内容正文:
第五章 机械能及其守恒定律
5.7机械能守恒定律综合练
一、单选题
1.如图所示,质量分别为、的小球,通过完全相同的甲、乙两弹簧竖直悬挂在天花板上。已知重力加速度大小为,弹簧质量可忽略不计且始终在弹性限度内,不计一切阻力。用水平挡板竖直向上缓慢托起小球,直至将甲弹簧压缩到弹力大小为,之后在某时刻突然撤去挡板,下列说法正确的是( )
A.与初始位置比,撤去挡板前甲弹簧的弹性势能增加
B.与初始位置比,撤去挡板前乙弹簧的弹性势能增加
C.在撤去挡板的瞬间,甲、乙两弹簧的弹力之比为
D.在撤去挡板的瞬间,甲、乙两弹簧的形变量之比一定为
2.如图所示,坡道滑雪中运动员从斜面自由滑到水平面直至停止,运动员与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,空气阻力不计,其运动过程中重力的瞬时功率P和动能随时间t、重力势能和机械能E随水平位移x变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动,其图像如图所示。汽车在时间内做匀加速直线运动,内汽车保持额定功率不变,内汽车做匀速直线运动,最大速度,汽车从末开始关闭动力减速滑行,时刻停止运动。已知,,汽车的额定功率为,整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A.时刻的瞬时速度
B.汽车在内通过的距离
C.为
D.阻力大小为
4.如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上,质量均为m的物体A、B通过轻绳轻质滑轮连接,轻绳倾斜部分与斜面平行,重力加速度为g,从静止释放A到B落地前( )
A.A的动能增加量是B的4倍 B.B的重力势能变化量是A的2倍
C.B的加速度为g D.轻绳中的拉力为mg
5.小球在空中自由下落,无风条件下,小球受到的空气阻力大小与其下落速度大小的平方成正比。一小球从某一高处由静止竖直下落至地面的过程中,位移大小为x,速度大小为v,加速度大小为a,重力势能为,动能为,下落时间为t。取地面为零势能面,则下列关系图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图,一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上,台面水平且光滑。质量均为的甲、乙两小球用一根劲度系数为的轻质弹簧拴接在一起,小球乙与竖直挡板接触(不固定),用力推压小球甲使弹簧压缩,弹簧压缩量为时锁定小球甲。现解除对小球甲的锁定,同时给小球甲施加一个水平向左的外力F,使小球甲由静止开始向左以的加速度做匀加速直线运动,当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉外力F。有关甲、乙两小球的运动情况的判断,下列说法正确的是( )
A.外力F的最大值为
B.弹簧锁定时弹性势能为
C.小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为
D.外力F对小球甲做的功为
7.已知汽车在平直路面上由静止启动,阻力恒定,最终达到最大速度后以额定功率匀速行驶,ab、cd平行于v轴,bc反向延长线过原点O,汽车质量为M,已知M、、、,下列说法不正确的是( )
A.汽车额定功率为 B.汽车从b到c过程作变加速运动
C.汽车匀加速运动持续的时间为 D.汽车从a到b过程克服阻力做功
8.如图所示,一顶角为直角的“ ”形光滑细杆竖直放置。质量均为的两金属环套在细杆上,高度相同,用一劲度系数为的轻质弹簧相连,此时弹簧为原长。两金属环同时由静止释放,运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内,且弹簧始终保持水平,已知弹簧的长度为时,弹性势能为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.金属环在最高点与最低点加速度大小相等
B.左边金属环下滑过程机械能守恒
C.弹簧的最大拉力为
D.金属环的最大速度为
二、多选题
9.如图所示,现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线,与水平方向夹角为,斜面光滑,链条与传送带之间的动摩擦因数为常数。传送带以较大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时,支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上,当位于传送带部分的长度时,链条恰能保持静止。现将链条从位于传送带部分的长度的位置由静止释放,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.释放瞬间链条的加速度为
B.链条与传送带之间的动摩擦因数
C.链条始终在滑动摩擦力的作用下,从的位置静止释放,到完全进入传送带的瞬间,速度大小
D.若链条的机械能增加量为,传送带消耗的电能为,不计电路中产生的电热,等于
10.如图所示,竖直平面内固定一半径为R = 0.5m的表面粗糙的四分之一圆弧轨道,其圆心O与A点等高。一质量m = 1kg的小物块(可视为质点)在不另外施力的情况下,能以速度沿轨道自A点匀速率运动到B点,P为弧AB的中点,重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的