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1. 如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球A和B,已知A球的质量为
, 用手托住B球,当轻绳刚好被拉紧时,B球离地面的高度是
, A球静止于地面。释放B球,B球通过轻绳带动A球上升,A球上升至
时速度恰为零,A、
两球可视为质点,不计定滑轮的质量及一切摩擦,重力加速度为
。则从释放B球到A球达到最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.
B球的质量为
B.
A、B球组成的系统机械能守恒
C.
B球刚落地时,速度大小为
D.
轻绳对A球的拉力做的功为
【考点】
机械能守恒定律;
【答案】
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单选题
普通
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1. 要使小球A能击中离地面H高的小球P,设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道,如图所示。甲为高度小于H的倾斜平直轨道,乙丙丁均为圆轨道,圆心O如图所示。小球从地面出发,初速度大小都为
, 在甲轨道中初速度方向沿斜面,在乙、丙、丁轨道中初速度方向均沿轨道的切线方向,则小球A经过哪种轨道后有可能恰好击中P球( )
A.
轨道甲
B.
轨道乙
C.
轨道丙
D.
轨道丁
单选题
容易
2. 兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图(a)所示,其中橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,如图(b)所示,将模型飞机的尾部放在C处,将C点拉至D点时放手,模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。C、D两点均在AB连线的中垂线上,橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射,在它由D运动到C的过程中( )
A.
橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功
B.
模型飞机克服重力做的功等于橡皮筋对它做的功
C.
模型飞机的重力势能与橡皮筋的弹性势能之和一直在减小
D.
模型飞机在C处速度达到最大
单选题
容易
3. 重物m系在上端固定的轻弹簧下端,用手托起重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,下列说法不正确的是( )
A.
重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小
B.
重物的重力势能最小时,动能最大
C.
弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小
D.
重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大
单选题
容易
1. 如图所示,物体N静置在水平地面上,物体Q和N用轻质弹簧拴接,Q压在弹簧上,物体P和Q通过定滑轮用轻质细绳相连。开始时用手托住P,轻绳刚好被拉直而不张紧。已知Q和N的质量相等,P的质量是N质量的2倍,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,不计一切摩擦。现由静止释放物体P,则下列说法正确的是( )
A.
由静止释放P的瞬间,Q的加速度大小为
B.
N刚要离开地面时,P的动能达到最大
C.
从释放P到N刚要离开地面的过程,Q的加速度先减小后增大
D.
从释放P到N刚要离开地面的过程,P和Q组成的系统机械能守恒
单选题
普通
2. 某趣味运动会中,有一项比赛,规则如下:如图所示,运动员站在一个固定的大圆筒内,用合适的力度踢一下静止在圆筒最底端的小足球,使小足球在竖直面内先由最低点沿圆筒向上滚动,然后从某一位置脱离圆筒,如果小足球在下落过程中,恰好落入运动员背后的小背篓中,即为得分。若圆筒半径为R,小足球质量为m,小足球飞离圆筒位置与圆筒圆心连线和竖直方向之间的夹角为θ,圆筒内壁不计摩擦,小足球可视为质点,忽略空气阻力,不考虑人对小足球的阻挡,重力加速度为g,则( )
A.
若足球在最低点的初速度
, 则足球不会飞离圆筒
B.
若足球能飞离圆筒,则足球在最低点的初速度的范围应为
C.
若θ=45°,则运动员将背篓置于圆心正上方
处,可以接到球
D.
若希望足球飞离点θ=37°,则足球在最低点的初速度为
单选题
普通
3. 流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积。水电站常用水库出水管道处水流的动能发电。如图所示,出水管道的直径与管道到水库水面高度H相比很小,管道截面积为S,出水管道水平,出水口距地面的高度为
, 水的密度为
。假设液体不可压缩并忽略流体各部分由于相对运动出现的黏滞力和水库液面高度的变化,水离开管口后在空中做平抛运动,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.
出水口处水流的流速大小为
B.
出水管道的流量为
C.
离开管口后在空中水的体积为
D.
水流稳定时、出水口距地面间水柱的机械能为
单选题
普通
1. 如图所示,不悬挂重物B,给物块A一个沿斜面向下的初速度,A恰好能做匀速直线运动,悬挂重物后,牵引物块A的细线与斜面平行,轻质定滑轮光滑,由静止释放A,在A下滑过程中(B始终未着地),下列说法正确的是( )
A.
A、B组成的系统机械能守恒
B.
重物B重力做功大于B的动能增量
C.
B的重力势能减少量等于A、B动能的增量
D.
细线对A做的功等于A的机械能增量
多选题
普通
2. 如图,与水平面夹角θ=37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内.滑块从斜面上的A点由静止释放,经B点后沿圆轨道运动,通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零.已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.25.(g取10m/s
2
, sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑块在C点的速度大小v
C
;
(2)滑块在B点的速度大小v
B
;
(3)A、B两点间的高度差h.
解答题
普通
3. 如图(a)所示,原长x
0
为0.3 m的轻质弹簧的下端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,在弹簧的上端由静止释放一质量为1 kg的小球,小球的加速度大小a与弹簧长度x间的关系如图(b)所示。重力加速度g取10 m/s
2
, 则( )
A.
斜面倾角的正弦值为0.6
B.
弹簧的劲度系数为40 N/m
C.
小球的最大动能为0.6 J
D.
弹簧最大弹性势能为1.2 J
多选题
普通
1. 如图所示,水平轨道MN、PQ分别与水平传送带左侧、右侧理想连接,竖直圆形轨道与水平轨道PQ相切于Q点。已知传送带长度L=4.0m,且沿顺时针方向以恒定速率v=3.0m/s匀速转动。质量为m的滑块B静置于水平轨道MN上,另一质量为2m的滑块A以初速度v
0
向B运动,A、B在极短时间内发生弹性碰撞。滑块B碰后以速度v
B
=2.0m/s滑上传送带,并恰好停在Q点。已知滑块B与传送带及水平轨道PQ之间的动摩擦因数均为μ=0.20,装置其余部分均视为光滑,重力加速度g取10m/s
2
, 求:
(1)
P、Q间的距离;
(2)
若滑块A的初速度v
0
=6m/s,要使滑块B不脱离竖直圆形轨道,圆形轨道半径R的取值范围。
解答题
普通
2. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点
在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为
, 弹簧的劲度系数为
, 弹性势能
(
为弹簧形变量),重力加速度为
, 遮光条的宽度为
, 物块释放点与光电门之间的距离为
(
远远小于
。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间
(1)
改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从
点静止释放,记录多组
和对应的时间
, 作出
图像如图2所示,若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证正确的关系式是______。
A.
B.
(2)
在(1)中的条件下,
和
时,物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为
和
, 则
(用
表示)。
(3)
在(1)中的条件下,取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为
(
表示)。
实验探究题
困难
3. 某固定装置的竖直截面如图所示,由倾角
的直轨道
, 半径
、圆心角为
的圆弧
, 半径为
, 圆心角为
的圆弧
组成,轨道末端的
点为圆弧的最高点,轨道间平滑连接。质量
的物块
从轨道
上高度
处以初速度
下滑,经圆弧轨道
滑上轨道
。物块
与轨道
间的动摩擦因数
, 其余轨道光滑。(不计空气阻力,物块
视为质点,
,
,
)
(1)
若初速度
, 求物块
第一次通过
点时速度大小
;
(2)
若初速度
, 求物块
在轨道
上运动的总路程
;
(3)
若物块
沿轨道
从
点滑出,
应满足什么条件?
解答题
困难
1. 如图,轻质定滑轮固定在天花板上,物体
和
用不可伸长的轻绳相连,悬挂在定滑轮上,质量
,
时刻将两物体由静止释放,物体
的加速度大小为
。
时刻轻绳突然断开,物体
能够达到的最高点恰与物体
释放位置处于同一高度,取
时刻物体
所在水平面为零势能面,此时物体
的机械能为
。重力加速度大小为
,不计摩擦和空气阻力,两物体均可视为质点。下列说法正确的是( )
A.
物体
和
的质量之比为
B.
时刻物体
的机械能为
C.
时刻物体
重力的功率为
D.
时刻物体
的速度大小
多选题
困难
2. 如图所示,质量分别为m和2m的小物块Р和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,Р通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,Р在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3. 水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度
,末端到水面的高度
。取重力加速度
,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力。则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
容易