块在轨道接触处的机械能损失.则( )
A.v1<v2
B.v1>v2
C.v1=v2
D.由于不知道的具体数值,v1、v2关系无法判定
【3】(多选)如图,斜面底边的长分别为,高度分别为某物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端,物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,三种情况相比较,下列说法正确的是( )
A.物体到达底端的动能
B.物体到达底端的动能
C.因摩擦产生的热量
D.因摩擦产生的热量
大招第二式:绳模型临界速度
【1】(多选) “水流星”是一种常见的杂技项目,该运动可以简化为细绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型,如图所示,已知绳长为,重力加速度为,则( )
A.小球运动到最低点Q 时,处于失重状态
B.小球初速度v0越大,则在P、Q 两点绳对小球的拉力差越大
C.当时,小球一定能通过最高点P
D.当时,细绳始终处于绷紧状态
【2】(多选)如图所示,固定在竖直平面内光滑的圆轨道半径R=2 m,从最低点A有一质量为m=1 kg的小球开始运动,初速度v0方向水平向右,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.若初速度v0=8 m/s,则运动过程中,小球不会脱离圆轨道
B.若初速度v0=5 m/s,则运动过程中,小球不会脱离圆轨道
C.小球能到达最高点B的条件是v0≥4 m/s
D.若小球能通过圆轨道最高点,则小球初速度越大,在最高点时对轨道的压力一定越大
【3】(多选)如图所示,内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为的小球静止在轨道底部点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动。当小球回到点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功,第二次击打过程中小锤对小球做功.设先、后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则的值可能是( )
A.
B.
C.
D.
【4】如图所示,竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成,两者在最低点B平滑连接.一小球(可视为质点)从A点由静止开始沿轨道下滑,恰好能通过C点,则BC弧的半径为( )
A. B. C. D.
【5】(多选)如图所示,竖直平面内有一光滑圆环,半径为R,圆心为O,B为最低点,C为最高点,圆环左下方开一个小口与光滑斜面相切于A点,∠AOB=37°,小球从斜面上某一点D由静止释放,经A点进入圆轨道,不计小球由D到A的机械能损失,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则要保证运动过程中小球不离开轨道,小球释放的位置到A点的距离可能是( )
A.R B.2R C.3R D.4R
【6】轻质弹簧原长为,将弹簧竖直放置在水平地面上,在其顶端将一质量为的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l.现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连接.AB 是长度为的水平轨道,B 端与半径为 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径BD 竖直,如图所示.物块P 与AB 间的动摩擦因数.用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度,然后释放,P 开始沿轨道运动,重力加速度大小为g.
若P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P 的质量的取值范围.
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