機(jī)械能守恒定律一(B級(jí))學(xué)生版

MSDC模塊化分級(jí)講義體系 高中物理.機(jī)械能守恒定律一（B級(jí)）.學(xué)生版 Page機(jī)械能守恒定律一機(jī)械能守恒定律一考試要求考試要求內(nèi)容基本要求略高要求較高要求重力做功與重力勢(shì)能理解重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系計(jì)算重力勢(shì)能的大小功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用理解功能關(guān)系及機(jī)械能守恒定律運(yùn)用功能關(guān)系及機(jī)械能守恒定律進(jìn)行解題與電磁學(xué)等其他知識(shí)相結(jié)合，運(yùn)用相關(guān)規(guī)律解題知識(shí)框架知識(shí)框架知識(shí)點(diǎn)1勢(shì)能1．勢(shì)能的概念（1）定義：由物體間的相互作用和物體間的相對(duì)位置決定的能量叫做勢(shì)能．（2）分類：重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、分子勢(shì)能、電勢(shì)能等．2．重力勢(shì)能（1）定義：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢(shì)能．（2）表達(dá)式：，其中是物體的重心到參考平面（即高度取為零，零勢(shì)能面）的高度．在參考面以上，；在參考面以下，．（3）特點(diǎn)：重力勢(shì)能是狀態(tài)量，是標(biāo)量，可正可負(fù)．單位：同功的單位相同，國(guó)際單位制中為焦耳，符號(hào)為．（4）對(duì)重力勢(shì)能的理解①重力勢(shì)能的相對(duì)性：重力勢(shì)能是相對(duì)的，為了確定物體的重力勢(shì)能，預(yù)先規(guī)定一個(gè)水平面的高度為零，處于此平面的物體重力勢(shì)能為零，此平面叫做參考平面，也叫做零勢(shì)面．選擇哪個(gè)水平面為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面．參考平面不同，重力勢(shì)能值不同，因而重力勢(shì)能具有相對(duì)性．②重力勢(shì)能的變化量是絕對(duì)的，具有絕對(duì)性：我們所關(guān)心的往往不是物體具有多少重力勢(shì)能，而是重力勢(shì)能的變化量，雖然重力勢(shì)能具有相對(duì)性，但重力勢(shì)能的變化卻是絕對(duì)的，與參考平面的選取無關(guān)．③系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是地球與物體共同具有的，是由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定的，即．沒有地球，物體的重力勢(shì)能就不存在．（5）重力做功的特點(diǎn)①由功能關(guān)系可知重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)．只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置相同，不論是沿著直線路徑由起點(diǎn)到終點(diǎn)，或是沿著曲線路徑由起點(diǎn)到終點(diǎn)，做功結(jié)果均相同．②重力做功只與物體初、末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)．③重力做功可以使物體的重力勢(shì)能發(fā)生變化．（6）重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系重力對(duì)物體做多少正功，物體的重力勢(shì)能就減少多少，重力對(duì)物體做多少負(fù)功，物體的重力勢(shì)能就增加多少．即．3．彈性勢(shì)能（1）定義：物體由于發(fā)生彈性形變，各部分之間存在著彈性力的相互作用而具有的勢(shì)能叫做“彈性勢(shì)能”．被壓縮的氣體、拉彎了的弓、卷緊了的發(fā)條、拉長(zhǎng)或壓縮了的彈簧都具有彈性勢(shì)能．（2）理解：①?gòu)椥詣?shì)能是狀態(tài)量，標(biāo)量，單位是焦耳．②確定彈性勢(shì)能的大小需選取零勢(shì)能的狀態(tài)，一般選取彈簧未發(fā)生任何形變而處于自由狀態(tài)的情況下其彈性勢(shì)能為零，被壓縮或伸長(zhǎng)的彈簧具有的彈性勢(shì)能等于彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長(zhǎng)度改變量的平方乘積的一半，即．③彈力對(duì)物體做功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值，即彈力所做的功只與彈簧在初狀態(tài)和末狀態(tài)的伸長(zhǎng)量有關(guān)，而與彈簧形變過程無關(guān)．④彈性勢(shì)能是以彈力的存在為前提，所以彈性勢(shì)能是在發(fā)生彈性形變時(shí)，各部分之間有彈性作用的物體所具有的．如果兩物體相互作用都發(fā)生形變，那么每一物體都有彈性勢(shì)能，總彈性勢(shì)能為二者之和．⑤動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化．知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械能1．定義：物體的動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）的總稱為機(jī)械能．2．理解：（1）狀態(tài)量：機(jī)械能可以表示物體或物體系統(tǒng)在某一狀態(tài)下的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的能量或做功本領(lǐng)的大小，機(jī)械能大的物體往往做功能力強(qiáng)，機(jī)械能是標(biāo)量，單位是焦耳．（2）相對(duì)性、系統(tǒng)性：機(jī)械能是相對(duì)的，參考系一定，零勢(shì)面一定，物體或物體系的機(jī)械能才能確定，當(dāng)存在重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能時(shí)機(jī)械能屬于物體與地球及彈簧整體具有的．（3）機(jī)械能的變化：，末狀態(tài)的機(jī)械能減去初狀態(tài)的機(jī)械能．知識(shí)點(diǎn)3機(jī)械能守恒定律1．內(nèi)容：在只有重力（或系統(tǒng)內(nèi)彈力）做功的情形下，物體的重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)性）和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變．2．表達(dá)式：（要選零勢(shì)能參考平面）或（不用選零勢(shì)能參考平面）或（不用選零勢(shì)能參考平面）3．機(jī)械能守恒的條件及其含義：（1）條件：只有重力（或彈簧彈力）做功．（2）含義：其一：只發(fā)生機(jī)械能內(nèi)部的相互轉(zhuǎn)化（即只發(fā)生動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化），前提是只有重力或彈力做功．其二：不發(fā)生機(jī)械能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)化，前提是其他力不做功．（3）只有重力做功可作如下三層解釋：①只受重力作用：例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng)，自由落體，豎直球平拋、斜拋等．②受其他力，但其他力不做功，只有重力做功．③除重力和彈力之外，還有其他力做功，其他力做功總和為零，物體的機(jī)械能不變，但不守恒．4．機(jī)械能是否守恒的判斷（1）用做功來判斷：分析物體或物體系的受力情況（包括內(nèi)力和外力），明確各力做功的情況，若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他力做功，則機(jī)械能守恒；（2）用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系機(jī)械能定恒；（3）對(duì)一些繩子突然繃緊，物體間碰撞等問題，機(jī)械能一般不守恒．除非題目特別說明或暗示，完全非彈性碰撞過程機(jī)械能不守恒．5．機(jī)械能守恒的理解機(jī)械能守恒的對(duì)象可以是某一物體，也可是某個(gè)物體系組成的系統(tǒng)．（1）機(jī)械能守恒即為物體（系統(tǒng)）在初狀態(tài)的總機(jī)械能等于末狀態(tài)的總機(jī)械能．（2）機(jī)械能守恒意味著在此過程中，物體（或系統(tǒng)）減少的勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，反之亦然，即．（3）若系統(tǒng)內(nèi)只有兩個(gè)物體，則減少的機(jī)械能等于增加的機(jī)械能，反之亦然，即．6．加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解（1）機(jī)械能守恒定律是特殊條件下的能量守恒定律的具體體現(xiàn)．（2）機(jī)械能守恒定律的推論：當(dāng)外力做功或者系統(tǒng)內(nèi)力做功不為零時(shí)，機(jī)械能雖然不守恒，但能量是守恒的，有部分機(jī)械能與其他能量發(fā)生轉(zhuǎn)化．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，當(dāng)重力以外的力不做功，物體（或系統(tǒng)）的機(jī)械能守恒，顯然，當(dāng)重力以外的力做功不為零時(shí)，物體（或系統(tǒng)）的機(jī)械能要發(fā)生改變．重力以外的力做正功，物體（或系統(tǒng)）的機(jī)械能增加，重力以外的力做負(fù)功，物體（或系統(tǒng)）的機(jī)械能減少，且重力以外的力做多少功，物體（或系統(tǒng)）的機(jī)械能就改變多少，即重力以外的力做功的過程，就是機(jī)械能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程．在這一過程中，重力以外的力做的功是機(jī)械能改變的量度．即．（3）內(nèi)力為滑動(dòng)摩擦力時(shí)，，為相對(duì)位移．7．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律應(yīng)注意的問題（1）運(yùn)用解題時(shí)，需要選零勢(shì)面．運(yùn)用解題時(shí)，不必選零勢(shì)面．（2）解決動(dòng)力學(xué)問題應(yīng)注意運(yùn)動(dòng)條件、能量條件．（3）注意物體或物體系在全過程機(jī)械能守恒還是某一階段能守恒，以便正確運(yùn)用守恒規(guī)律解題．（4）除了重力、彈力做功以外，還有其他內(nèi)、外力做功，但做功的代數(shù)和為零，此時(shí)物體或物體系的機(jī)械能仍然守恒．8．功能關(guān)系的總結(jié)做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能量轉(zhuǎn)化的量度．在本章中，功和能關(guān)系有三種具體形式：（1）動(dòng)能定理反映了合外力做的功和動(dòng)能改變的關(guān)系，即合外力做功的過程，是物體的動(dòng)能和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程，合外力所做的功，是物體動(dòng)能變化的量度，即．（2）重力做功的過程是重力勢(shì)能和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程，重力做的功量度了重力勢(shì)能的變化，即．（3）重力以外的力做功的過程是機(jī)械能和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程，重力以外的力做的功量度了機(jī)械能的變化，即．例題精講例題精講一物體在豎直輕彈簧上端處自由下落，落到彈簧上后又被彈回，則物體動(dòng)能達(dá)到最大的時(shí)刻在（）A．物體接觸彈簧時(shí)B．物體將彈簧壓縮至最短時(shí)C．物體重力與彈簧給它的彈力大小相等時(shí)D．物體剛被彈簧彈出時(shí)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C．蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)如圖，從離地高為h的陽臺(tái)上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體，它上升H后又返回下落，最后落在地面上，則下列說法中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以地面為參考面）（）A．物體在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為B．物體落地時(shí)的機(jī)械能為C．物體落地時(shí)的機(jī)械能為D．物體在落回過程中，經(jīng)過陽臺(tái)時(shí)的機(jī)械能為在高度為H的桌面上以速度v水平拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體落到距地面高為h處，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，正確的說法是()A．物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為B．物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為C．物體在A點(diǎn)的動(dòng)能為D．物體在A點(diǎn)的動(dòng)能為某同學(xué)在籃球場(chǎng)的籃板前做投籃練習(xí)，假設(shè)在一次投籃中這位同學(xué)對(duì)籃球做功為W，出手高度為，籃筐距地面高度為，球的質(zhì)量為m．不計(jì)空氣阻力，則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為（）A．B．C．D．質(zhì)量為的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落加速度為，在物體下落的過程中，下列說法中正確的是（）A．物體動(dòng)能增加了B．物體機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢(shì)能減少了質(zhì)量為的物體靜止在地面上，現(xiàn)用大于物體重力的恒力豎直提升該物體，當(dāng)物體升至距地面高度為時(shí)的速度大小為，則在此過程中（）A．恒力對(duì)物體做的功為B．恒力對(duì)物體做的功為C．重力對(duì)物體做的功為D．合外力對(duì)物體做的功為質(zhì)量為的物體從靜止開始，經(jīng)過落地，落地時(shí)速度為，若重力加速度為，則在此過程中（）A．物體的重力勢(shì)能減少了B．物體的動(dòng)能增加了C．重力對(duì)物體做功D．物體克服阻力做功將一木球豎直上拋，運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力與速度有關(guān)，速度越大空氣阻力越大．若以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能參考點(diǎn)，則木球從拋出到落至拋出點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能與木球距拋出點(diǎn)高度的關(guān)系圖象比較接近實(shí)際的是下圖中的哪個(gè)（圖中為上拋的最大高度）（）在離地高為H處以初速度豎直向下拋一個(gè)小球，若與地球碰撞的過程中無機(jī)械能損失，那么此球回跳的高度為（）A． B． C． D．如圖所示，某人以平行斜面的拉力將物體沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力大小，則下列說法中正確的是（）A．物體勻速下滑B．合外力對(duì)物體做的功等于零C．物體的機(jī)械能減少D．物體的機(jī)械能保持不變?nèi)鐖D所示，在兩個(gè)質(zhì)量分別為和的小球和之間，用一根長(zhǎng)為的輕桿連接（桿的質(zhì)量可不計(jì)），兩小球可繞過輕桿的中心的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)讓輕稈處于水平位置，然后無初速釋放，重球向下，輕球向上，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿轉(zhuǎn)至豎直的過程中（）A．球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加B．球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少C．球和球的總機(jī)械能守恒D．球和球的總機(jī)械能不守恒如圖所示，質(zhì)量相同的小球和分別用線懸在等高的和點(diǎn)，球的懸線比球的長(zhǎng)，把球的懸線拉至水平后將小球無初速釋放，則小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)（）A．球的速度大于球的速度B．球的動(dòng)能大于球的動(dòng)能C．球的機(jī)械能大于球的機(jī)械能D．球的機(jī)械能等于球的機(jī)械能如圖所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切．圓軌道半徑，一小球停放在光滑水平軌道上，現(xiàn)給小球一個(gè)的初速度，求小球從點(diǎn)拋出時(shí)的速度．如圖所示，輕彈簧一端與墻相連，質(zhì)量為的木塊沿光滑的水平面以的速度運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧，求彈簧在被壓縮過程中的最大彈性勢(shì)能及木塊速度減為時(shí)的彈性勢(shì)能．在下列幾個(gè)實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是（）A．在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的物體B．在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球C．在粗糙斜面上下滑的物體，下滑過程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力D．如圖所示，在光滑水平面的壓縮彈簧過程中的小球一個(gè)輕質(zhì)彈簧，固定于天花板的點(diǎn)處，原長(zhǎng)為，如圖．一個(gè)質(zhì)量為的物塊從點(diǎn)豎直向上拋出，以速度與彈簧在點(diǎn)相接觸，然后向上壓縮彈簧，到點(diǎn)時(shí)物塊速度為零，在此過程中無機(jī)械能損失，則下列說法正確的是（）A．由到的過程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能之和不變B．由到的過程中，彈性勢(shì)能與動(dòng)能之和不變C．由到的過程中，重力勢(shì)能的變化量與克服彈力做的功相等D．由到的過程中，彈性勢(shì)能的變化量與克服彈力做的功相等一物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖所示．在點(diǎn)，物體開始與彈簧接觸，到點(diǎn)時(shí)，物體速度為零，然后被彈回，下列說法中正確的是（）A．物體從下降到的過程中，動(dòng)能不斷變小，重力勢(shì)能不斷增大B．物體從上升到的過程中，動(dòng)能不斷變小，重力勢(shì)能不斷增大C．物體從下降到，以及從上升到的過程中，速率都是先增大，后減??；從到重力勢(shì)能減小，從到重力勢(shì)能增加D．物體在點(diǎn)時(shí)，所受合力最大，彈性勢(shì)能最大半徑為的圓桶固定在小車上，有一光滑小球靜止在圓桶的最低點(diǎn)，如圖所示，小車以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車遇到障礙物突然停止時(shí)，小球在圓桶中上升的高度可能（）A．等于B．大于C．小于D．等于足球運(yùn)動(dòng)員在距球門正前方s處的罰球點(diǎn)，準(zhǔn)確地從球門正中央橫梁下邊緣踢進(jìn)一球．橫梁下邊緣離地面的高度為h，足球質(zhì)量為m，空氣阻力忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員至少要對(duì)足球做的功為W．下面給出功W的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的，你可能不會(huì)求解W，但是你可以通過一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷．根據(jù)你的判斷，W的合理表達(dá)式應(yīng)為（）A．B．C．D．如圖所示，傾斜軌道與有缺口的圓軌道相切于．圓軌道半徑為，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，是圓軌道的最高點(diǎn)，缺口對(duì)應(yīng)的圓心角為，把一個(gè)小球從斜軌道上某處由靜止釋放，它下滑到點(diǎn)后便進(jìn)入圓軌道，要使它上升到點(diǎn)后再落到點(diǎn)，不計(jì)摩擦，則下列說法正確的是（）A．釋放點(diǎn)須與點(diǎn)等高 B．釋放點(diǎn)須比點(diǎn)高C．釋放點(diǎn)須比點(diǎn)高 D．使小球經(jīng)點(diǎn)后再落到點(diǎn)是不可能的如圖所示，質(zhì)量為的小球從高為、傾角為的光滑斜面頂端點(diǎn)由靜止下滑，到達(dá)斜面底端點(diǎn)時(shí)的速度為．若小球從點(diǎn)沿斜面以初速度下滑，求小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度為多大?內(nèi)壁及邊緣光滑的半球形容器的半徑為質(zhì)量為和的兩個(gè)小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線相連，現(xiàn)將由靜止從容器邊緣內(nèi)側(cè)釋放，如圖所示，試計(jì)算滑到容器底時(shí)，兩者的速率分別為多大?如圖所示，總長(zhǎng)為的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個(gè)光滑的輕小滑輪，開始時(shí)底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)其一端下落，則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間的速度多大？如圖所示，一粗細(xì)均勻的型管內(nèi)裝有同種液體且豎直放置，右管口用蓋板封閉一部分氣體，左管口開口，兩液面高度差為，型管中液柱總長(zhǎng)度為．現(xiàn)拿去蓋板，液柱開始流動(dòng)，當(dāng)兩側(cè)液柱剛好相齊時(shí)右側(cè)液面下降的速度大小為多少？輕桿長(zhǎng)，端連在固定軸上，端固定一個(gè)質(zhì)量為的小球，中點(diǎn)固定一個(gè)質(zhì)量為的小球．桿可以繞端在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將桿置于水平位置，如圖所示，然后靜止釋放，不計(jì)各處摩擦與空氣阻力，試求：（1）桿轉(zhuǎn)到豎直位置瞬時(shí)，角速度多大?（2）桿轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，端小球的機(jī)械能增量多大?如圖所示，有一長(zhǎng)的細(xì)繩一端固定于，另一端拴一個(gè)的小球，把懸繩拉成水平狀態(tài)使小球自由下擺，求擺到最低點(diǎn)時(shí)繩受的張力．如果該繩最大能承受的拉力，該球最高舉到何處讓它下擺繩不至于拉斷?（?。┤鐖D所示，在傾角的光滑斜面上通過滑輪連結(jié)著質(zhì)量的兩個(gè)物體，開始時(shí)用手托住，離地面高，位于斜面底端，撤去手后，求：（1）即將著地時(shí)，的動(dòng)能和系統(tǒng)的總勢(shì)能（以地面為零勢(shì)能）各為多少?（2）設(shè)著地后不反彈，物體勢(shì)能的最大值和離開斜面底端的最遠(yuǎn)距離是多少?（）如圖所示，一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h．下列說法中正確的是（設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0）（）A．若把斜面CB部分截去，物體沖過C點(diǎn)后上升的最大高度仍為hB．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點(diǎn)C．若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)D．若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為h如圖是打秋千的示意圖．最初人直立站在踏板上（點(diǎn)所示），繩與豎直方向成角，人的重心到懸點(diǎn)的距離為；從點(diǎn)向最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，人由直立狀態(tài)自然下蹲，在點(diǎn)人的重心到懸點(diǎn)的距離為；在最低點(diǎn)處，人突然由下蹲狀態(tài)變成直立狀態(tài)（人的重心到懸點(diǎn)的距離恢復(fù)為）且保持該狀態(tài)到最高點(diǎn)．設(shè)人的質(zhì)量為，踏板和繩的質(zhì)量不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，求：（1）人剛到最低點(diǎn)還處于下蹲狀態(tài)時(shí)，兩根繩中的總拉力為多大？（2）人到達(dá)左端最高點(diǎn)時(shí)，繩與豎直方向夾角的余弦值為多大？“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示裝置演示．光滑斜槽軌道與半徑為的豎直圓軌道（圓心為）相連，與圓相切于點(diǎn)，為軌道的最低點(diǎn)，=．質(zhì)量為的小球從距點(diǎn)處由靜止開始下滑，然后沖上光滑的圓形軌道（）．求：（1）小球在光滑斜面軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度的大??；（2）小球通過點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大；（3）試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點(diǎn)，并說明理由．如圖所示，是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，是半徑為的圓周軌道，半徑處于水平位置，是直徑為15m的半圓軌道，為軌道的中央．一個(gè)小球從點(diǎn)的正上方距水平半徑高處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍．（）（1）的大小是多少？（2）試討論此球能否到達(dá)軌道的點(diǎn)，并說明理由．（3）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度大小是多少？如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)．讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零．則在圓環(huán)下滑過程中（）A．圓環(huán)機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C．彈簧的彈性勢(shì)能變化了D．彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大如圖所示，下凸橋ABC和凹橋A'B'C'由相同材料制成，軌道半徑和粗糙程度相同，有一小物體前后兩次以相同的初速率經(jīng)兩橋面到C和C'，若路程相同．則到達(dá)C的速度v和到達(dá)C'的速度v'相比較有()A．v=v' B．v>v' C．v<v' D．無法確定質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員，從離水面高為h的跳臺(tái)上以速度v1跳起，最后以速度v2進(jìn)入水中，若不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)所做的功等于()A．B．C．D．一顆子彈以700m/s的速度射入一塊木板，射穿后的速度為500m/s，則這粒子彈還能射穿_________塊同樣的木板．DCABhOR如圖所示，在豎直平面內(nèi)，由傾斜軌道AB、水平軌道BC和半圓形軌道CD連接而成的光滑軌道，AB與BC的連接處是半徑很小的圓弧，BC與CD相切，圓形軌道CD的半徑為R．質(zhì)量為m的小物塊從傾斜軌道上距水平面高為hDCABhOR（1）小物塊通過B點(diǎn)時(shí)速度vB的大??；（2）小物塊通過圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)圓形軌道對(duì)物塊的支持力F的大??；（3）試通過計(jì)算說明，小物塊能否通過圓形軌道的最高點(diǎn)D．如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn)．下列說法中正確的是（）A．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零B．小球從A到C與從C到B的過程，減少的動(dòng)能相等C．小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化率相等D．小球從A到C與從C到B的過程，損失的機(jī)械能相等如圖所示，水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R=0.90m的半圓形光滑軌道BCD相連，半圓形軌道的BD連線與AB垂直．質(zhì)量為m=1.0kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定外力F作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時(shí)撤去外力，小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過軌道最高點(diǎn)D，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到A點(diǎn)．g取10m/s2，求：（1）滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?）滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過程中恒定外力F的大小如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC=37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R=1.0m，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，DE距離h＝1.6m，物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．取sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2．求：（1）物體第一次通過C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物體的支持力FN的大??；（2）要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng)；（3）斜面已經(jīng)滿足（2）要求，物體從E點(diǎn)開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng)，在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大?。n堂檢測(cè)課堂檢測(cè)關(guān)于重力勢(shì)能和重力做功的下列說法正確的是（）A．物體克服重力做的功等于勢(shì)能的增加B．在同一高度，將物體以初速向不同的方向拋出，從拋出到落地過程中，重力做的功相等，物體減少的重力勢(shì)能也相等C．重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功D．用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力做的功等于克服重力的功與物體所增加的重力勢(shì)能之和如圖，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從Ｏ點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過落到斜坡上的A點(diǎn)．已知Ｏ點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量．不計(jì)空氣阻力．（取，；g?。┣螅?）A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離大?。唬?）運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）運(yùn)動(dòng)員落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，一端系一小球?qū)⒗K拉到水平位置(拉直)然后由靜止釋放小球，在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)有一釘子，當(dāng)細(xì)線碰到釘子后繞P點(diǎn)做圓周運(yùn)