[理化生]用能量观点解决物理问题.ppt

经典考题 1．(2010·福建理综)如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图(乙)所示，则 (　　) A．t1时刻小球动能最大 B．t2时刻小球动能最大 C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少 D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 【解析】 0～t1时间内，小球做自由落体运动，故弹簧弹力为零。t1～t2时间内，小球压缩弹簧，当弹力等于重力时，小球速度最大，在此时刻之前，小球做加速度减小的加速运动，之后做加速度增加的减速运动，t2时刻减速到零。t2～t3时间内，小球向上先加速运动后减速运动。故A、B、C三选项中，只有C项正确。t2～t3时间内减少的弹簧弹性势能转化为小球增加的动能和重力势能之和，故D项错误。 【答案】 C 2．(2010·山东理综)如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中(　　) C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功 D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和 【答案】 BD 3．(2010·北京理综)如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg。不计空气阻力。(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80；g取10 m/s2)求 (1)A点与O点的距离L； (2)运动员离开O点时的速度大小； (3)运动员落到A点时的动能。 【答案】 (1)75 m　(2)20 m/s　(2)32 500 J 4．(2010·全国Ⅱ)如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s。一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值。 【解析】 根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值ΔEp与物块克服摩擦力所做功的数值W相等，即 ΔEp＝W① 设物块质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s′，则 ΔEp＝mgh② W＝μmgs′③ 设物块在水平轨道上停住的地方与N点的距离为d。若物块在与P碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则 s′＝2s－d④ 联立①②③④式得 【答案】 见解析 5．(2010·江苏单科)在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m＝60 kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α＝53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H＝3 m。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 (1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F； (2)若绳长l＝2 m，选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1＝800 N，平均阻力f2＝700 N，求选手落入水中的深度d； (3)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。 因此，两人的看法均不正确。当绳长越接近1.5 m时，落点距岸边越远。 【答案】 (1)1 080 N　(2)1.2 m　(3)见解析 6．(2011·北京海淀一模)如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是(　　) A．在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒 B．在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为mgR C．在这个过程中，摩擦力对小车所做的功为mgR 【答案】 D 7．(20