第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律 课后习题答案

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第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律 课后习题答案

公主 冷月无声

发布日期:2010-09-09 20:28:10

第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律 课后习题答案






公主 冷月无声

发布日期:2010-09-09 20:28:10


1. 解:(1)小球在从A点下落至B点的过程中,根据动能定理WΔEk

  mg(h1h2)

  

2)由mg(h1h2),得:mgh1+mgh2+

  

等式左边表示物体在A点时的机械能,等式右边表示物体在B点时的机械能,小球从A点运动到B点的过程中,机械能守恒。

2. A.飞船升空的阶段,动力对飞船做功,飞船的机械能增加。

  B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段,只有引力对飞船做功,机械能守恒。

  C.飞船在空中减速后,返回舱与轨道分离,然后在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中,只有引力做功,机械能守恒。

  D.进入大气层并运动一段时间后,降落伞张开,返回舱下降的过程中,空气阻力做功,机械能减少。

3. 解:(1)石块从抛出到落地的过程中,只有重力做功,所以机械能守恒。设地面为零势能面,根据机械能守恒定律:,得

  

  根据动能定理:WEktEk0,即mgh vt

  vt15m/s

  (2)由vt知,石块落地时速度大小与石块初速度大小和石块抛出时的高度有关,与

石块的质量和石块初速度的仰角无关。

4. 解:根据题意,切断电动机电源的列车,假定在运动中机械能守恒,要列车冲上站台,此时列车的动能Ek至少要等于列车在站台上的重力势能Ep

  列车冲上站台时的重力势能:Epmgh20mm2/s2

  列车在A点时动能:Ek×m×72m2/s224.5mm2/s2

  可见EkEp,所以列车能冲上站台。

  设列车冲上站台后的速度为v1。根据机械能守恒定律,有:EkEp+

   EkEp24.5mm2/s220mm2/s24.5mm2/s2,可得v13m/s

5. 答:(1)从状态甲至状态丙的过程中,弹性势能逐渐减少,动能和重力势能逐渐增大,当弹簧对小球向上的弹力大小与重力大小相等时,物体的动能达到最大。之后,弹性势能和动能逐渐减少,重力势能逐渐增大,当弹簧恢复到自然长度时,弹性势能为零。之后,重力势能仍逐渐增大,动能逐渐减少,到达C点时,动能减少到零,重力势能达到最大。

  小球从状态甲运动到状态丙的过程中,机械能守恒,弹簧的弹性势能为:

  mg(hAB+hBC)0.2×10(0.1+0.2)J0.6J

  (2)小球从状态乙到状态丙的过程中,动能逐渐减少,重力势能逐渐增大。

  小球从状态乙到状态丙的过程中,机械能守恒,所以小球在B点的动能与小球在C点的势能相等,EkBmghBC0.2×10×0.2J0.4J