- 能量守恒的探究
- 共86题
(14分）一探险队在探险时遇到一山沟，山沟的一侧OA竖直，另一侧的坡面OB呈抛物线形状，与一平台BC相连，如图所示。已知山沟竖直一侧OA的高度为2h，平台离沟底h高处，C点离竖直OA的水平距离为2h。以沟底的O点为原点建立坐标系xOy，坡面的抛物线方程为y=x2/2h。质量为m的探险队员从山沟的竖直一侧，沿水平方向跳向平台。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)若探险队员以速度v0水平跳出时，掉在坡面OB的某处，则他在空中运动的时间为多少？
（2）为了能跳在平台上，他的初速度应满足什么条件？请计算说明。
（3）若已知探险队员水平跳出，刚到达OBC面的动能Ek=1.55mgh，则他跳出时的水平速度可能为多大？
正确答案
(1) 
试题分析：(1) （4分）下落高度
(2) （4分）若掉在C处，
若掉在B 处，
(3) （6分，两个解各3分）若掉在BC面上，
若掉在坡面OB上，
点评：本题难度较大，在应用动能定理求解问题时，先明确研究过程，确定初末位置，判断受力和做功情况，求解平抛运动时，充分利用分运动特点是关键
如图所示，在倾角为θ的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A，凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ＝
（1）物块B从开始释放到与凹槽A发生第一次碰撞所经过的时间t1．
（2）B与A发生第一次碰撞后，A下滑时的加速度大小aA和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v2．
（3）凹槽A沿斜面下滑的总位移大小x．
正确答案
（1）
试题分析：（1）设B下滑的加速度为aB，则
A所受重力沿斜面的分力 
所以B下滑时，A保持静止
解得 
（2）释放后，B做匀加速运动，设物块B运动到凹槽A的左挡板时的速度为v1，根据匀变速直线运动规律得 
第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度分别为v1、0，此后A减速下滑，则
解得 
A速度减为零的时间为t1，下滑的位移大小为x1，则
在时间t1内物块B下滑的距离
解得
（3）方法一：设凹槽A下滑的总位移为x，由功能关系有
解得 x=d
方法二：由（2）中的分析可知
第二次碰后凹槽A滑行的距离
同理可得，每次凹槽A碰后滑行的距离均为上一次的一半，则
列举生活中的一个例子，说明不同形式的机械能之间可以相互转化，并回答转化过程中能的总量是否保持不变？
正确答案
抛出的石块在上升的过程中动能不断减小，势能不断增加；用细线连接的钢球在摆动过程中，随着高度的增加，动能不断减小，势能不断增加．在上述过程中，能量的总量保持不变．
跳板跳水，起跳时为什么人要向下猛压跳板？人离开跳板时的动能是哪里来的？人起跳的高度由什么因素决定？
正确答案
使跳板形变，具有弹性势能；跳板的弹性势能转化来的；由起跳时的动能，也就是由跳板形变最大时的弹性势能决定。
10分)如图，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q>0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。
（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
正确答案
（1）
（2）
试题分析：（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有
点评：此题是一道力电综合性的题目，难度系数较大，结合动能定理解题比较方便
扫码查看完整答案与解析