17 第八章 第9单元 机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律-【百汇大课堂·物理学习测试卷】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（人教版2019）

(3)电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B 面运动后斜抛，在最高点有动能，根据机械能守恒，小球 的拉力为F',则P'=Fu1⑦，代入数据，解得F'=5N A不能到达H高度，故甲轨道不可能；乙轨道，小球做 ⑧，由此解得木板B受力满足F'-41mAg一2(mA十 竖直上抛运动，在最高点速度为零，能达到H高度，但 B)g=0⑨，所以木板B将做匀速直线运动，而物体A 不能击中小球P,故乙轨道不可能；丙轨道，在小球A通 则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。 过4圆时速度为零，小球A要到达P点，在P点要有动 设这一过程时间为t,有=aA(t十t')⑩，这段时间内 B的位移s1=yt①，A、B速度相等后，假设A、B一 能，根据机械能守恒，小球到不了P点，故丙轨道不可 直保持相对静止，则由F一2(mA十mB)g=(mA十 能；丁轨道，小球到达P点时，小球的动能完全转化为 mB)a、FA=Aa可解得FA=0.5N,小于最大静摩擦 重力势能，到达P点动能恰好为零，小球恰好击中小球 力，故假设正确，A、B能保持相对静止，又由于F> P,故丁轨道可以。 2(mA十mB)g,且电动机输出功率恒定，则A、B将一 4.C解析：小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程 起做加速度逐渐减小的变加速运动，设t2=3.8s,1= 中，半圆形槽有向左运动的趋势，但由于墙壁对半圆形 1.0s,这段时间内木板B的位移为s2,则由动能定理， 槽的作用，半圆形槽实际上没有动，整个系统中只有小 球的重力做功，小球的机械能守恒；小球过了半圆形槽 得P'(t2-t-t）一(mA十mB）g2=2（mA十mB） 的最低点以后，小球对槽的作用力斜向右下方，对槽做 以2-(m1十mg)2@,联立②③@①@式并代入 正功，槽向右运动，槽对小球的作用力斜向左上方，槽对 小球做负功，该过程中除了小球的重力做功外，槽对小 数据，解得木板B在t=1.0s到t=3.8s,这段时间的 球的弹力也做功，故小球的机械能不守恒，A、D错误； 位移s=1十52=3.03m(或取s=3.0m)。 小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，在A 第9单元机械能守恒定律实验：验证机械能 点，小球竖直方向上只受重力，加速度竖直向下，处于失 守恒定律 重状态，在最低点，小球的加速度方向竖直向上，处于超 1.B解析：甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空，则 重状态，所以小球先失重，后超重，B错误；系统没有其 机械能增加；若加速升空，机械能也增加，选项A错误。 他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统 乙图中物体沿着斜面匀速向上运动，动能不变，重力势 的机械能守恒，C正确。 能增加，则机械能不守恒，选项B正确。丙图中小球做 5.D解析：由题意知，小球到达圆筒时速度为cos0,圆 匀速圆周运动，小球的动能和重力势能都不变，则机械 筒内壁光滑，则小球压缩弹簧的过程中，小球的动能转 能守恒，选项C错误。丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹 化为弹簧的弹性势能，即E,=弓m(os0)2,故A,C 开，两小车和弹簧组成的系统的机械能守恒，但是两小 车组成的系统（不包括弹簧）机械能增加，选项D错误。 正确；小球斜上抛运动过程中加速度竖直向下，处于完 2.D解析：设桌面为零势能面，铁链的质量为，开始时 全失重状态，故B正确；由于竖直方向高度不变，若小球 铁链的重力势免为E=一mg·上·合当铁链期脱离 水平进入圆筒中，则竖直方向有h=2g2=n)2 故飞行时间t不变，vo sin0不变，水平方向有x=ocos0 桌面时的重力势能为E,=一mg2,放重力势能的变化 ·t,抛射点向右移动一小段距离，则ocos日变大，可以 量为△E=E2-E,=-mgL2-L12) 增大抛射速度，同时减小抛射角日，故D错误。 而重力做的功等 2L 6.C解析：滑块A运动到P点时，垂直于杆的方向受力 于重力势能的减少量，重力势能减小，说明重力做正功， 平衡，合力为零；沿杆方向重力有沿杆向下的分力 转化为铁链的动能，即 m-mg(12-L2) 2 解得) mgsin53°，根据牛顿第二定律，得ngsin53°=ma,a= gsin53°，故A错误；滑块A由O点运动到P点的过程 g(L2-L12) 一入 中，绳子的拉力对物块B做负功，其机械能减少，故B L 错误；由于题图中杆与水平方向成53°角，可以解出题图 3.D解析：小球A从地面出发，初速度大小为√2gH,在 运动过程中，只有动能全部转化为重力势能才能上升高 中虚线长度1=Lsin53°=号m,物块B下落的高度月 度H,即mgH=m2,甲载道，小球A在鞋道上沿斜 =L-1=号m,滑块A的位移0p=Lc0s53=2m,滑 34 块A下落的高度h=OPsin53°=1.6m,当滑块A运动 10