2013高中物理 7-8 机械能守恒定律同步检测 新人教(5)

2013高一物理

A．2m/s C．6m/s 答案：B

解析：将运动员视为竖直上抛运动，整个过程机械能守恒，取地面为参考平面，最高点12

速度为零，由Ek1＋EP1＝Ek2＋EP2得：0＋mgh1＝mgh2

2

其中h1为起跳时人重心的高度，即h1＝0.9m 代入数据得起跳速度v02gB．4m/s D．8m/s

h2－h1

＝2×10×1.8－0.9m/s≈4.2m/s

5.(2010·重庆一中高一检测)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑到底端的过程中(

)

A．圆环机械能守恒

B．弹簧的弹性势能先减小后增大 C．弹簧的弹性势能变化了mgh D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大 答案：AC

6．质量为50kg的男孩在距离河面40m高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15m的弹性绳AB一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D，假定绳在整个运动中遵循胡克定律．不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力(g取10m/s)．男孩的速率v跟下降的距离s的变化关系如图乙所示，男孩在C点时的速度最大．

2

2013高一物理

试探究如下几个问题：

(1)当男孩在D点时，求绳所储存的弹性势能； (2)绳的劲度系数是多少？

(3)就男孩在AB、BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力． 答案：(1)2×10J (2)62.5N/m (3)见解析 解析：(1)ΔEk＝mghAD－EP＝0 所以EP＝mghAD＝2×10J

(2)当v＝vm＝20m/s(C点为平衡位置)时，有

4

4

mg＝kx＝k(23－15)，

500

所以k＝N/m＝62.5N/m

8

(3)AB间仅受重力作用，BC间受重力与弹力作用，且BC间重力大于弹力，CD间弹力大于重力，重力的方向竖直向下，弹力的方向竖直向上．

7．如图所示，一玩溜冰的小孩(可视作质点)的质量m＝30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧轨道的两端点，其连线水平，与平台的高度差h＝0.8m.已知圆弧轨道的半径R＝1.0m，对应的圆心角θ＝106°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s，求

2

(1)小孩做平抛运动的初速度．

(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力大小． 答案：(1)3m/s (2)1290N

解析：(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，则tan53°＝＝

vygt

， v0v0

12

又h＝，联立以上两式解得v0＝3m/s.

2

2013高一物理

1212

(2)设小孩到最低点的速度为v，根据机械能守恒定律有mv－mv0＝mg[h＋R(1－

22cos53°)]

v2

在最低点，根据牛顿第二定律，有FN－mg＝

R

联立解得FN＝1290N

由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1290N.