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- 2021-05-14 发布
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机械能
一、选择题
1.如图所示,质量为的物块,始终固定在倾角为的斜面上,下面说法中正确的是
①若斜面向左匀速移动距离,斜面对物块没有做功
②若斜面向上匀速移动距离,斜面对物块做功
③若斜面向左以加速度移动距离,斜面对物块做功
④若斜面向下以加速度移动距离,斜面对物块做功 ( )
A.①②③ B.②④ C.②③④ D.①③④
【答案】 A
2..图为一种节能系统:斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速下滑,轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,之后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。下列判断正确的是 ( )
A.下滑过程中木箱克服轨道摩擦力做的总功等于货物减少的重力势能
B.下滑过程中木箱始终做匀加速直线运动
C.m = 6M
D.M = 6m
【答案】 C
3.如图,一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮,滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体,质量分别为m1、m2, m1>m2。现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑。设碗固定不动,其内壁光滑、半径为R。则m1滑到碗最低点时的速度为 ( )
A. B. C. D.
【答案】 D
4.如图甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体A放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1kg,绳绷直时B离地面有一定高度。在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v-t图象如图乙所示,若B落地后不反弹,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是 ( )
A. B下落的加速度大小a=10m/s2
B. A沿斜面向上运动的过程中,绳的拉力对A做的功W=3J
C. A的质量M=0.5Kg,A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5
D. 0~0.75 s内摩擦力对A做的功0.75J
【答案】 B
5.在水平冰面上,一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动,关闭发动机后,雪橇滑行一段距离后停下来,其运动的v—t图象如图所示,那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是 ( )
A.关闭发动机后,雪橇的加速度为-2 m/s2
B.雪橇停止前30s内通过的位移是150 m
C.雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03
D.雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W
【答案】 D
6.如图在光滑轨道oa的a端分别连接半径相同的光滑圆弧,其中图A是圆弧轨道ab,b点切线水平;图B是圆弧轨道ac,c点切线竖直;图C是光滑圆管道,中心线的最高点d切线水平,管内径略比小球直径大:图D是小于的圆弧轨道,a点切线水平, o、b、d在同一水平线上,所有轨道都在同一竖直平面内,一个可以看成质点的小球分别从o点静止下滑,不计任何能量损失,下列说法正确的是 ( )
A、图A、图B、图C中的小球都能达到O点的同一高度
B、图B、图C中的小球能到达O点的同一高度
C、图C中的小球到达和O点等高的d点时对外轨道的压力等于小球重力
D、图D中的小球到达最高点时速度为零
【答案】 B
7.一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,另一端穿过滑轮用恒力拉住保持两股绳之间的夹角不变,如图所示,当用力拉绳使木块前进时,力对木块做的功(不计绳重和摩擦)是 ( )
A. B. C. D.
【答案】 B
8.某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况,摆球由A点由静止释放,经过最低点C到达与A等高的B点,D、E、F是OC连线上的点,OE=DE,DF=FC,OC连线上各点均可钉钉子。每次均将摆球从A点由静止释放,不计绳与钉子碰撞时机械能的损失。下列说法正确的是 ( )
A.若只在E点钉钉子,摆球最高可能摆到AB连线以上的某点
B.若只在D点钉钉子,摆球最高可能摆到AB连线以下的某点
C.若只在F点钉钉子,摆球最高可能摆到D点
D.若只在F点以下某点钉钉子,摆球可能做完整的圆周运动
【答案】 D
9.(多选)如图所示,两个小球A、 B分别固定在轻杆的两端,轻杆可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动,OA>OB,现将该杆静置于水平方向,放手后两球开始运动,已知两球在运动过程中受到大小始终相同的阻力作用,则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中,以下说法正确的是: ( )
A. 两球组成的系统机械能守恒
B. B球克服重力做的功等于B球重力势能的增加
C. 重力和空气阻力对A球做功的代数和等于它的动能增加
D. A球克服空气阻力做的功大于B球克服空气阻力做的功
【答案】 BD
10.(多选)如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量都为m.开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上.放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是 ( )
A.此时弹簧的弹性势能等于mgh-mv2
B.此时物体B的速度大小也为v
C.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上
D.弹簧的劲度系数为
【答案】 AD
11.(多选)如图所示,质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点,小球可视为质点,水平细线OA长,倾斜细线OB长为,与竖直方向夹角为,现两细线均绷紧,小球运动过程中不计空气阻力,重力加多少为g,下列论述中不正确的是 ( )
A. 在剪断OA现瞬间,小球加速度大小为
B. 剪断OA线后,小球将来回摆动,小球运动到B点正下方时细线拉力大小为
C. 剪断OB线瞬间,小球加速度大小为
D. 剪断OB线后,小球从开始运动至A点正下方过程中,重力功率最大值为
【答案】 ACD
12.(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上.下列说法正确的是 ( )
A.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R
B.小球落到地面时相对于A点的水平位移为
C.小球释放的高度在H>2R的条件下,随着H的变大,小球在A 点对轨道的压力越大
D.若小球经过A点时对轨道无压力,则释放时的高度
【答案】 AD
二、非选择题
13.如图所示,两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上,木板和光滑凹槽接触但不粘连,凹槽左端与木板等高。现有一质量m=2.0kg的物块以初速度vo=5.0m/s从木板左端滑上,物块离开木板时木板的速度大小为1.0m/s,物块以某一速度滑上凹槽。已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
M2
m
M1
v0
①木板的长度;
②物块滑上凹槽的最大高度.
【答案】 ①0.8m;②0.15m.
14.10个同样长度的木块放在水平地面上,每个木块的质量m=0.5kg、长度L=0.6m,它们与地面之间的动摩擦因数,在左方第一个木块上放一质量M=1kg的小铅块(视为质点),它与木块间的动摩擦因数。现给铅块一向右的初速度,使其在木块上滑行。g取10m/s2,求:
(1)开始带动木块运动时铅块的速度;
(2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量;
(3)铅块运动的总时间。
【答案】 (1)(2)J(3)
15.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA=1kg,B的质量为mB=2kg.A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧,弹簧储存的弹性势能Ep=3J,现突然给A、B一瞬时冲量作用,使A、B同时获得v0=2m/s的初速度,且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定,并在极短的时间内恢复原长,之后与A、B分离.已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2,B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1,且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力.求:
(1)弹簧与A、B分离的瞬间,A、B的速度分别是多大?
(2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前,A、B和C已经达到了共同速度,求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少?
(3)已知C与挡板的碰撞的碰撞无机械能损失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?
【答案】 (1);(2);(3)0.75m;
16.工厂里有一种运货的过程可以简化为如图所示,货物以的初速度滑上静止的货车的左端,已知货物质量m=20kg,货车质量M=30kg,货车高h=0.8m。在光滑轨道OB上的A点设置一固定的障碍物,当货车撞到障碍物时会被粘住不动,而货物就被抛出,恰好会沿BC方向落在B点。已知货车上表面的动摩擦因数,货物可简化为质点,斜面的倾角为。
(1)求货物从A点到B点的时间;
(2)求AB之间的水平距离;
(3)若已知OA段距离足够长,导致货物在碰到A之前已经与货车达到共同速度,则货车的长度是多少?
【答案】 (1)0.4s;(2)1.2m;(3)6.7m