高中物理知识点总结《机械能守恒及其条件》高频试题特训(2019年最新版)(十)

时间:2019-06-28 05:21:48

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1、选择题  物体沿光滑固定斜面向下加速滑动,在运动过程中,下述说法正确的是

[? ]


A.重力势能逐渐减少,动能也逐渐减少
B.重力势能逐渐增加,动能逐渐减少
C.由于斜面是光滑的,所以机械能一定守恒
D.重力和支持力对物体都做正功


参考答案:C


本题解析:


本题难度:简单



2、计算题  (16分)如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均可忽略,整体视为质点。该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:

(1)滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之前A球和B球的速度v0的大小。
(2)最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后A球和B球速度vA和vB的大小。
(3)弹簧处于锁定状态时的弹性势能。


参考答案:???


本题解析:设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为V0,解除弹簧锁定后A、B的速度分别为vA、vB,B到轨道最高点的速度为v,则有:
(1)根据系统机械能守恒有:?得:??(1分)?
(2)对B,在最高点重力提供向心力有: ?(2分)
解除锁定后在最低点由系统机械能守恒:?(2分) ?(1分)
对A.B组成系统由动量守恒有:?(3分)?
?(1分)
(3)由系统机械能守恒有:?(2分)?
解得:?(1分)


本题难度:一般



3、计算题  如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ。现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;
(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离。


参考答案:解:(1)物块从D到C,根据机械能守恒定律,得
物块经C点,根据牛顿第二定律,得
由以上两式得支持力大小FN=3mg
由牛顿第三定律得,物块对轨道的压力大小为3mg
(2)小物体通过圆弧轨道后,在斜面上运动到最大距离S时速度为0,由动能定理可得


本题解析:


本题难度:一般



4、计算题  (8分)如下图所示,质量为m的小球由长为L的轻绳固定在O点,今将小球拉至水平A点静止释放 ,在O点正下方何处钉一铁钉O′方能使小球绕O′点在竖直平面内做圆周运动?
?


参考答案:0.6L


本题解析:设小园的半径为r,恰好到C点,则有mg=mvc2/r?①
A-C由机械能守恒得:mgL=mvc2/2 +2mgr?②
由①②得,rmin=0.4L,00/max=0.6L
本题考查机械能守恒定律的应用和圆周运动规律的应用,在c 点刚好通过的临界条件为只有重力提供向心力,在从A点到C点由动能定律可求得C点速度


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,固定在竖直平面内的光滑3/4圆弧轨道AB-CD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点,AC为圆弧的一条水平直径,AE为水平面.现使小球自A点正上方O点处静止释放,小球从A点进入圆轨道后能通过轨道最高点D.则(? )

A.小球通过D点时速度可能为零
B.小球通过D点后,一定会落到水平面AE上
C.小球通过D点后,一定会再次落到圆轨道上
D.O点可能与D点等高


参考答案:B


本题解析:由竖直面内圆周运动规律可知:小球既然能通过最高点则过最高点时速度不可能为零,其临界速度为,其中R为光滑圆弧轨道的半径.由机械能守恒可得小球要通过最高点D,至少应从处开始下落,因此AD错误;若小球刚好可以通过D点,则离开D点后做平抛运动,当下落R高度时,需要时间为其水平位移为大于圆轨道的半径,故小球一定不会落到圆轨道上,只能落在水平面AE上,C错误;B正确.


本题难度:简单




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