1、专题5 动能定理与功能关系专题复习目标:1多过程运动中动能定理的应用;2变力做功过程中的能量分析;3复合场中带电粒子的运动的能量分析。专题训练:1滑块以速率靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速度变为,且,假设滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,那么 (A) 上升时机械能减小,下降时机械能增大。(B) 上升时机械能减小,下降时机械能减小。(C) 上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方(D) 上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方 m1m2600M2半圆形光滑轨道固定在水平地面上,并使其轨道平面与地面垂直,物体m,m同时由轨道左右两端最高点释放,二者碰后粘在一起运
2、动,最高能上升至轨道的M点,如以下图,OM与竖直方向夹角为,那么物体的质量= A (+ 1 ) ( 1) C 10ABCDB( 1) (+ 1 ) D1 3如以下图,DO是水平面,初速为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,那么物体具有的初速度 物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零。A大于 v0 B等于v0 C小于v0 D取决于斜面的倾角4光滑水平面上有一边长为的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速进入该正方形区
3、域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为: A0 BC DAvB5在光滑绝缘平面上有AB两带同种电荷、大小可忽略的小球。开始时它们相距很远,A的质量为4m,处于静止状态,B的质量为m,以速度v正对着A运动,假设开始时系统具有的电势能为零,那么:当B的速度减小为零时,系统的电势能为 ,系统可能具有的最大电势能为 。AB1500v06如以下图,质量为m,带电量为q的离子以v0速度,沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场,并且从另一端B点沿与场强方向成1500角飞出,A、B两点间的电势差为 ,且A B填大于或小于。 v0BEvd7如以下图,竖直向下的匀强电场场强为E,垂直纸面向里的匀
4、强磁场磁感强度为B,电量为q,质量为m的带正电粒子,以初速率为v0沿水平方向进入两场,离开时侧向移动了d,这时粒子的速率v为 不计重力。81914年,弗兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止的原子的方法,使原子从基态跃迁到激发态,证明了玻意尔提出的原子能级存在的假设,设电子的质量为m,原子的质量为M,基态和激发态的能量差为E,试求入射电子的最小初动能。Ps09如以下图,斜面倾角为,质量为m的滑块距挡板P为s0,以初速度v0。沿斜面上滑。滑块与斜面间的动摩擦因数为,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力。假设滑块每次与挡板相碰均无机械能损失。问滑块经过的路程有多大?10图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑
5、块B相连,B静止在水平直导轨上,弹簧处在原长状态。另一质量与B相同的滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行。当A滑过距离时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连。最后A恰好返回到出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为,运动过程中弹簧最大形变量为,重力加速度为。求A从P点出发时的初速度。APBH37037011图示装置中,质量为m的小球的直径与玻璃管内径接近,封闭玻璃管内装满了液体,液体的密度是小球的2倍,玻璃管两端在同一水平线上,顶端弯成一小段圆弧。玻璃管的高度为H,球与玻璃管的动摩擦因素为tg370,小球由左管底端由静止释放,试求:1小球第一次到达右管
6、多高处速度为零?2小球经历多长路程才能处于平衡状态?OBEA12在水平向右的匀强电场中,有一质量为m带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为,现给小球一个垂直悬线的初速度,使小球恰 能在竖直平面内做圆周运动。试问1小球在做圆周运动的过程中,在那一个位置的速度最小?速度最小值是多少?2小球在B点的初速度是多大?13如图,长木板ab的b端固定一挡板,木板连同挡板的质量为4.0kg,a、b间距离s2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块,其质量m1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数0.10,它们都处于静止状态。现令小物块以初速4.0m/s沿木板向前滑
7、动,直到和挡板相碰。碰撞后,小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。 sba14如以下图,一块质量为M长为L的均质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面的定滑轮,某人以恒定的速率v向下拉绳,物块最多只能到达板的中央,而此时的右端尚未到桌边定滑轮,试求1物块与板的动摩擦因数及物体刚到达板的中点时板的位移2假设板与桌面之间有摩擦,为使物体能到达板的右端,板与桌面间的动摩擦因数范围3假设板与桌面之间的动摩擦因数取 2 问中的最小值,在物体从板的左端运动到vMm板的右端的过程中,人拉绳的力所做的功其它阻力不计15滑雪者从A点
8、由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如以下图。斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变。求:HCBh/2LA1滑雪者离开B点时的速度大小;2滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离。 BAv1v2l16如以下图,一质量为M,长为l的长方形木板B放在光滑的水平面上,其右端放一质量为m的小物体AmM。现以地面为参照系,给A和B以大小相等,方向相反的初速度使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板。1假设A和B的初速度大小为v0,求它们最后的速度大小和方向;2假设初速度的大小未知
9、,求小木块A向左运动到达最远处从地面上看离出发点的距离。OPBl30030017如以下图,摆球质量为m,摆线长为l,假设将小球拉至摆线与水平方向夹300角的P点处,然后自由释放,试计算摆球到达最低点时的速度和摆线中的张力大小。专项预测:ABvOCDl/2ls18如以下图,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示,它落地时相对于B点的水平位移OC = l。现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2。当传送带静止时,让 P再次从A点由静止释
10、放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点,当驱动轮转动带动传送带以速度v匀速向右运动时其他条件不变,P的落地点为 D。不计空气阻力。 a求P滑到B点时的速度大小b求P与传送带之间的摩擦因数 c求出OD间的距离s 随速度v变化的函数关系式。CBA19 如以下图,A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。A的左端和B的右端相接触。两板的质量皆为M2.0kg,长度1.0m。C是一质量为m1.0kg的小物块。现给它一初速度2.0m/s,使它从B板的左端开始向右滑动。地面是光滑的,而C与A、B之间的动摩擦因数皆为0.10。求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动重力加速度g取10参考答案:1BC 2B 3B4ABC 5 6小于 78 9 10 111,2 121A点是速度最小132.4J 141, 2 3151 2; 16(1),2317A球从P点做自由落体运动至B点,速度为,方向竖直向下 在B点,由于绳绷紧,小球速度为,方向垂直于OB,那么小球从B点沿圆弧运动至最低点C,那么 那么 在C点181 方向向右 2在1中:A与B相对静止,AB的对地位移大小分别为SA,SB,那么SA+SB=l那么得设A向左运动最大位移为SA,那么所以19 , ,