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第六章机械能守恒定律
第4讲 机械能守恒定律及其应用课时作业
1. 如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上。现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 斜劈对小球的弹力不做功
B. 斜劈与小球组成的系统机械能守恒
C. 斜劈的机械能守恒
D. 小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量
(2021·海南卷·2)
2. 水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度,末端到水面的高度。取重力加速度,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力。则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )
A. B. C. D.
3. 质量为m的小球从距离水平地面高H处由静止开始自由落下,取水平地面为零势能面,重力加速度大小为g,不计空气阻力,当小球的动能等于重力势能的2倍时,经历的时间为( )
A. B. C. D.
4. 如图,一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置质量均为m的两金属环套在细杆上,高度相同,用一劲度系数为k的轻质弹簧相连,弹簧处于原长l0。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。弹簧的长度为l时弹性势能,重力加速度为g。对其中一个金属环,下列说法正确的是( )
A. 金属环的最大加速度为
B. 金属环的最大速度为
C. 金属环与细杆之间最大压力为
D. 金属环达到最大速度时重力的功率为
5. 如图,一个质量为0.9kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,=60°,小球到达A点时的速度vA=4m/s。(取g=10m/s2)( )
A. 小球做平抛运动的初速度m/s
B. P点和C点等高
C. 小球到达圆弧最高点C时对轨道压力为12N
D. P点与A点的竖直高度h=0.6m
6. 如图所示,有一光滑轨道ABC,AB部分为半径为R的1/4圆弧,BC部分水平,质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端,轻杆长为R,小球可视为质点,开始时a球处于图弧上端A点,由静止开始释放小球和轻杆,使其沿光滑弧面下滑,下列说法正确的是( )
A. a球下滑过程中机械能保持不变
B. b球下滑过程中机械能保持不变
C. a、b球滑到水平轨道上时速度大小均
D. 从释放a、b球到a、b球都滑到水平轨道上,整个过程中轻杆对a球做的功为
7. 如图所示,质量M的小球套在固定倾斜的光滑杆上,原长为l0的轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内。图中AO水平,BO间连线长度恰好与弹簧原长相等,且与杆垂直,O′在O的正下方,C是AO′段的中点,θ=30°。现让小球从A处由静止释放,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A. 下滑过程中小球机械能守恒
B. 小球滑到B点时的加速度大小为 g
C. 小球下滑到B点时速度最大
D. 小球下滑到C点时的速度大小为
(2023·广东省深圳实验学校、湖南省长沙一中高三联考)
8. 如图所示,一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动,两端固定质量均为m的小球A和B, A到O的距离为L,现使杆在竖直平面内转动,B运动到最高点时,恰好对杆无作用力,两球均视为质点,不计空气阻力和摩擦阻力,重力加速度为。当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中,下列说法正确的是( )
A. 杆对B球做正功
B. B球的机械能守恒
C. 轻杆转至水平时,A球速度大小为
D. 轻杆转至水平时,B球速度大小
(2023·广东省佛山一中高三月考)
9. 如图所示,物块A套在光滑水平杆上,连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为,细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连,定滑轮顶部离水平杆距离为h=0.2m,现将物块B由静止释放,物块A、B均可视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,不计空气阻力,则( )
A. 物块A与物块B速度大小始终相等
B. 物块B下降过程中,重力始终大于细线拉力
C. 当物块A经过左侧滑轮正下方时,物块B的速度最大
D. 物块A能达到的最大速度为1m/s
(2023·四川省泸县第一中学模拟)
10. 如图所示,把质量为0.4kg的小球放在竖直放置的弹簧上,并将小球缓慢向下按至图甲所示的位置,松手后弹簧将小球弹起,小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图像如图乙所示,其中0.1~0.3m的图像为直线,弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 小球与弹簧分离时对应的位移小于0.1m
B. 小球的v2-x图像中最大的速度为v1=2m/s
C. 弹簧