- 机械能
- 共123题
如图所示,用同种材料制成一个竖直平面内的轨道,AB段为圆弧,半径为R,BC段水平且长度为R,一小物块质量为m与轨道间动摩擦因数为
。当它从轨道顶端A无初速下滑时,恰好运动到C点静止,求:
(1)物体在AB段克服摩擦力做的功;
(2)若选A点所在的水平面为零势能面,物体到达B点时的机械能。
正确答案
解:(1)设物体在AB段克服摩擦力做的功为Wf对全过程应用动能定理:
解得:
(2)设物体到达B点时动能为
则从B到C根据动能定理有:
物体在B点时的机械能为
如图所示,物体沿斜面匀速下滑,在这个过程中物体所具有的动能_____________,重力势能_____________,机械能_____________。(填“增加”、“不变”或“减少”)
正确答案
不变,减少,减少
说明下列过程中机械能的转化:
(1)雪橇从山坡上滑下;
(2)炮弹从炮口斜向上射出,又落到远处地上;
(3)玩具弹簧枪将“子弹”射出去;
(4)小孩坐在秋千上,在妈妈推了一次以后,自己荡着。
正确答案
(1)势能转化为动能;
(2)上升过程中动能转化为势能,下降过程中势能转化为动能;
(3)势能转化为动能;
(4)上升过程中动能转化为势能,下降过程中势能转化为动能。
质量为0.5kg的小球,从某高处由静止开始下落,下落过程中小球受到大小为1N的恒定的空气阻力。若小球落地速度为16m/s。求:
(1)小球下落的高度?
(2)小球下落过程中损失了多少机械能?(g=10m/s2)
正确答案
解:(1)以竖直向下为正方向,根据动能定理
代入数值,解得h=16m
(2)小球减少的机械能为
如图所示,皮带始终保持v="3" m/s的速度顺时针运动,一个质量为m="1.0" kg、初速度为零的小物体放在传送带的左端,若物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.15,传送带左右两端距离为s="4.5" m.
(1)求物体从左端运动到右端的时间;
(2)设皮带轮由电动机带动,求物体在皮带上从左端运动到右端所消耗的电能.
正确答案
(1)2.5 s (2)9 J
(1)物体先做初速度为零的匀加速直线运动,之后随传送带做匀速直线运动,μmg·t1=mv-0,所以t1="2" s,s1=at12=
μgt12="3" m,s-s1=vt2,所以t2="0.5" s.知物体从左端运动到右端的时间为:t=t1+t2="2.5" s.
(2)加速过程摩擦力做功为:Wf=μmg·s1="4.5" J,转化为内能,物体动能的增量为:ΔEk=mv2="4.5" J,知消耗的电能为:E=Wf+ΔEk="9" J.
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