专题11.3 机械能(提高训练)
1.质量为 m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为 ,AB的水平距离为S。下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh B.合力对小车做的功是
C.推力对小车做的功是Fs-mgh D.小车克服阻力做的功是
【答案】AB
【解析】重力做功大小与路径无关,与物体初始位置沿竖直方向的高度有关;WG=mgh;故A 对;根据动能定理合力对小车做的功等于下车动能的变化量,大小为 故B 对;推力对小车做的功等于推力乘以小车沿推力方向的位移;WF=F.S故C 错误;小车克服阻力做的功为变力做功,可通过动能定理计算:
得 故D错误;
2.(2017全国2)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )
A. B C. D.
【答案】B
【解析】选择最低到最高点作为研究过程由动能定理得:
物块做平抛运动:x=v1t; ;求得: ,由数学知识可知,当 时,X最大;
3.如图,一质量m=0.2kg的小球系于轻质弹簧一端,且套在光滑的竖直圆环上,弹簧固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧原长L0 = 0.5m,劲度系数k=4.8 N/m。若小球从B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能E弹=0.6J;求:
(1)小球到C点时的速度vC的大小.
(2)小球在C点时对环的作用力(g=10 m/s2).
【答案】(1)3m/s (2)3.2N
【解析】(1)小球由B点滑到C点,由动能定理得
mg (R +Rcos600 )+W弹=mvC2/2 而W弹= -ΔEP= -0.6J 解得vC=3 m/s
(2)在C点时有F弹=k (2R–l0 )=2.4N
设环对小球作用力为N,方向指向圆心,则F弹+FN –mg=mvC2/R
解得:FN=3.2N
由牛顿第三定律得:小球对环作用力为FN /= - FN= - 3.2N