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1. 在某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上,把质量为m的小球P(可视为质点)从弹簧原长处由静止释放,小球沿竖直方向向下运动,小球的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图所示,其中a
0
和x
0
为已知量,(弹簧的弹性势能表达式为E
p
=
kx
2
, 其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧形变量)。下列说法中正确的是( )
A.
当弹簧压缩量为x
0
时,小球P的速度为零
B.
当弹簧压缩量为x
0
时,小球P的速度最大
C.
弹簧劲度系数为
D.
当弹簧压缩量为x
0
时,弹簧的弹性势能为
ma
0
x
0
【考点】
机械能守恒定律;
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1. 如图所示,一轻质弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端,上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块Q连接,另一端与套在光滑竖直杆上的物块P连接,定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m。初始时在竖直向下的外力F=32N作用下,物块P在A点静止不动,A点到与定滑轮O等高的B点的距离为h=0.4m,并测得弹簧伸长量为x
1
=0.1m,轻绳与斜面平行。已知物块P质量为m
1
=0.8kg,物块Q质量为m
2
=5kg,不计定滑轮大小及摩擦,g=10m/s
2
, sin53°=0.8.现立即撤去外力F,则下列说法正确的是( )
A.
该弹簧的劲度系数为200N/m
B.
物块P从A位置上升至B位置时物块Q的速度方向沿斜面向下
C.
物块P从A位置上升至B位置过程中先加速后减速
D.
物块P从A位置上升至B位置过程中,轻绳拉力对其所做的功为8J
多选题
容易
2. 如图所示,小滑块
、
质量均为m,通过一大小不计的定滑轮和轻质细线连接,Q套在光滑水平杆上,定滑轮距水平杆的高度为h,初始时Q与定滑轮之间的细线和水平杆的夹角为
,
、
由静止开始运动,P在运动到最低点的过程中不会与杆碰撞,重力加速度为g,不计一切摩擦,则P由静止到运动到最低点的过程中( )
A.
Q的速度一直在增大
B.
P的速度一直在增大
C.
Q的最大速度为
D.
当P速度最大时,杆对Q的弹力等于0
多选题
容易
1. 如图所示,轻弹簧下端连接一重物,用手托住重物并使弹簧处于压缩状态。然后手与重物一同缓慢下降,直至重物与手分离并保持静止。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.
弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和在一直减少
B.
弹簧对重物做的功等于重物机械能的变化量
C.
重物对手的压力随下降的距离均匀变化
D.
手对重物做的功一定等于重物重力势能的变化量
多选题
普通
2. 把质量为
的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A的位置,如图甲所示。迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置
(图乙),途中经过位置
时弹簧正好处于自由状态。已知
、A的高度差为
,
、A的高度差为
, 弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,
。以A所在水平面为参考平面,关于小球的动能
、小球的重力势能
和弹簧的弹性势能
随小球位移
变化的关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
多选题
困难
3. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为
的滑块甲连接,甲穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块甲和重物乙连接起来,重物乙的质量
。现把滑块甲从图中
点由静止释放,当它经过
、
两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,已知
与水平面的夹角
,
长为
, 与
垂直。不计滑轮的质量和一切阻力,重力加速度为
, 在滑块甲从
到
的过程中,下列说法正确的是( )
A.
甲与乙的机械能之和先减小后增大
B.
重物乙的重力的功率先增大后减小
C.
滑块甲运动到位置
处速度达到最大,且大小为
D.
轻绳对滑块乙做功
多选题
普通
1. 如图,竖直放置的轻质圆盘半径为R,光滑水平固定轴穿过圆心O处的小孔。在盘的最右边缘固定一质量为2m的小球A,在离O点
处固定一质量为m的小球B,两小球与O点连线的夹角为135°。现让圆盘自由转动,不计空气阻力,两小球均可视为质点,当A球转到最低点时( )
A.
两小球的重力势能之和减少
B.
A球机械能增加
C.
A球速度大小为
D.
此后半径OA向左偏离竖直方向的最大角度大于45°
单选题
普通
2. 如图所示,劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在O点,另一端与一质量为m、套在摩擦因数为μ的粗糙竖直固定杆的圆环相连,M处有一光滑定滑轮,初始圆环置于A处,
三点在同一水平线上,弹性绳的原长等于
。圆环从A处由静止开始释放,到达C处时速度为零,
。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列分析正确的是( )
A.
下滑过程中,竖直杆对圆环摩擦力越来越大
B.
从A下滑到C过程中摩擦发热为
C.
在C处,弹性绳的弹性势能为
D.
圆环的机械能在下滑过程中持续减小,上升过程中持续增加
单选题
困难
3. 一根足够长的圆管倾斜固定在地面上,与水平面倾角
, 管内有一劲度系数为
轻质弹簧,弹簧上下端分别连有质量可以忽略的活塞和质量为
的光滑小球(小球直径略小于管径),已知活塞与管壁间的最大静摩擦力
, 设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球.当活塞第一次开始移动时,弹簧的伸长量为
m;小球的速度大小为
。(g取
)
填空题
普通
1. 如图所示,竖直轨道AB、CD和半圆轨道平滑连接,轨道均光滑,半圆轨道BC半径为R。一根长为R的轻杆两端分别固定质量均为m的小球P、Q。现用水平力F作用于P上使其静止,此时Q位于BC的最低点。重力加速度为g,求:
(1)
F大小;
(2)
将轻杆提至图中虚线处,此时Q与B点重合,由静止释放轻杆,求Q运动至半圆形轨道最低点时的速度大小;
(3)
将轻杆从图中虚线处由静止释放后,小球P的最大动能.
解答题
困难
2. 飞行员驾驶飞机在飞行演练科目中进行投掷炸弹训练,目的是营造实战环境,提高飞行员技战术水平,熟悉武器装备性能,实现人与装备的最佳融合。飞机在高空中水平匀速飞行时投下炸弹,如图所示,忽略空气阻力的影响。
(1)
关于炸弹在离开飞机后的运动过程,下列说法正确的是( )
A.
地面上的观察员看到炸弹做自由落体运动
B.
地面上的观察员看到炸弹沿斜下方做匀速直线运动
C.
地面上的观察员看到炸弹做平抛运动
D.
飞机上的观察员看到炸弹做平抛运动
(2)
假设飞机每隔
投下一颗炸弹,在连续投下5颗炸弹的过程中,关于炸弹之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.
炸弹在竖直方向间隔的距离是保持不变的
B.
炸弹在竖直方向间隔的距离是逐渐增大的
C.
炸弹落地后的间隔距离是逐渐增大的
D.
炸弹落地时都命中同一个目标
(3)
炸弹投出后到落地前的时间内,炸弹的( )
A.
动能增加
B.
机械能增加
C.
重力势能不变
D.
加速度逐渐增大
单选题
普通
3. 如图所示为固定在竖直平面内半径为R = 1 m的半圆形粗糙轨道,A为最低点,B为圆心等高处,C为最高点。一质量为m = 1 kg的遥控小车(可视为质点)从A点水平向右以v
0
= 8 m/s无动力进入轨道,上升高度为H = 1.8 m时脱离轨道,重力加速度g = 10 m/s
2
, 不计空气阻力。求:(可保留根号或π的形式,或对应结果保留1位小数)
(1)
小车脱离轨道时的速度大小;
(2)
小车从A至脱离过程克服摩擦力所做的功;
(3)
开启动力后,小车以v
0
= 8 m/s匀速率沿着轨道运动,若小车所受的摩擦阻力为小车对轨道压力的k = 0.25倍,求小车从A到C过程中电动机做的功。
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