2019高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律1机械能守恒定律的内容及表达式同步练习2.doc
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1、1第第5 5节节 机械能守恒定律机械能守恒定律1 1 机械能守恒定律的内容及表达式机械能守恒定律的内容及表达式(答题时间:(答题时间:3030分钟)分钟) 1. 在一次探究活动中,某同学设计了如图所示的实验装置,将半径R=1 m的光滑半圆弧轨道固定在质量M=0.5 kg、长L=4 m的小车的上表面中点位置,半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切。现让位于轨道最低 点的质量m=0.1kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动,某时刻小车 碰到障碍物而瞬时处于静止状态(小车不反弹),之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落 在小车的左端边沿处,该同学通过这次实验得到了如下结论,其中正确的是(
2、g取10 m/s2)( )A. 小球到达最高点的速度为10m/s B. 小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J C. 小车瞬时静止前、后,小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 N D. 小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/s2. 如图1所示,物体A以速度v0做平抛运动,落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L, 图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹。图2中的曲线是一光滑轨道,轨道的形状与图1中的虚 线相同。让物体B从轨道顶端无初速下滑,B下滑过程中没有脱离轨道。物体A、B都可以看 作质点。重力加速度为g。则下列说法正确的是( )A. A、B两物体落地时的速度方向相同
3、B. A、B两物体落地时的速度大小相等C. 物体B落地时水平方向的速度大小为52gLD. 物体B落地时重力的瞬时功率为gLmg23. 如图所示,两个43竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R相同,左侧轨道由金属凹2槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金 属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为hA和hB,下列说法正确的是( )A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为25RB. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为25RC. 适当调整hA,可使A球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处 D. 适当调整hB,
4、可使B球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处4. 如图所示,质量为M=2kg的薄壁细圆管竖直放置,圆管内部光滑,圆半径比细管的内径大得多。已知圆的半径R=0.4m,一质量m=0.5kg的小球在管内最低点A的速度大小为32m/s,g取10m/s2,则以下说法正确的是( )A. 小球恰能做完整的圆周运动 B. 小球沿圆轨道上升的最大高度为0.3m C. 圆管对地的最大压力为20N D. 圆管对地的最大压力等于40N5. 如图,从竖直面上大圆(直径d)的最高点A引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上, 同一物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则( )A. 所用的时间相同 B. 重力做功
5、都相同 C. 机械能不相同 D. 到达底端的动能相等 6. 如图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O点,O 与O点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹3簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍 处在同一水平面上,则( )A. 两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等 B. 两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大 C. 两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大 D. 两球到达各自悬点的正下方时,A球重力势能的减小量较多7. 如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定
6、在水平桌面上,OC与OA的夹角 为60,轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球( 均可视为质点)挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边,开始时m1位于C点,然后从静止释放。则 ( )A.在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等 B.在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减小 C.若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m12m2 D.若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m13m28. 如图所示,跨过轻质定滑轮的细绳两端,一端连接质量为m的物体A,另一端通过一轻质弹 簧与质量为M的物体B连接,B物体静止在地面上,用手托着A物体,在A距地面高h处时,细
7、绳刚好被拉直、弹簧无形变。现将A物体从h高处无初速释放,A物体恰好能到达地面,且A 到达地面时,B物体对地面的压力恰好减为零。已知重力加速度为g,弹簧的弹性势能与劲度系数k、弹簧的伸长量x的关系是:E弹=1 2kx2。两个物体均可视为质点,不计绳子和滑轮的质量,不计滑轮轴上的摩擦力和空气阻力。问:4(1)A、B两物体的质量之比为多少? (2)现将A、B两物体的初始位置互换,再让B物体从h高处无初速释放,当A物体刚要 离开地面时,B物体的速度是多少?9. 如图所示,光滑圆弧轨道最低点与光滑斜面在B点用一段光滑小圆弧平滑连接,可认为没有 机械能的损失,圆弧半径为R=0.5 m,斜面的倾角为45,现
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