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- 2021-05-31 发布
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机械能守恒定律
时间:45分钟 分数100分
一.选择题
1.在下列情况中,机械能守恒的是( )
A.飘落的树叶
B.沿着斜面匀速下滑的物体
C.被起重机匀加速吊起的物体
D.不计空气阻力,推出的铅球在空中运动的过程
2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为( )
A.0 B.Mgh C.mgH D.mg(H+h)
3.从地面以初速度v0竖直上抛一个物体,以地面处为重力势能的零点,它到达某一高度时,具有的动能与势能数值相等,这时它的速度( )
A.v= B.v= C.v= D.v=
4.以下说法正确的是( )
A.物体做匀速运动,它的机械能一定守恒
B.物体所受合力的功为零,它的机械能一定守恒
C.物体所受的合力不等于零,它的机械能可能守恒
D.物体所受的合力等于零,它的机械能一定守恒
5.如图甲所示,一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动.小环从最高点A滑到最低点B的过程中,其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图象可能是图乙所示四个图中的( )
A.①② B.③④ C.③ D.④
6.游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则( )
A.下滑过程中支持力对小朋友不做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
7.从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升h后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考平面)( )
A.物体在最高点时机械能为mg(H+h)
B.物体落地时的机械能为mg(H+h)+mv2
C.物体落地时的机械能为mgH+mv2
D.物体在落回过程中,经过阳台时的机械能为mgH+mv2
8.如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列选项正确的是( )
A.物体落到海平面时的势能为mgh B.重力对物体做的功为mgh
C.物体在海平面上的动能为mv+mgh D.物体在海平面上的机械能为mv
9.如图所示,两质量相同的小球A、B,用线悬在等高的O1、O2
点,A球的悬线比B球长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能参考平面)( )
A.A球的速度大于B球的速度
B.A球的动能大于B球的动能
C.A球的机械能大于B球的机械能
D.A球的机械能小于B球的机械能
10.如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中( )
A.M、m各自的机械能分别守恒 B.M减少的机械能等于m增加的机械能
C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能 D.M和m组成的系统机械能守恒
二.计算题
11.游乐场的翻滚过山车的运行过程可以抽象为如图所示的模型.弧形轨道的下端与圆轨道相接,使小球从弧形轨道的上端A点由静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,最后离开.试分析A点离地面的高度h至少为多大,小球才可以顺利通过圆弧轨道最高点(已知圆轨道的半径为R,不考虑摩擦等阻力).
12.如图所示,轻弹簧k一端与墙相连,处于自然状态,质量为4 kg
的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧.求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能.
13.内壁及边缘均光滑的半球型容器的半径为R,质量分别为M和m(M>m)的两个小球(可看做质点)用不可伸长的细线相连.现将M由静止从容器边缘内侧释放,如图所示,试计算M滑到容器底时,两小球的速率.
14.以20 m/s的速度将一物体竖直上抛,若忽略空气阻力,g取10 m/s2,试求:
(1)物体上升的最大高度;
(2)以水平地面为参考平面,物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置.
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