时间:2017-07-10 20:58:39
1、选择题 如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,在小球下降阶段中,下列说法正确的是(?)
A.在B位置小球动能最大
B.从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C.从A→D位置小球动能先增大后减小
D.从B→D位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量
参考答案:C
本题解析:小球从B至C过程,重力大于弹力,合力向下,小球加速,C到D,重力小于弹力,合力向上,小球减速,故在C点动能最大,故A错误;从A→C过程,重力势能减小量转化为动能、弹性势能,选项B错误;从A→D过程,A点和D点动能都是零,所以小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,选项C正确;从B→D过程,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,选项D错误;故选C
点评:本题关键是要明确能量的转化情况,同时要知道在平衡位置动能最大,借助力与运动的关系是关键
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=1.0m的水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O/点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧,小物块
与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5.整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A,g取10m/s2.求:
(1)解除锁定前弹簧的弹性势能;
(2)小物块第二次经过O/点时的速度大小;
(3)最终小物块与车相对静止时距O/点的距离.
参考答案:(1)
;(2)2.0m/s;(3)0.5m
本题解析:(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,故小物块恰能到达圆弧最高点A时,二者的共同速度
? ①
设弹簧解除锁定前的弹性势能为
,上述过程中系统能量守恒,则有
? ②
代入数据解得
? ③
(2)设小物块第二次经过
时的速度大小为
,此时平板车的速度大小为
,研究小物块在圆弧面上下滑过程,由系统动量守恒和机械能守恒有
? ④
? ⑤
由④⑤式代入数据解得
m/s? ⑥
(3)最终平板车和小物块相对静止时,二者的共同速度为0.设小物块相对平板车滑动的总路程为s,对系统由能量守恒有
? ⑦
代入数据解得s="1.5m?" ⑧
则距
点的距离x=s-L=0.5m?⑨
本题难度:一般
3、选择题 关于重力势能和电势能的下列说法中,正确的是( )
A.两种势能都是物体单独具有的
B.两种势能的值都与零势能位置选择无关
C.两种势能的变化量,都可以用力做的功来衡量
D.两种势能的值都可正可负,所以都是矢量
参考答案:A:重力势能是物体与地球共同拥有的,故A错误;
B:重力势能和电势能的大小都与零势能的选取有关,故B错误;
C:重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加;电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.两种势能的变化量,都可以用力做的功来衡量.故C正确;
D:势能是标量,两种势能的正负仅仅表示它的位置与零势能面的位置的关系,故D错误.
故选:C
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 如图所示,A、B两个物体质量均为m,由轻杆相连,光滑水平轴AO=L,BO=2L,使杆由水平位置静止释放,当B转至O点正下方时,速度为_____________,它对细杆的拉力为_____________。
参考答案:
,2mg
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 小车AB静置于光滑的水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥,AB车的质量为M,长为L,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB与C都处于静止状态,如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C离开弹簧向B端冲去,并跟B端橡皮泥黏在一起,以下说法中正确的是(? )
A.如果AB车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒
B.整个系统任何时刻动量都守恒
C.当木块对地运动速度大小为v时,小车对地运动速度大小为
v
D.AB车向左运动最大位移大于
L
参考答案:B C
本题解析:物体C离开弹簧向B端冲去并跟B端橡皮泥黏在一起,此过程中系统要损失能量,所以整个系统机械能不守恒,选项A错误;系统在整个过程中不受外力作用,动量守恒,选项B正确;由动量守恒,当木块对地运动速度大小为v时有
,解得
,选项C正确;设小车向左的最大位移为x,物块C相对车向右的位移为d,由动量守恒
,解得
,因为d<L,所以
,D错误。
本题难度:一般