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专题练习:机械能守恒(一)
一、选择题
1.(单选)下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )
A.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降
B.忽略空气阻力,物体竖直上抛
C.火箭升空过程
D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升
2.(单选)乒乓球上下振动,振动的幅度愈来愈小,关于乒乓球的机械能,下列说法中正确的是( )
A.机械能守恒 B.机械能减少
C.机械能增加 D.机械能有时增加,有时减少
3.(单选)(2012·高考福建卷)如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )
A.速率的变化量不同
B.机械能的变化量不同
C.重力势能的变化量相同
D.重力做功的平均功率相同
4.(单选)如图所示,在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g=10 m/s2)( )
A.10 J B.15 J
C.20 J D.25 J
5.
(单选)如图所示,一匀质杆长为r,从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动,AB是半径为r的圆弧,BD为水平面.则当杆滑到BD位置时的速度大小为( )
A. B.
C. D.2
6.
(单选)(2013·重庆模拟)一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹起的整个过程中,他的运动速度v随时间t变化的图线如图所示,图中只有Oa段和cd段为直线.则根据该图线可知( )
A.小孩在蹦床上的过程仅在t1到t3的时间内
B.小孩在蹦床上的过程仅在t1到t5的时间内
C.蹦床的弹性势能增大的过程在t1到t2的时间内
D.蹦床的弹性势能增大的过程在t1到t5的时间内
7.
(多选)(2013·南京金陵中学高三模拟)如图所示,小车上有固定支架,一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处,且可绕O点在竖直平面内做圆周运动,绳长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动,当小车突然碰到矮墙后,车立即停止运动,此后小球上升的最大高度可能是( )
A.大于 B.小于
C.等于 D.等于2L
☆8.
(多选)如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看做质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是( )
A.A球增加的机械能等于B球减少的机械能
B.A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能
C.A球的最大速度为
D.细杆对A球做的功为mgR
☆9.
(多选)(2013·河北教学监测)如图5-3-17所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端.现由静止释放A、B两球,B球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,两球最终均滑到水平面上.已知重力加速度为g,不计一切摩擦,则( )
A.A球刚滑至水平面时的速度大小为
B.B球刚滑至水平面时的速度大小为
C.两球在水平面上不可能相撞
D.在A球沿斜面下滑的过程中,轻绳对B球先做正功、后不做功
二、非选择题
10.
如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速度释放摆下.求当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?
11.如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道,其中圆弧部分光滑,水平段长为L,一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端,小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,现突然释放小物块,小物块被弹出,恰好能够到达圆弧轨道的最高点A,取g=10 m/s2,且弹簧长度忽略不计,求:
(1)小物块的落点距O′的距离;
(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能.
☆12.
(2013·皖南八校联考)如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4 kg的小物块A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接小物块A和小物块B,虚线CD水平,间距d=1.2 m,此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为37°,小物块A恰能保持静止.现在在小物块B的下端挂一个小物块Q(未画出),小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处,不计摩擦和空气阻力,cos37°=0.8、sin37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)小物块A到达C处时的加速度大小;
(2)小物块B的质量;
(3)小物块Q的质量.
专题练习:机械能守恒(二)
1.(2010年广东惠州调研)上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是( )
A.摆球机械能守恒
B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能
C.能量正在消失
D.只有动能和重力势能的相互转化
2.(2009年辽宁锦州高三期末考试)质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H,在这个过程中,下列说法中正确的有( )
A.物体的重力势能增加了mgH
B.物体的动能减少了FH
C.物体的机械能增加了FH
D.物体重力势能的增加小于动能的减少
3.如图所示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为Ff.设木块离原点s远时开始匀速前进,下列判断正确的是( )
A.Ff s量度子弹损失的动能
B.Ff d量度子弹损失的动能
C.Ff (s+d)量度子弹损失的动能
D.Ff d量度子弹、木块系统总机械能的损失
4.如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止.若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是( )
A.物块滑到b点时的速度为
B.物块滑到b点时对b点的压力是3mg
C.c点与b点的距离为
D.整个过程中物块机械能损失了mgR
5.如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,生热为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,生热为Q2,则应有( )
A.W1<W2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2
C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1=W2,Q1<Q2
6.(2009年高考江苏卷)如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有( )
A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大
C.当A、B速度相等时,A的速度达到最大
D.当A、B速度相等时,弹簧的弹性势能最大
7.(2009年高考上海卷)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,在下落至离地高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于( )
A. B.
C. D.
8.(2010年大连双基测试)如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.运动员获得的动能为mgh
C.运动员克服摩擦力做功为mgh
D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh
9.(2010年海淀模拟)滑板是现在非常流行的一种运动,如图所示,一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点速度仍为7 m/s,若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑,则他运动到B点时的速度( )
A.大于6 m/s B.等于6 m/s
C.小于6 m/s D.条件不足,无法计算
10.如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m的滑块距挡板P的距离为s0,滑块以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的总路程.
11.(2010年华南师大附中高三综合测试)半径为R的竖直放置的圆轨道与平直轨道相连接,如图所示.质量为m的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿轨道的内壁冲上去.如果A经过N点时的速度为v0,A经过轨道最高点M时对轨道的压力大小等于小球的重力,求:
(1)小球落地点P与N之间的距离s;
(2)取N点处为零势能面,小球在M点的机械能E;
(3)小球从N到M这一段过程中阻力做的功W.
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