第16讲机械能守恒定律及其应用[解密考纲]理解机械能守恒定律运用的条件,会应用机械能守恒定律求解力学综合问题.1.如图所示,长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(C)A.B.C.D.4解析由机械能守恒定律ΔEp减=ΔEk增,即mg·-mg·=mv2,所以v=
选项C正确.2.将一小球从高处水平抛出,最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示,不计空气阻力,g取10m/s2
根据图象信息,不能确定的物理量是(D)A.小球的质量B.小球的初速度C.最初2s内重力对小球做功的平均功率D.小球拋出时的高度解析由机械能守恒定律可得Ek=Ek0+mgh,又h=gt2,所以Ek=Ek0+mg2t2
当t=0时,Ek0=mv=5J,当t=2s时,Ek=Ek0+2mg2=25J,联立方程解得m=0
1kg,v0=10m/s
当t=2s时,由动能定理得WG=ΔEk=20J,故==10W.根据图象信息,无法确定小球抛出时离地面的高度.综上所述,选项D正确.3
如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线.已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2
则(A)A.v1=v2,t1>t2B.v1t2C.v1=v2,t12R,选项C正确,D错误;设A端射出的速度为v,D端到A端由动能定理得mg(H-2R)=mv2,①小球从A端射出后做平抛运动,落地点水平位移x=v,②由①②可得x=2,选项B正确,A错误.6.(2017·山东济南模拟)将小球以10m/s的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep