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机械能守恒定律
1.汽车沿一斜坡向下行驶,通过刹车使速度逐渐减小,在刹车过程中( )
A.汽车的重力势能增加 B.汽车的机械能不守恒
C.重力做负功 D.汽车的动能增加
2.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处,将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点的速度为v,与A点的竖直高度差为h。则( )
A.由A至B小球重力做功大于
B.由A至B小球重力势能减少
C.由A至B小球克服弹力做功为
D.小球到达位置B时,弹簧的弹性势能为
3.美国的NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。经常能看到这样的场面:在终场前0.1 s的时刻,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的最后胜利。已知球的质量为m,运动员将篮球投出,球出手时的高度为h1、动能为Ek,篮筐距地面高度为h2,不计空气阻力。则篮球进筐时的动能为( )
A.Ek+mgh2-mgh1 B. Ek+mgh1-mgh2
C.mgh1+mgh2-Ek D.mgh2-mgh1-Ek
4.如图所示,斜面置于光滑的水平面上,斜面的上表面光滑,其上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体的下滑过程中,以下说法正确的是( )
A.物体的重力势能减少,动能增加
B.物体的机械能保持不变
C.斜面对物体的支持力不做功
D.斜面和物体组成的系统机械能不守恒
5.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一技巧运动员(可视为质点),运动员甲站于地面,运动员乙从图示的位置由静止开始向下摆,运动过程中绳始终处于伸直状态。当运动员乙摆至最低点时,运动员甲刚好对地面无压力,则运动员甲与运动员乙质量之比为( )
甲
乙
甲
A.1∶1 B.4∶1
C.3∶1 D.2∶1
6.质量为m的物体,在距地面h高处以g/2的加速度由静止开始竖直下落到地面,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力势能减少了mgh
B.物体的机械能减少了mgh
C.物体的动能增加了mgh
D.重力对物体做功mgh
7.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳,从水面上方高台下落,到最低点时距水面还有数米距离,假定空气阻力可以忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A.运动员到达最低点前的重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中、重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
8.如右图所示,P、Q两球质量相等,开始两球静止,将P上方的细绳烧断,在Q落地之前,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.在任一时刻,两球动能相等
B.在任一时刻,两球加速度相等
C.在任一时刻,系统动能和重力势能之和保持不变
D.在任一时刻,系统机械能是不变的
9.如图所示为半径分别为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心O1、O2均在同一水平面上,质量相等的两物体分别自两半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放,在下滑过程中两物体
A.经最低点时动能相等
B.均能达到半圆形槽右边缘的最高点
C.机械能总是相等的
D.到达最低点时对轨道的压力大小不同
10.下列现象中能满足机械能守恒的是( )
A.自由落体运动
B.物体自由下落,落在弹簧上又被竖直弹起,物体与弹簧组成的系统
C.物体匀速上升
D.物体沿斜面匀速下滑
11.某人站在离地面h=10 m高处的平台上以水平速度v0=5 m/s抛出一个质量m=1 kg的小球,不计空气阻力,g 取10 m/s2.问:
(1)人对小球做了多少功?
(2)小球落地时的速度为多大?
12.如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B与水平直轨道相切.一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=0.2 m,小物块的质量为m=0.1 kg,小物块与水平面间的摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2.求:
(1)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力;
(2)小物块在水平面上滑动的最大距离.
13.如图所示,光滑圆柱被固定在水平平台上,质量为m1的小球用轻绳跨过圆柱与质量为m2的小球相连,开始时让m1放在平台上,两边绳子竖直.两球从静止开始m1上升,m2下降,当m1上升到圆柱的最高点时,绳子突然断了,发现m1恰能做平抛运动,求比值m2:m1.
14.如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖进方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10 m/s)
B
R
h
A
.
15.如图所示,光滑轨道顶端高为h,底端通过小段圆弧与半径为R的光滑圆形轨道连接,整个轨道和斜面都在竖直平面内。一个小球从顶端A处由静止释放,通过圆轨道最高点B时,对轨道压力的大小与重力相等,则斜面高h应该是R的多少倍?
16.滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。如图所示是滑板运动的轨道,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长7m的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以6m/s的速度下滑,经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零。已知运动员的质量为50kg,h=1.4m,H=1.8m,不计圆弧轨道上的摩擦。(g=10m/s2)求:
(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少?
(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数。
【答案】:(1)8m/s 6m/s (2)0.2
1 B 2 D 3 B 4 A 5 D 6 D 7 ABC 8 D 9 C 10 AB
11 12.5 15 12 (1)3 N (2)0.4 m 13 5:(1+π)
14 H≥0.2 m. h=0.1 m. 15 3倍
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