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第07讲:机械能守恒定律及功能关系
一、单选题
1.(2022春·吉林延边·高一期末)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,则( )
A.运动过程中小球的机械能守恒 B.t2时刻小球的加速度为零
C.t1~t2这段时间内,小球的动能在逐渐减小 D.t2~t3这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加
2.(2022春·辽宁葫芦岛·高一统考期末)质量为m的物体,在距地面为h的高处,以的恒定加速度由静止竖直下落到地面,对于这一下落过程,下列说法正确的是( )
A.物体的机械能守恒 B.物体受恒定阻力大小为
C.重力做功 D.物体的动能增加
3.(2022春·上海浦东新·高一校考期末)质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是( )
A.物体重力势能减少 B.物体的机械能减少
C.物体的动能增加 D.重力做功
4.(2022春·北京房山·高一统考期末)把质量为m的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C,如图乙,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,则下列说法正确的是( )
A.小球在C点时的加速度大小为0
B.小球在B点时的动能最大
C.从A点运动到C点过程中,小球的机械能不守恒
D.从A点运动到C点过程中,小球的速度逐渐增大
5.(2022春·河北沧州·高一统考期末)如图所示,水平传送带以的速度匀速运行,质量为的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带左端点A处,若物块与传送带间的动摩擦因数为,A与传送带右端点B相距,重力加速度g取10m/s2,则物块从A运动到B的过程中( )
A.传送带对物块做功为4J B.因摩擦产生的热量为4J
C.电动机因运送物块多消耗的电能为4J D.传送带克服摩擦力做功为2J
6.(2023春·全国·高一期末)如图所示,细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下,当细绳与钉子相碰时( )
A.钉子的位置越靠近小球,绳越容易断
B.钉子的位置越远离小球,小球能够向右摆动到更高的位置
C.钉子的位置越靠近小球,小球的线速度增量越大
D.钉子的位置越远离小球,小球的线速度增量越小
7.(2022春·山东潍坊·高一统考期末)如图所示,地球的两颗人造卫星甲、乙的质量均为m,分别在圆轨道和椭圆轨道上运动,AB分别为椭圆轨道的近地点、远地点,与地心的距离分别为r、3r,两轨道相切于A点,万有引力常量为G,地球的质量为M,规定无限远处卫星的引力势能为0,质量为m的卫星离地心的距离为R时,其引力势能为,下列说法错误的是( )
A.甲、乙的运行周期之比为
B.在A点,甲的加速度等于乙的加速度
C.甲、乙在A点的机械能相等
D.甲的机械能为
8.(2022春·辽宁沈阳·高一校考期末)下图为我国发射的“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图,轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点,轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道,P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点,图中P、S、Q三点与火星中心共线,下列说法正确的是( )
A.探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速
B.探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间大于在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
C.探测器在轨道Ⅰ上经过P点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度
D.探测器在Q点的机械能大于在轨道Ⅱ上P点的机械能
9.(2022春·陕西宝鸡·高一统考期末)如图所示一个质量为M的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹,以水平速度射入木块并留在木块中,在此过程中,子弹射入木块的深度为d,木块运动的距离为s,木块对子弹的平均阻力为f,则对于子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块过程中系统的机械能守恒
B.木块增加的动能为
C.子弹减少的动能等于
D.系统损失的机械能等于
10.(2023春·全国·高一期末)如图所示,物块放在水平桌面上,一根细线一端连接在物块上,另一端连接在小球上,将小球拉至A点(水平伸直),在B点固定有一根水平的光滑钉子。由静止释放小球,小球运动过程中,物块始终保持静止,桌面对物块的摩擦力最大值为f;若将钉子沿水平方向向左平移一小段距离,仍将小球拉至A点由静止释放,在小球运动至最低点的过程中( )。
A.物块一定会滑动 B.物块是否滑动取决于A与钉子的距离
C.小球的机械能守恒