物理高一下册 机械能守恒定律中考真题汇编解析版Word下载.docx
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从B点滑至C点,设弹簧与斜面的夹角为β,则
可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小,选项A错误,B正确;
C.从A点滑到B点,由机械能守恒可得
解得
选项C正确;
D.从A点滑到C点,由机械能守恒可得
选项D错误。
故选BC。
2.如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距,b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为,则
A.a减少的重力势能等于b增加的动能
B.轻杆对b一直做正功,b的速度一直增大
C.当a运动到与竖直墙面夹角为θ时,a、b的瞬时速度之比为tanθ
D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg
【答案】CD
ab构成的系统机械能守恒,a减少的重力势能大于b增加的动能.当a落到地面时,b的速度为零,故b先加速后减速.轻杆对b先做正功,后做负功.由于沿杆方向的速度大小相等,则
故
当a的机械能最小时,b动能最大,此时杆对b作用力为零,故b对地面的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;
故选CD.
3.如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上,另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球(可视为质点)相连,直杆的倾角为30°
,OA=OC,B为AC的中点,OB等于弹簧原长.小球从A处由静止开始下滑,初始加速度大小为aA,第一次经过B处的速度为v,运动到C处速度为0,后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是
A.小球可以返回到出发点A处
B.弹簧具有的最大弹性势能为
C.撤去弹簧,小球可以静止在直杆上任意位置
D.aA-aC=g
【答案】BD
AB.设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为,AB间的竖直高度为h,小球的质量为m,弹簧具有的最大弹性势能为.根据能量守恒定律,对于小球A到B的过程有:
A到C的过程有:
解得:
小球从C点向上运动时,假设能返回到A点,由能量守恒定律得:
该式违反了能量守恒定律,可知小球不能返回到出发点A处.故A错误,B正确.
C.设从A运动到C摩擦力的平均值为,AB=s,由:
得:
在B点,摩擦力,由于弹簧对小球有拉力(除B点外),小球对杆的压力大于,所以:
可得:
因此撤去弹簧,小球不能在直杆上处于静止.故C错误.
D.根据牛顿第二定律得,在A点有:
在C点有:
两式相减得:
故D正确.
4.如图所示,物块套在固定竖直杆上,用轻绳连接后跨过定滑轮与小球相连。
开始时物块与定滑轮等高。
已知物块的质量,球的质量,杆与滑轮间的距离d=2m,重力加速度g=10m/s2,轻绳和杆足够长,不计一切摩擦,不计空气阻力。
现将物块由静止释放,在物块向下运动的过程中( )
A.物块运动的最大速度为B.小球运动的最大速度为
C.物块下降的最大距离为3mD.小球上升的最大距离为2.25m
【答案】AD
AB.当物块所受的合外力为0时,物块运动的速度最大,此时,小球所受合外力也为0,则有绳的张力为小球的重力,有
对物块作受力分析,由受力平衡可知
对物块速度v沿绳子的方向和垂直绳的方向分解,则沿绳方向的分速度即为小球的速度,设为v1,则有
对物块和小球组成的系统,由机械能守恒定律可知
代入数据可得
,
故A正确,B错误;
CD.设物块下落的最大高度为h,此时小球上升的最大距离为h1,则有
对物块和小球组成的系统,由机械能守恒定律可得
联立解得
,
故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】
物块与小球具有速度关联,注意物块沿绳方向的分速度大小等于小球的速度大小。
5.如图所示,质量为0.1kg的小滑块(视为质点)从足够长的固定斜面OM下端以20m/s的初速度沿斜面向上运动,小滑块向上滑行到最高点所用的时间为s,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.斜面的倾角为60°
B.小滑块上滑过程损失的机械能为5J
C.小滑块上滑的最大高度为10m
D.若只减小斜面的倾角,则小滑块上滑的最大高度可能比原来高
【答案】AB
A.物体上滑的加速度为
由牛顿第二定律
选项A正确;
B.小滑块上滑过程损失的机械能为
选项B正确;
C.小滑块上滑的最大高度为
选项C错误;
D.根据动能定理
则若只减小斜面的倾角θ,则小滑块上滑的最大高度减小,选项D错误。
故选AB。
6.如图所示,劲度系数k=40N/m的轻质弹簧放置在光滑的水平面上,左端固定在竖直墙上,物块A、B在水平向左的推力F=10N作用下,压迫弹簧处于静止状态,已知两物块不粘连,质量均为m=3kg。
现突然撤去力F,同时用水平向右的拉力作用在物块B上,同时控制的大小使A、B一起以a=2m/s2的加速度向右做匀加速运动,直到A、B分离,此过程弹簧对物块做的功为W弹=0.8J。
则下列说法正确的是( )
A.两物块刚开始向右匀加速运动时,拉力F'
=2N
B.弹簧刚好恢复原长时,两物块正好分离
C.两物块一起匀加速运动经过s刚好分离
D.两物块一起匀加速运动到分离,拉力F'
对物块做的功为0.6J
【答案】AC
A.两物块刚开始向右匀加速运动时,对AB整体,由牛顿第二定律可知
故A正确;
BC.两物体刚好分离的临界条件;
两物体之间的弹力为零且加速度相等。
设此时弹簧的压缩量为x,则有
代入数据,可得
弹簧最初的压缩量
故两物块一起匀加速运动到分离的时间为
故B错误,C正确;
D.对AB整体,从一起匀加速运动到分离,由动能定理可得
故D错误。
故选AC。
7.戽斗是古代最常见的提水器具,两人相对而立,用手牵拉绳子,从低处戽水上岸,假设戽斗装水后重,左右两根轻绳长均为,最初绳子竖直下垂,戽水时两人均沿水平方向朝相反的方向做直线运动,戽斗以加速度匀加速度直线上升,己知重力加速度,(绳子可以看成轻质细绳)则戽斗上升时( )
A.两绳的拉力大小均为
B.两人拉绳的速率均为
C.两人对戽斗做的功均为
D.绳子拉力的总功率为
A.此时戽斗已经向上移动了1m,对戽斗进行受力分析如下
沿戽斗运动方向根据牛顿第二定律有
其中
带入数据解得
故A错误;
B.上升1m的过程根据速度位移公式可得
如下图,戽斗与人在沿绳方向的分速度相等
联立并带入数据解得
故B错误;
C.戽斗上升过程根据动能定理有
带入数据解得每人对戽斗做的功为110J,故C正确;
D.上升1m后的瞬时功率为
故D正确。
故选CD。
8.如图所示,倾角为的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行,一个小物块无初速度的放在传送带上端,传送带与物块间动摩擦因数,取传送带底端为零势能面,下列描述小物块速度v,重力势能EP,动能Ek和机械能E四个物理量随物块沿传送带运动距离x的变化趋势中正确的有( )
A.B.C.D.
【答案】BCD
A.小物块无初速度的放在传送带上,先向下加速,最初阶段传送带的速度大于小物体的速度,滑动摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律的小物体的加速度
由
得
故v—x图像应为向x轴弯曲的一段曲线;
当小物体加速到与传送带的速度相等后,由于,重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力,小物体受到的合力沿传送带向下,小物块继续向下加速;
小物块的速度大于传送带的速度v0后,摩擦力沿传送带向上,加速度
故v-x图像同样为向x轴弯曲的一段曲线,故A错误;
B.取传送带底端为零势能面,设初状态重力势能为EP0,重力势能表达式为
EP-x图像应为斜率为负值的一段直线,故B正确;
C.小物块加速度为a1时,根据动能定理有动能的表达式为
设此过程获得的动能为Ek0,Ek-x图像应为斜率为正值、过原点的一段直线;
小物块的速度大于传送带速度后加速度为a2,动能表达式为
故Ek-x图像应为斜率为正值的一段直线;
由于,斜率变小,故C正确。
D.小物块加速度为a1时,摩擦力做正功,机械能增加,机械能表达式为
E-x图像应为斜率为正值的一段直线,纵轴截距为初状态的机械能EP0;
小物体加速到与传送带的速度相等时,机械能增加到最大值Em,小物块的速度大于传送带速度后,摩擦力做负功,机械能表达式为
E-x图像应为斜率为负值的一段直线,故D正确。
故选BCD。
9.如图甲所示,质量为0.1kg的小球沿光滑的水平轨道从A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.9m的圆轨道,小球从A运动到C的过程中其速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示.已知小球恰能到达最高点C,运动一周后从A点离开圆轨道,圆轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计.g取10m/s2,B为AC轨道中点.下列说法正确的是( )
A.图乙中x的数值为9
B.小球从从A点离开圆轨道时的动能为1.30J
C.小球从A到C合外力对其做的功为-2.75J
D.小球从B到C损失了0.475J的机械能
A.图乙中的点表示小球到达C点速度的平方为x;
小球恰能到达最高点C,则有:
代入数据得:
x=9,
故A正确
B.物体从A到C的过程根据动能定理可知
若从C再次运动到A克服摩擦力做功和从A到C一样,则再次回到A时的动能为
但由于下降过程中的平均阻力小于上升过程中的平均阻力,所以再次回到A点时的动能大于1.30J,故B错误
C.根据动能定理可知小球从A到C合外力对其做的功为
故C正确
D.根据功能关系可知小球从A到C损失的机械能为
若摩擦力做功恒定,则从小球从B到C损失了0.475J的机械能,但由于从A到B的平均摩擦力大于从B到C的平均摩擦力,所以从B到C损失的机械能小于0.475J,故D错误;
10.如图所示,一轻绳系着可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动,已知绳长为l,重力加速度为g,小球在最低点Q的速度为v0,忽略空气阻力,则( )
A.若小球恰好通过最高点,速度大小刚好为0
B.小球的速度v0越大,则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大
C.当时,小球一定能通过最高点P
D.当时,轻绳始终处于绷紧状态
【
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