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1. 以下情景中物体的机械能一定守恒的是( )
A.
做匀速直线运动的物体
B.
做匀加速直线运动的物体
C.
做平抛运动的物体
D.
做匀速圆周运动的物体
【考点】
机械能守恒定律;
【答案】
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单选题
容易
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1. 如图所示, 两个质量分别为
和
的小物块A和B(已知
>
),分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,滑轮的尺寸,质量忽略,并且不计摩擦,两物体离地足够高,初始时用手托住A保持静止,然后手撒开。物块A从静止开始下落。下列说法正确的是( )
A.
物块A重力势能减小,动能增加,机械能守恒
B.
物块B重力势能增大,动能增加,机械能守恒
C.
物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功
D.
物块B机械能的变化量大于拉力对B做的功
单选题
容易
2. 如图所示为某次NBA比赛时篮球运动员起跳投篮时的情形,运动员先由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起达最大高度后将球抛出,不考虑空气阻力。下列关于运动员的分析正确的是( )
A.
下蹲过程支持力等于重力
B.
下蹲过程压力大于支持力
C.
离开地面上升的过程一直处于超重状态
D.
离开地面上升的过程中机械能不变
单选题
容易
3. 起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起,在重物上升到一定高度的过程中,下列说法正确的是( )
A.
重物的机械能一直增大
B.
重物的机械能可能不变
C.
重物的机械能先增大后减小
D.
重物的机械能可能减小
单选题
容易
1. 如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中( )
A.
小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B.
小球的加速度方向都是竖直向上
C.
小球所受重力的功率先增大后减小
D.
小球的机械能守恒
单选题
普通
2. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中 (弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是( )
A.
弹簧的弹性势能先减小后增大
B.
小球的动能先增大后减小
C.
小球的重力势能先增大后减小
D.
小球的机械能总和先增大后减小
单选题
普通
3. 如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻弹簧下端固定,弹簧原长为0.2 m,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接,现由静止释放滑块,通过传感器测量可知,滑块在离地高度为0.2m时,动能为0.3J,滑块上升到最大高度时离地高度为0.35m,以地面为零势能面,取g=10 m/s
2
, 可知 ( )
A.
小滑块的质量为0.3 kg
B.
弹簧最大弹性势能为0.5J
C.
在整个过程中滑块动能最大为0.3J
D.
小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最大时,滑块的动能也最大
单选题
普通
1. 如图所示,小明分别沿甲、乙两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端,在此过程中( )
A.
甲、乙两过程重力做功不同
B.
机械能不守恒
C.
动能的增加量相同
D.
重力势能减少量相同
多选题
容易
2. 如图所示,质量为m的小球沿圆弧摆下,当它到达高度为h
1
(相对于O点所在平面)的位置A时,速度的大小为v
1
, 当它继续摆到高度为h
2
的位置B时,速度大小为v
2
。
(1)为描述小球在A、B两点间动能的关系,请根据动能定理列出方程;
(2)根据重力做功与重力势能的关系,把(1)中方程变形,以反映出小球运动过程中机械能是守恒的。
解答题
容易
3. 某码头吊装集装箱上船,一架起重机将放在地面上的一个箱子吊起。箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动,不计空气阻力。运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图像如图所示,其中0~x
1
过程的图线为曲线,x
1
~x
2
过程的图线为直线。根据图像可知( )
A.
0~x
1
过程中箱子所受的拉力逐渐减小
B.
0~x
1
过程中箱子的动能一直增加
C.
x
1
~x
2
过程中箱子的加速度可能一直不变
D.
x
1
~x
2
过程中起重机的输出功率一直增大
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