2011届高考物理一轮复习重要题型名师精讲之机械能及其守恒定律 第3讲机械能守恒定律 能的转化和守恒定律 doc--高中物理 .doc

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1、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网第第 3 3 讲讲机械能守恒定律能的转化和守恒定律机械能守恒定律能的转化和守恒定律1.图图 5315如图如图 5315 所示所示，质量相等的甲质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放，甲小球沿斜甲小球沿斜面下滑经过面下滑经过 a 点点，乙小球竖直下落经过乙小球竖直下落经过 b 点点，a、b 两点在同一水平面上两点在同一水平面上，不计空气阻力不计空气阻力，下列说法中下列说法中正确的是正确的是()A甲小球在甲小球在 a 点的速率等于乙小球在点的速率等于乙小球在 b 点的速率

2、点的速率B甲小球到达甲小球到达 a 点的时间等于乙小球到达点的时间等于乙小球到达 b 点的时间点的时间C甲小球在甲小球在 a 点的机械能等于乙小球在点的机械能等于乙小球在 b 点的机械能点的机械能(相对同一个零势能参考面相对同一个零势能参考面)D甲小球在甲小球在 a 点时重力的功率等于乙小球在点时重力的功率等于乙小球在 b 点时重力的功率点时重力的功率解析：解析：由机械能守恒得两小球到达由机械能守恒得两小球到达 a、b 两处的速度大小相等，两处的速度大小相等，A、C 正确；设斜面的倾角为正确；设斜面的倾角为，甲小，甲小球在斜面上运动的加速度为球在斜面上运动的加速度为 agsin，乙小球下落的加

3、速度为，乙小球下落的加速度为 ag，由，由 tva可知可知 t甲甲t乙乙，B 错误；错误；甲小球在甲小球在 a 点时重力的功率点时重力的功率 P甲甲mgvsin，乙小球在，乙小球在 b 点时重力的功率点时重力的功率 P乙乙mgv，D 错误错误答案：答案：AC2图图 5316一根质量为一根质量为 M 的链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，如图的链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，如图 5316(a)所示将链条所示将链条由静止释放，链条刚离开桌面时的速度为由静止释放，链条刚离开桌面时的速度为 v1.若在链条两端各系一个质量均为若在链条两端各系一个质量均为 m 的小球，把链条一半

4、的小球，把链条一半和一个小球放在光滑的水平桌面上和一个小球放在光滑的水平桌面上，另一半和另一个小球挂在桌边另一半和另一个小球挂在桌边，如图如图 5316(b)所示所示再次将链再次将链条由静止释放，链条刚离开桌面时的速度为条由静止释放，链条刚离开桌面时的速度为 v2，下列判断中正确的是，下列判断中正确的是()A若若 M2m，则，则 v1v2B若若 M2m，则，则 v1v2C若若 M2m，则，则 v1v2D不论不论 M 和和 m 大小关系如何，均有大小关系如何，均有 v1v2答案：答案：D3.http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网图图 5317在奥运比赛项目中在奥运比赛项

5、目中，高台跳水是我国运动员的强项高台跳水是我国运动员的强项质量为质量为 m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F，那么在他减速下降高度为，那么在他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的的过程中，下列说法正确的是是(g 为当地的重力加速度为当地的重力加速度)()A他的动能减少了他的动能减少了 FhB他的重力势能增加了他的重力势能增加了 mghC他的机械能减少了他的机械能减少了(Fmg)hD他的机械能减少了他的机械能减少了 Fh解析解析：由动能定理由动能定理，EkmghFh，动能减少了

6、动能减少了 Fhmgh，A 选项不正确选项不正确；他的重力势能减少了他的重力势能减少了 mgh，B 选项错误；他的机械能减少了选项错误；他的机械能减少了EFh，C 选项错误，选项错误，D 选项正确选项正确答案：答案：D4图图 5318如图如图 5318 所示所示，静止放在水平桌面上的纸带静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为其上有一质量为 m0.1 kg 的铁块的铁块，它与纸带右端它与纸带右端的距离为的距离为 L0.5 m，铁块与纸带间铁块与纸带间、纸带与桌面间动摩擦因数均为纸带与桌面间动摩擦因数均为0.1.现用力现用力 F 水平向左将纸带从水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰

7、好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为 s0.8 m已知已知 g10 m/s2，桌面高度为，桌面高度为 H0.8 m，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不滚动求，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不滚动求：(1)铁块抛出时速度大小；铁块抛出时速度大小；(2)纸带从铁块下抽出所用时间纸带从铁块下抽出所用时间 t1；(3)纸带抽出过程产生的内能纸带抽出过程产生的内能 E.解析：解析：(1)水平方向：水平方向：svt竖直方向：竖直方向：H12gt2由由联立解得：联立解得：v2 m/s.(2)设铁块的加速度

8、为设铁块的加速度为 a1，由牛顿第二定律，得，由牛顿第二定律，得mgma1纸带抽出时，铁块的速度纸带抽出时，铁块的速度 va1t1联立解得联立解得 t12 s.(3)铁块的位移铁块的位移 s112a1t21设纸带的位移为设纸带的位移为 s2；由题意知，；由题意知，s2s1Lhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网由功能关系可得由功能关系可得 Emgs2mg(s2s1)由由联立解得联立解得 E0.3 J.答案：答案：(1)2 m/s(2)2 s(3)0.3 J5.图图 5319(2010成都市摸底测试成都市摸底测试)如图如图 5319 所示为某同学设计的节能运输系统所示为

9、某同学设计的节能运输系统斜面轨道的倾角为斜面轨道的倾角为 37，木木箱与轨道之间的动摩擦因数箱与轨道之间的动摩擦因数0.25.设计要求：木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量设计要求：木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量 m2 kg 的的货物装入木箱，木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动装货装置立刻将货货物装入木箱，木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动装货装置立刻将货物御下物御下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，接着再重复上述过程接着再重复上述过程 若若 g 取取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：求

10、：(1)离开弹簧后，木箱沿轨道上滑的过程中的加速度大小；离开弹簧后，木箱沿轨道上滑的过程中的加速度大小；(2)满足设计要求的木箱质量满足设计要求的木箱质量解析：解析：(1)设木箱质量为设木箱质量为 m，对木箱的上滑过程，由牛顿第二定律有：，对木箱的上滑过程，由牛顿第二定律有：mgsin 37mgcos 37ma代入数据解得：代入数据解得：a8 m/s2.(2)设木箱沿轨道下滑的最大距离为设木箱沿轨道下滑的最大距离为 L，弹簧被压缩至最短时的弹性势能为弹簧被压缩至最短时的弹性势能为 Ep，根据能量守恒定律根据能量守恒定律：货货物和木箱下滑过程中有：物和木箱下滑过程中有：(mm)gsin 37L(

11、mm)gcos 37LEp木箱上滑过程中有木箱上滑过程中有 Epmgsin 37Lmgcos 37L联立代入数据解得：联立代入数据解得：mm2 kg.答案：答案：(1)8 m/s2(2)2 kg1.图图 5320如图如图 5320 所示，一个质量为所示，一个质量为 m 的小铁块沿半径为的小铁块沿半径为 R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的底部时，轨道所受压力为铁块重力的 1.5 倍，则此过程中铁块损失的机械能为倍，则此过程中铁块损失的机械能为()A.18mgRB.14mgRC.12mgRD.34mgRhttp:/ 永久

12、免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网解析：解析：设铁块在圆轨道底部的速度为设铁块在圆轨道底部的速度为 v，则，则 1.5mgmgmv2R，由能量守恒有：，由能量守恒有：mgRE12mv2，所，所以以E34mgR.答案：答案：D2.图图 5321如图如图 5321 所示所示，斜面置于光滑水平地面上斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程在物体下滑过程中，下列说法正确的是中，下列说法正确的是()A物体的重力势能减少，动能增加物体的重力势能减少，动能增加B斜面的机械能不变斜面的机械能不变C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做

13、功斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D物体和斜面组成的系统机械能守恒物体和斜面组成的系统机械能守恒解析：解析：物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力，使斜面加速运动，斜面的动物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力，使斜面加速运动，斜面的动能增加；物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂能增加；物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，且夹角大于直，且夹角大于 90，所以物体克服相互作用力做功，物体的机械能减少，但动能增加，重力势能减，所以物体克服相互作用力做功，物体的

14、机械能减少，但动能增加，重力势能减少，故少，故 A 项正确，项正确，B、C 项错误对物体与斜面组成的系统内，只有动能和重力势能之间的转化，故项错误对物体与斜面组成的系统内，只有动能和重力势能之间的转化，故系统机械能守恒，系统机械能守恒，D 项正确项正确答案：答案：AD3.图图 5322如图如图 5322 所示所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员两端各有一杂技演员(可视为质点可视为质点)，演员演员 a 站于地站于地面，演员面，演员 b 从图示的位置由静止开始向下摆，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员从图示的位置由静止开始向下摆，运动过程中绳始终处于伸直状态

15、，当演员 b 摆至最低点摆至最低点时，演员时，演员 a 刚好对地面无压力，则演员刚好对地面无压力，则演员 a 与演员与演员 b 质量之比为质量之比为()A11B21C31D41解析解析：由机械能守恒定律求出演由机械能守恒定律求出演员员 b 下落至最低点时的速度大小下落至最低点时的速度大小为为 v.12mv2mgl(1cos 60)，v22gl(1cos 60)gl.此时绳的拉力为此时绳的拉力为 Tmgmv2l2mg，演员，演员 a 刚好对地压力为刚好对地压力为 0.则则 magT2mg.故故mam21.答案：答案：Bhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网4.图图 53

16、23如图如图 5323 所示所示，一很长的一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球绳两端各系一小球 a 和和 b.a 球球质量为质量为 m，静置于地面静置于地面；b 球质量为球质量为 3m，用手托住用手托住，高度为高度为 h，此时轻绳刚好拉紧此时轻绳刚好拉紧从静止开始释从静止开始释放放b 后，后，a 可能达到的最大高度为可能达到的最大高度为()AhB1.5hC2hD2.5h解析：解析：考查机械能守恒定律在考查机械能守恒定律在 b 球落地前，球落地前，a、b 球组成的系统机械能守恒，且球组成的系统机械能守恒，且 a、b 两球速度大小两球速度大小

17、相等，根据机械能守恒定律可知：相等，根据机械能守恒定律可知：3mghmgh12(m3m)v2，v gh，b 球落地时，球落地时，a 球高度为球高度为 h，之后之后 a 球向上做竖直上抛运动球向上做竖直上抛运动，在这个过程中机械能守恒在这个过程中机械能守恒，12mv2mgh，hv22gh2，所以所以 a 球可能球可能达到的最大高度为达到的最大高度为 1.5h，B 项正确项正确答案：答案：B5.图图 5324如如图图5324所示所示，在动摩擦因数在动摩擦因数为为0.2的水平面上有一质量的水平面上有一质量为为3 kg的物体被一个劲度系数的物体被一个劲度系数为为120 N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物

18、体离开弹簧后在水平面上继续滑行了的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了 1.3 m 才停下来，下列说法正确的才停下来，下列说法正确的是是(g 取取 10 m/s2)()A物体开始运动时弹簧的弹性势能物体开始运动时弹簧的弹性势能 Ep7.8 JB物体的最大动能为物体的最大动能为 7.8 JC当弹簧恢复原长时物体的速度最大当弹簧恢复原长时物体的速度最大D当物体速度最大时弹簧的压缩量为当物体速度最大时弹簧的压缩量为 x0.05 m解析：解析：物体离开弹簧后的动能设为物体离开弹簧后的动能设为 Ek，由功能关系可得：，由功能关系可得：Ekmgx17.8 J，设弹簧开始的压缩量，设弹簧

19、开始的压缩量为为x0，则弹簧开始的弹性势能则弹簧开始的弹性势能 Ep0mg(x0 x1)7.8 Jmgx07.8 J，A 错误错误；当弹簧的弹力当弹簧的弹力 kx2mg时，物体的速度最大，得时，物体的速度最大，得 x20.05 m，D 正确，正确，C 错误；物体在错误；物体在 x20.05 m 到弹簧的压缩量到弹簧的压缩量 x20 的的过程做减速运动，故最大动能一定大于过程做减速运动，故最大动能一定大于 7.8 J，故，故 B 错误错误答案：答案：D6.http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网图图 5325如图如图 5325 所示所示，电梯由质量为电梯由质量为 1103

20、kg 的轿厢的轿厢、质量为质量为 8102kg 的配重的配重、定滑轮和钢缆组成定滑轮和钢缆组成，轿厢和配重分别系在一根绕过定滑轮的钢缆两端，在与定滑轮同轴的电动机驱动下电梯正常工作，定轿厢和配重分别系在一根绕过定滑轮的钢缆两端，在与定滑轮同轴的电动机驱动下电梯正常工作，定滑轮与钢缆的质量可忽略不计滑轮与钢缆的质量可忽略不计，重力加速度重力加速度 g10 m/s2.在轿厢由静止开始以在轿厢由静止开始以 2 m/s2的加速度向上运的加速度向上运行行1 s 的过程中，电动机对电梯共做功为的过程中，电动机对电梯共做功为()A2.4103JB5.6103JC1.84104JD2.16104J解析：解析：

21、电动机做功：电动机做功：W(Mm)gh12(Mm)v2(1 000800)10112(1 000800)225 600 J.答案：答案：B7.图图 5326来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手蹦床是一项好看又来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手蹦床是一项好看又惊险的运动惊险的运动，如图如图 5326 所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线图中虚线 PQ 是弹性是弹性蹦床的原始位置，蹦床的原始位置，A 为运动员抵达的最高点，为运动员抵达的最高点，B 为运动员刚抵达蹦床时

22、的位置，为运动员刚抵达蹦床时的位置，C 为运动员抵达的最为运动员抵达的最低点低点不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，A、B、C 三个位置运动员的速度分别三个位置运动员的速度分别是是vA、vB、vC，机械能分别是，机械能分别是 EA、EB、EC，则它们的大小关系是，则它们的大小关系是()AvAvCBvAvB，vBECDEAEB，EBECA 机械能守恒，机械能守恒，EAEB，BA 机械能守恒，机械能守恒，EAEB，BC 弹力对人做负功，机械能减小，弹力对人做负功，机械能减小，EBEC.答案：答案：AC8.图图 5327如图如图 5327 所

23、示所示，小球从小球从 A 点以初速度点以初速度 v0沿粗糙斜面向上运动沿粗糙斜面向上运动，到达最高点到达最高点 B 后返回后返回 A，C 为为 AB的中点下列说法中正确的是的中点下列说法中正确的是()A小球从小球从 A 出发到返回出发到返回 A 的过程中，位移为零，合外力做功为零的过程中，位移为零，合外力做功为零B小球从小球从 A 到到 C 过程与从过程与从 C 到到 B 过程，减少的动能相等过程，减少的动能相等C小球从小球从 A 到到 B 过程与从过程与从 B 到到 A 过程，损失的机械能相等过程，损失的机械能相等D小球从小球从 A 到到 C 过程与从过程与从 C 到到 B 过程，速度的变化

24、量相等过程，速度的变化量相等解析：解析：小球从小球从 A 出发到返回出发到返回 A 的过程中，位移为零，重力做功为零，支持力不做功，摩擦力做负功的过程中，位移为零，重力做功为零，支持力不做功，摩擦力做负功，所以所以 A 选项错误；从选项错误；从 A 到到 B 的过程与从的过程与从 B 到到 A 的过程中，位移大小相等，方向相反，损失的机械能的过程中，位移大小相等，方向相反，损失的机械能http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网等于克服摩擦力做的功，所以等于克服摩擦力做的功，所以 C 选项正确；小球从选项正确；小球从 A 到到 C 过程与从过程与从 C 到到 B 过程，位移

25、相等，合外力过程，位移相等，合外力也相等，方向与运动方向相反，所以合外力做负功，大小相等，所以减少的动能相等，因此，也相等，方向与运动方向相反，所以合外力做负功，大小相等，所以减少的动能相等，因此，B 选项选项正确；小球从正确；小球从 A 到到 C 过程与从过程与从 C 到到 B 过程中，减少的动能相等，而动能的大小与质量成正比，与速过程中，减少的动能相等，而动能的大小与质量成正比，与速度的平方成正比，所以度的平方成正比，所以 D 错误错误答案：答案：BC9.图图 5328在在 2008 北京奥运会上北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以 5.05

26、m 的成绩第的成绩第 24 次打破世界记录次打破世界记录 图图5328 为她在比赛中的几个画面，下列说法中正确的是为她在比赛中的几个画面，下列说法中正确的是()A运动员过最高点时的速度为零运动员过最高点时的速度为零B撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能C运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆D运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功解析解析：撑杆跳运动员过最高点时竖直速度为零撑杆跳运动员过最高点时竖直速度为零，水平速度不为零水平速度不为零，选项选项 A 错误错误；当运动员到达最

27、高点当运动员到达最高点杆恢复形变时杆恢复形变时，弹性势能转化为运动员的重力势能和动能弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，选项选项 B 错误错误；运动员可以背跃式跃过横杆运动员可以背跃式跃过横杆，其重心可能低于横杆其重心可能低于横杆，选项选项 C 错误错误；运动员在上升过程中对杆先做正功转化为杆的弹性势能后做负功运动员在上升过程中对杆先做正功转化为杆的弹性势能后做负功，杆的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，选项杆的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，选项 D 正确正确答案：答案：D10.图图 5329(2010泰州市联考泰州市联考)如图如图 5329 所示，半径为所示，半径为 R 的竖直

28、光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度 v0，若若 v0大小不同大小不同，则小球能够上升到的最大高度则小球能够上升到的最大高度(距离底部距离底部)也不同下列说法中正确的是也不同下列说法中正确的是()A如果如果 v0 gR，则小球能够上升的最大高度为，则小球能够上升的最大高度为R2B如果如果 v0 2gR，则小球能够上升的最大高度为，则小球能够上升的最大高度为R2C如果如果 v0 3gR，则小球能够上升的最大高度为，则小球能够上升的最大高度为3R2D如果如果 v0

29、5gR，则小球能够上升的最大高度为，则小球能够上升的最大高度为 2R解析：解析：根据机械能守恒定律，当速度为根据机械能守恒定律，当速度为 v0 gR，由，由 mgh12mv20解出解出 hR2，A 项正确，项正确，B 项错误；项错误；http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网当当 v0 5gR，小球正好运动到最高点，小球正好运动到最高点，D 项正确；当项正确；当 v0 3gR时小球运动到最高点以下，若时小球运动到最高点以下，若 C 项成项成立，说明小球此时向心力为立，说明小球此时向心力为 0，这是不可能的，这是不可能的答案：答案：AD11图图 5330如图如图 5330

30、所示所示，AB 为半径为半径 R0.8 m 的的 1/4 光滑圆弧轨道光滑圆弧轨道，下端下端 B 恰与小车右端平滑对接恰与小车右端平滑对接小车小车质量质量 M3 kg，车长，车长 L2.06 m，车上表面距地面的高度，车上表面距地面的高度 h0.2 m现有一质量现有一质量 m1 kg 的滑块，由的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到轨道顶端无初速释放，滑到 B 端后冲上小车已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数端后冲上小车已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数0.3，当车运行了，当车运行了 1.5 s 时，车被地面装置锁定时，车被地面装置锁定(g10 m/s2)试求：试求：(1)滑块到

31、达滑块到达 B 端时，轨道对它支持力的大小；端时，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道车被锁定时，车右端距轨道 B 端的距离；端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；(4)滑块落地点离车左端的水平距离滑块落地点离车左端的水平距离解析：解析：(1)设滑块到达设滑块到达 B 端时速度为端时速度为 v，由动能定理，得由动能定理，得 mgR12mv2由牛顿第二定律，得由牛顿第二定律，得 FNmgmv2R联立两式，代入数值得轨道对滑块的支持力：联立两式，代入数值得轨道对滑块的支

32、持力：FN3mg30 N.(2)当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得对滑块有：对滑块有：mgma1对小车有：对小车有：mgMa2设经时间设经时间 t 两者达到共同速度，则有：两者达到共同速度，则有：va1ta2t解得解得 t1 s由于由于 1 s1.5 s，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：va2t1 m/s因此，车被锁定时，车右端距轨道因此，车被锁定时，车右端距轨道 B 端的距离：端的距离：x12a2t2vt1 m.(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块相对小车滑动的距离从车开始运动到被锁定的过程中，滑块相对小车滑

33、动的距离xvv2t12a2t22 m所以产生的内能：所以产生的内能：Emgx6 J.(4)对滑块由动能定理，得对滑块由动能定理，得mg(Lx)12mv212mv2滑块脱离小车后，在竖直方向有：滑块脱离小车后，在竖直方向有：h12gt2所以，滑块落地点离车左端的水平距离：所以，滑块落地点离车左端的水平距离：xvt0.16 m.http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网答案：答案：(1)30 N(2)1 m(3)6 J(4)0.16 m12图图 533110 只相同的小圆轮并排水平紧密排列，圆心分别为只相同的小圆轮并排水平紧密排列，圆心分别为 O1、O2、O3、O10，已知，

34、已知 O1O103.6 m，水平，水平转轴通过圆心，圆轮绕轴顺时针转动的转速均为转轴通过圆心，圆轮绕轴顺时针转动的转速均为4r/s.现将一根长现将一根长 0.8 m、质量为、质量为 2.0 kg 的匀质木板平的匀质木板平放在这些轮子的左端，木板左端恰好与放在这些轮子的左端，木板左端恰好与 O1竖直对齐，如图竖直对齐，如图 5331 所示，木板与轮缘间的动摩擦因所示，木板与轮缘间的动摩擦因数为数为 0.16，不计轴与轮间的摩擦，不计轴与轮间的摩擦，g 取取 10 m/s2.试求：试求：(1)轮缘的线速度大小；轮缘的线速度大小；(2)木板在轮子上水平移动的总时间；木板在轮子上水平移动的总时间；(3

35、)轮在传送木板过程中所消耗的机械能轮在传送木板过程中所消耗的机械能解析：解析：(1)轮缘转动的线速度：轮缘转动的线速度：v2nr1.6 m/s.(2)板运动的加速度：板运动的加速度：ag0.1610 m/s21.6 m/s2板在轮上做匀加速运动的时间：板在轮上做匀加速运动的时间：tva1.6 m/s1.6 m/s21 s板在做匀加速运动中所发生的位移：板在做匀加速运动中所发生的位移：x112at2121.612m0.8 m板在做匀速运动的全过程中其重心平动发生的位移为：板在做匀速运动的全过程中其重心平动发生的位移为：x23.6 m0.8 m0.4 m2.4 m因此，板运动的总时间为：因此，板运

36、动的总时间为：tt1s2v1 s2.41.6s2.5 s.(3)由功能关系知由功能关系知：轮子在传送木板的过程中所消耗的机械能一部分转化成了木板的动能轮子在传送木板的过程中所消耗的机械能一部分转化成了木板的动能，另一部分因另一部分因克服摩擦力做功转化成了内能，即：克服摩擦力做功转化成了内能，即：木板获得的动能：木板获得的动能：Ek12mv2，摩擦力做功产生的内能：，摩擦力做功产生的内能：QFfx加速过程木板与轮子间的相对位移：加速过程木板与轮子间的相对位移：svt0v2t，消耗的机械能：，消耗的机械能：EEkQ联立上述四个方程解得：联立上述四个方程解得：Emv221.62J5.12 J.答案：答案：(1)1.6 m/s(2)2.5 s(3)5.12 J