高一物理必修二8.4节机械能守恒定律同步课时练习
一、选择题:
1、如图,光滑固定斜面的倾角为30°,A、B两物体的质量之比为4∶1.B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连,开始时A、B离地高度相同.在C处剪断轻绳,当B落地前瞬间,机械能之比为( )(以地面为零势能面).
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1
2、如图所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8 m,bc=0.4 m,那么在整个过程中下列说法错误的是( )
A.滑块动能的最大值是6 J
B.弹簧弹性势能的最大值是6 J
C.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 J
D.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒
3、物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图像中,能正确反映各物理量之间的关系的是( )
4、蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动.北京青龙峡蹦极跳塔高度为70米,身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下,下落高度大约为52米.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点.下列说法正确的是( )
A.运动员到达最低点前加速度先不变后增大
B.蹦极过程中,运动员的机械能守恒
C.蹦极绳张紧后的下落过程中,动能一直减小
D.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力一直增大
5、如图所示,A、B两球的质量相等,A球挂在不能伸长的绳上,B球挂在轻质弹簧上,把两球都拉到水平位置,然后释放,若小球通过悬点O正下方的C点时,弹簧和绳子等长,则下列说法错误的是( )
A.在C点A、B两球的动能相等
B.A、B两球重力势能的减少量相等
C.A球的机械能守恒
D.B球的机械能减小
6、如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A.小球的动能与重力势能之和保持不变
B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
7、半径为R=0.4 m的圆桶固定在小车内,有一光滑小球静止在圆桶最低点,如图所示.小车以速度v=4 m/s向右做匀速运动,g取10 m/s2,当小车突然停止,此后关于小球在圆桶中上升的最大高度下列说法正确的是( )
A.等于0.8 m B.等于0.4 m
C.大于0.4 m小于0.8 m D.小于0.4 m
8、如图所示,光滑半球的半径R=0.8m,一小球从其顶端由静止开始滑下,球到达地面时的速率是( ).(g取10m/s2)
A.4m/s B.0.8m/s C.1.6m/s D.3.2m/s
二、填空题:
9、用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能;实际上,小球在摆动过程中,会与空气摩擦产生热,摆幅逐渐减小,最终停下来,那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能。(填“大于”、“等于”或“小于”)
10、如图,把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状,且竖直放置,管口A竖直向上,管口B水平向左,一小球从管口A的正上方h1高处自由落下,经细管恰能到达细管最高点B处.若小球从A管口正上方h2高处自由落下,进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A管口,则h1∶h2为 .
11、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各连有一杂技演员(可视为质点),甲站于地面上,乙从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员乙摆至最低点时,甲刚好对地面无压力,则演员甲的质量与演员乙的质量之比为 .
12、物体以60J的初动能,从A点出发作竖直上抛运动,在它上升到某高度时,动能损失了30J,而机械能损失了10J,则该物体落回到A点时的动能为 (空气阻力恒定)。
13、以v0的速度竖直向上抛出一物体,忽略空气阻力影响,则物体上升的最大高度hmax=_________;物体的重力势能为动能一半时,物体离抛出点的高度而h1=hmax;物体的重力势能和动能相等时,物体离抛出点的高度h2=______hmax;物体的动能是势能的一半时,物体离抛出点的高度h3=________hmax;物体的速度减为时,物体离抛出点的高度h4=__________hmax。
14、如图所示,有一条长为L=2m的均匀金属链条,有一半长度在光滑的足够高的斜面上,斜面顶端是一个很小的圆弧,斜面倾角为30°,另一半长度竖直下垂在空中,链条由静止释放后开始滑动,则链条刚好全部滑出斜面时的速度为 m/s(g取10m/s2)
三、解答题:
15、如图所示质量为m的小球自弧形斜面顶端A处由静止滑下,在斜面底端B处进入半径为R的圆形轨道,小球刚好能通过圆形轨道的最高点C,已知A、B两点的高度差为3R,AB段粗糙,BC段光滑,重力加速度为g.求:
(1)小球在B点的速度;
(2)A到B过程中摩擦力对小球做的功.
16、a、b为紧靠着的且两边固定的两张相同的薄纸,如图所示。一个质量为m的小球从距纸面高度为H处自由下落,恰好能穿破两张纸(即穿过后速度为零)。现将a纸的位置升高,b纸的位置不变,要使小球仍能穿破两张纸,则a纸上移的最大高度是多大?
17、如图所示,质量都是m的物体A和B,通过轻绳子跨过滑轮相连。斜面光滑,不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A、B两物均静止。撤去手后,求:
(1)A物体将要落地时的速度多大?
(2)A物落地后,B物由于惯性将继续沿斜面上升,则B物在斜面上的最远点离地的高度多大?
参考答案:
一、选择题:
1、D 2、A 3、B 4、D
5、A 6、B 7、C 8、A
二、填空题:
9、等于 等于
10、4∶5
11、2:1
12、20
13、v02/2g,1/3,1/2,2/3,3/4
14、
三、解答题:
15、(1) vB=
(2) W=-.
16、H/2
17、(1) v=[gh(1-sinθ)]1/2
(2)H=h(1+sinθ)/2