专题04 机械能与曲线运动相结合的问题、三种能量位移图像-2021-2022学年高一物理下学期期末考试好题汇编（人教版2019）

专题04 机械能与曲线运动相结合的问题、三种能量位移图像 一、机械能与曲线运动相结合的问题 1．如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，一物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并恰能从轨道上端水平飞出，则小物块的落地点到轨道下端的距离为（重力加速度大小为g）（　　） A． B． C． D． 2．一小球以初速度竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问下列几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度H（忽略空气阻力）（　　） A．图a，以初速度沿光滑斜面向上运动 B．图b（），以初速度沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动 C．图c（），以初速度沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动 D．图d，以初速度沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动 3．如图甲所示，长为L的轻质细杆一端固定着小球，另一端通过铰链连接在O处的固定转轴上，小球可随杆在竖直平面内做圆周运动。设小球运动到最高点的速度大小为v，此时小球对杆的作用力为F，其F-v2图像如图乙所示。不计一切阻力，则（　　） A．当地的重力加速度大小为 B．小球的质量为 C．当v2=b时，小球对杆的作用力大小为 D．只要v2≥c，小球在最低点和最高点时对杆的作用力大小之差均为4a 二、动能位移图像 4．将某物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回地面。设在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能随距离地面高度h的变化关系如图所示，取，下列说法中正确的是（　　） A．物体上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加 B．物体的质量 C．物体受到的空气阻力大小 D．物体上升和下降两个过程中重力的冲量相等 5．如图甲所示，有一物体由O点以初速度v0沿水平面向右滑行，物体始终受到一个水平向左的恒力F，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，其动能Ek随离开O点的距离s变化图线如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A．物体的质量为m=2kg B．物体受到水平向左的恒力F=2N C．物体与水平面间的摩擦力大小Ff=3N D．由于摩擦力做负功，物体的机械能不断减小 三、势能位移图像 6．如图所示为跳伞运动员在竖直下落过程中的v-t图像（取竖直向下为正方向）。下列关于跳伞运动员的位移y和重力势能Ep（选地面为零势能面）随下落的时间t，重力势能Ep和机械能E随下落的位移y变化的图像中，可能正确的是（       ） A． B． C． D． 7．一个物体在t=0时刻在某一确定的高度以初速度v0水平抛出，运动时间为t，下落高度为h，重力的瞬时功率为 P，物体的动能为Ek，重力势能为EP，机械能为E。不计空气阻力，则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 四、机械能位移图像 8．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动，跳跃者站在约40m以上高度的平台，把一端固定的一根长长的弹性绳绑在踝关节处然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下无初速度跳下。绑在跳跃者踝关节的弹性绳很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。运动员从跳下至下落到最低点的过程中其机械能与位移的图像如图所示，图中为直线，为曲线，若忽略空气阻力作用，下列判断错误的是（　　） A．过程中，只有重力做功，因此机械能守恒 B．过程中，重力做正功为，重力势能减少了 C．过程中，运动员一直做加速度越来越大的减速运动 D．过程中，运动员的动能先增加再减小，机械能一直减小 9．从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g=10m/s2，则（　　） A．物体质量为8kg B．h=0时物体的速率为m/s C．从自由释放到落地前的瞬间，物体动能增加80J D．物体下落过程中受到5N的阻力 10．如图甲所示的陀螺可在圆轨道的外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”，该玩具深受孩子们的喜爱。其物理原理可等效为如图乙所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的小铁球（视为质点）在轨道外侧转动，A、B两点分别为轨道上的最高、最低点。铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．铁球绕轨道转动时机械能守恒 B．铁球可能做匀速圆周运动 C．铁球在A点的速度可能大于 D．要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为 11．如图甲所示，在竖直平面内固定一段光滑的水平轨道AB和光滑半圆形轨道BC，轨道最低点B、最高点C各有一个压力传感器，水平轨道安装弹射装置，弹射装置有不同挡位，质量为m的小球被弹射后获得不同的动能从B点进入半圆轨道，通过计算机获取两个传感器的示数与入射动能关系图像，如图乙中直线①、直线②所示，重力加速度取，以下说法正确的是（　　） A．C点对应直线①，B点对应直线②，两直