时间:2017-02-28 23:24:32
1、简答题 如图,竖直平面内固定一半径为R的半圆形圆柱截面,用轻质不可伸长且足够长的细线连接A、B两球,质量分别为M、m.现将球从圆柱边缘处由静止释放,已知A球始终不离开球面且不计一切摩擦.求A球滑到最低点时,两球速度的大小?
参考答案:A球滑到最低点时,两球的速度不等,将A球的速度进行分解如图,A球沿绳子方向的分速度等于B球的速度,即有
? vAsin45°=vB
又MgR-
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,质量相同的物体A与B通过一轻绳绕过光滑固定的定滑轮系在一起,B在光滑斜面上,开始时用手托着A使他们都静止,然后放手,在A未到达地面、B未到达斜面顶端之前,( )
A.物体A的动能总比物体B的动能大
B.轻绳对物体A不做功
C.物体A和B构成的系统的机械能不守恒
D.物体B的机械能一定变大
参考答案:A、AB通过轻绳相连,运动过程中速度大小相等,所以动能相等,故A错误;
B、A受到重力和绳子向上的拉力,向下加速运动,绳子对A做负功,故B错误;
C、AB组成的系统在运动过程中只有重力做功,系统机械能守恒,故C错误;
D、B向上做加速运动,速度变大,动能变大,高度上升,重力势能也变大,总机械能变大,故D正确;
故选D
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E、测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是?否等于增加的动能。
请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填写在下面的空行内,并说明其原因。
__________________;__________________;__________________。
(2)在上述实验中,设质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点,如下图所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位:cm,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减小量为ΔEP=?J,物体动能的增加量ΔEK=?J。(均取两位有效数字)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,即使操作规范、数据测量及数据处理都很准确的前提下,该实验求得的ΔEP也总是略大于ΔEK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因是?。
参考答案:(1)B,应该接到电源的交流输出端;D,应该先接通电源,待打点稳定后再释放纸带;C,因为根据测量原理,重锤的动能和势能中都包含了质量m,可以约去
(2)0.47;0.46
(3)重锤下落时受到空气阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用,重锺的机械能减少
本题解析:ΔEP=mghob=0.47J。(求速度应用平均速度等于中间时刻的瞬时速度)。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,轻质弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端的挡板C上,另一端自然伸长到A点.质量为m的物块从斜面上B点由静止开始滑下,与弹簧发生相互作用,最终停在斜面上某点.下列说法正确的是
A.物块第一次滑到A点时速度最大
B.物块停止时弹簧一定处于压缩状态
C.在物块滑到最低点的过程中,物块减少的重力势能全部转化成弹簧的弹性势能
D.在物块的整个运动过程中,克服弹簧弹力做的功等于重力和摩擦力做功之和
参考答案:BD
本题解析:物体沿斜面有静止滑下,说明,物体加速下滑,遇到弹簧后,受到向上的弹力,随弹簧压缩量逐渐增大,弹力逐渐增大,加速度变小,当弹力满足
时,加速度等于0,速度最大,选项A错。物体静止时一定是平衡,合力为0,由于
,弹力一定沿斜面向上,即弹簧处于压缩状态选项B对。在物块滑到最低点的过程中,物块减少的重力势能一部分克服摩擦力做功转化为内能,一部分转化为弹簧弹性势能,选项C错。在物块的整个运动过程中,根据动能定理,合外力做功为0,即克服弹簧弹力做的功等于重力和摩擦力做功之和,选项D对。
本题难度:一般
5、选择题 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是(?)
A.下落过程中运动员到达最低点前速度一直增大
B.下落过程中,运动员的加速度先增大后减小。
C.蹦极绳张紧后的下落过程中,蹦极绳的弹力对人做负功,弹性势能增加
D.蹦极过程中,运动员、地球所组成的系统机械能守恒
参考答案:C
本题解析:运动员先加速下落,再减速下落,直至最低点,A错误;下落过程中弹力逐渐增大,开始时重力大于弹力,后来弹力大于重力,合力(或加速度)先减小后增大,B错误;下落过程中,蹦极绳的弹力始终对人做负功,弹性势能增加,C正确;蹦极过程中,运动员、弹性绳、地球所组成的系统机械能守恒,D错误。
本题难度:一般