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1. 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
【考点】
机械能守恒定律;
【答案】
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单选题
普通
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能力提升
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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. 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
2. 如图甲所示,某同学在一个很大的圆形水泥管内踢足球,该同学在水泥管道最低点以水平初速度
向管壁方向踢出足球,足球在竖直面内运动后刚好落入背包里,模型可简化为乙图。已知水泥管道截面半径为r,若不计空气阻力和足球与水泥管间的摩擦,足球可视为质点,重力加速度大小为g。则( )
A.
若
, 足球可以通过水泥管最高点
B.
若
, 足球脱离水泥管的位置与圆心的连线与水平方向夹角的正弦值为
C.
若
, 足球脱离水泥管的位置与圆心的连线与水平方向夹角的正弦值为
D.
只有当
, 足球才不会与水泥管脱离
单选题
普通
3. 如图所示,水平面上固定一个平台,上面有一个固定的光滑圆弧轨道AB,O为圆心,OB竖直,∠AOB=60°,轨道半径6m,在圆弧A点固定一个光滑小滑轮(图中未画出),有两个小球P,Q质量分别为m
1
= 6kg、m
2
=2kg,通过轻绳连接并跨过小滑轮。开始时P球紧挨着滑轮静止释放,当P球到达圆弧B点时,Q球还未到达滑轮处,g=10 m/s
2
求:小球P到达B点时的速度大小( )
A.
m/s
B.
4 m/s
C.
m/s
D.
m/s
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,质量为2m的半圆弧槽静止在光滑的水平面上,圆弧槽左端有固定在水平面上的竖直挡板,圆弧轨道位于竖直平面内且两端等高,半径为R,左半面AB弧光滑,右半面BC弧粗糙。一质量为m的小滑块从距槽顶端A的正上方P点处由静止释放,A与P点的高度差也为R,重力加速度为g。
(1)
求滑块第一次到达槽最低点B时的速度大小
和受到的支持力大小N;
(2)
当滑块第一次到达槽右端C时,恰好与圆弧槽相对静止,求滑块第一次到达 C点前的过程系统损失的机械能;
(3)
若去除挡板,圆弧槽可在光滑的水平面上自由运动,仍在静止的圆弧槽顶端A的正上方P点处由静止释放滑块,求滑块第一次到达槽最低点B时,圆弧槽的速度大小。
解答题
普通
2. 如图所示,质量为
、长为
的长木板A静止在光滑的水平面上,质量为
物块B放在长木板上表面的左端,半圆弧体竖直固定在长木板右侧某位置,半圆弧面最低点的切面与长木板上表面在同一水平面,质量为
的小球C用长为
的不可伸长细线悬于固定点
点,将小球C拉至与
点等高点,细线刚好伸直,由静止释放小球,小球运动到最低点时与物块发生碰撞,碰撞后一瞬间B、C的速度大小之比为
, 此后当B滑到长木板右端时A、B共速且此时A刚好与半圆弧体碰撞,A与半圆弧体碰撞后粘在一起,重力加速度为
, 不计物块的大小。求:
(1)
B、C碰撞过程,B、C系统损失的机械能;
(2)
开始时,A的右端离半圆弧面最低点的水平距离;
(3)
要使B在轨道上运动时不脱离圆弧轨道,圆弧轨道的半径应满足的条件。
解答题
普通
3. 如图(a)所示,竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成。BC的右侧存在着水平向右的匀强电场,质量为m,带负电电荷量为
的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止释放,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F的大小,改变H的大小,可测出F随H的变化关系如图(b)所示,
, 求:
(1)
圆弧轨道的半径及小球的质量;
(2)
匀强电场强度的大小(结果可保留根号)。
解答题
普通
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