1.如圖所示,兩根長水平桿位於同壹垂直平面內。上桿和下桿上分別套有兩個質量相等的金屬球,兩個金屬球之間用壹根輕彈簧連接。開始時,B在A的正下方,彈簧只是沒有彈性。現在給A壹個水平向右的初速度v0,然後兩個球在桿上無摩擦滑動。下列說法正確的是()。
A.球A和球B的加速度總是相同的。B .球A和球B的動能之和不變。c .當球A的速度為零時,球B就在球A的正下方d .彈簧的彈性勢能不斷增加,而球A的速度減小到零。
2.如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面的傾角為θ= 30°。物體A和B通過細繩和輕彈簧連接在光滑的輕滑輪兩側。p是固定在斜面上並垂直於斜面的光滑擋板。物體A和B的質量分別是m和4m。首先用手握住物體A,滑輪兩邊的弦剛好是直的,左邊的弦平行於斜面。彈簧處於原長狀態,A在離地高度。松手後,A開始從靜止下降。在A落地的瞬間,物體B正好對擋板沒有壓力,忽略空氣阻力。下列關於物體A的說法正確的是()。
A.機械能在落地過程中守恒。b .落地瞬間速度不壹定為零。c .輕彈簧落地過程中對輕彈簧做的功是mghD。可能在落地的過程中壹直在加速。3.如圖,壹物體從光滑斜面AB底部的A點以初速度v0向上滑動,沿斜面上升的高度為h,下列說法正確(假設下列情況下物體從A點滑動的初速度)
A.如果切掉斜面的CB部分,物體經過C點後上升的高度仍然是hB。如果斜面AB變為曲面AEB,物體仍能到達b點,如果斜面彎成弧D,物體仍沿弧hD上升。如果斜面從C點以上的部分彎曲成與C點相切的圓弧,物體上升的高度仍可能是h4。如圖所示,足夠長的傳送帶與水平方向的傾角為θ。A塊和B塊通過平行於傳送帶的輕繩跨過光滑的輕滑輪連接,B的質量為m,起初A、B和傳送帶都是靜止的,A不受傳送帶摩擦力的影響。現在讓傳送帶逆時針勻速旋轉,當B上升到壹個高度h時(不與滑輪碰撞)()。
A.a塊的引力勢能減少了mgh。
B.摩擦力對a做的功等於a增加的機械能。
C.摩擦力對a所做的功等於a和b兩個物體動能增加的總和。
d在任何時刻,重力作用在a和b上的瞬時功率相等。
5.物體沿著平滑的固定斜面向下滑動。在運動過程中,下列說法正確的是()。
A.重力勢能逐漸減小,動能也逐漸減小。
B.重力勢能逐漸增大,動能逐漸減小。
因為斜面是光滑的,所以機械能守恒。
D.重力和支撐力都對物體做正功。
6.如圖,小車上固定著壹個半徑為r的光滑圓弧槽,壹個小球還在圓弧槽的最低點。小車和小球以v的勻速向右運動,當小車突然停止時,小球的高度可能是()。
A.等於b。大於
C.小於d .與車速v無關。
2.實驗題(本題2小題* * *) 7。在驗證機械能守恒定律的實驗中,需要的實驗儀器設備有:點計時器、紙帶、鐵架、重錘。除了這些,下列設備必須是()。
A.交流電源b .低壓DC電源c .天平和砝碼d .彈簧秤
8.用點定時器“驗證機械能守恒定律”實驗裝置如圖。
(1)實驗_ _ _ _ _ _ _ _ _(填“需要”或“不需要”),用天平測量重錘的質量m。
(2)按圖中所示裝置安裝裝置時,點定時器應接在電源的_ _ _ _ _(填“DC”或“交流”)輸出端。
(3)開始計時時,“接通電源”和“松開紙帶”兩個操作步驟的順序應為:先_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
(4)用質量為m的重物驗證機械能守恒定律的實驗中,壹位同學在選擇的紙帶上依次取點數,如圖。紙帶上打孔的點記錄了重物在不同時間的位置,所以紙帶的_ _ _ _ _ _ _ _ _端(填“左”或“右”)與重物相連。設相鄰計數點之間的時間間隔為t,o為放置的第壹個點。當打點計時器打到“3”點時,物體的速度表達式為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
(1)不需要;(2)溝通;(3)打開電源;(4)左;;
三、計算題(本題***3小題)9。如圖所示,遊樂園的水滑梯的軌道是示意性的,整個軌道在同壹垂直面,軌道表面粗糙,A點到水面的高度為H,B點到水面的高度為r,壹個質量為m的遊客(視為質點)從A點開始向下滑動,然後以與B點水平相切的方向滑出軌道,落在水面上的D點,OD。
(1)遊客滑到b點的速度vB。
(2)遊客運動時軌道摩擦所做的功Wf。
10.如圖所示,在垂直平面內,半徑為r的四分之壹圓弧軌跡AB和水平軌跡BC與斜面CD平滑連接,圓弧軌跡OB和BC的半徑垂直,水平軌跡BC的長度大於,斜面足夠長。在圓形軌道上,有n個靜止物體,質量為m,半徑為r (r
A.當第n個球在斜面CD上向上移動時,機械能減少。
當第n個球在斜面CD上向上移動時,機械能增加。
C.由N個小球組成的系統在運動過程中機械能守恒,機械能E=
D.第1個球到達最低點v的速度
11.山谷中有三塊石頭和壹條無法延伸的淺常春藤,示意圖如下。圖中A、B、C、D是石頭的邊緣點,O是常春藤的固定點,h1=1.8m,h2=4.0m,X 1。兩只滇金絲猴,質量分別為M=10kg和m=2kg,分別位於左側和中間的石頭上。大猴子發現小猴子會受到傷害,就迅速從左邊石頭的A點水平跳到C點,抓住青藤的下端,蕩到右邊石頭的D點,此時速度正好為零。在運動過程中,猴子都被視為質點,空氣阻力忽略不計。重力加速度是g =
(1)大猴子從A點水平起跳時的最小速度;
(2)猴子抓住青藤擺動的速度;
(3)猴子蕩秋千時,青藤對猴子的拉力。
試卷答案
1.解法:a .由於兩個球上的力在垂直方向上是平衡的,水平方向上的彈力大小相等方向相反,所以兩個球的合力大小相等方向相反。根據牛頓第二定律,兩個球的加速度總是大小相等,方向相反,所以A是錯的。
B,A,B球和彈簧系統,只有彈性功,系統的機械能守恒,即兩個球的動能和彈簧的彈性勢能之和不變,彈簧的彈性勢能發生變化,那麽兩個球的動能之和發生變化。所以,B是錯的。
C.如果A和B兩個球組成的系統所受外力之和為零,則A和B兩個球的總動量守恒。當球A的速度為零時,球B的速度為v0,速度和彈簧處於原來的長狀態,所以B在球A的正下方,因此,C是正確的。
D.在球的速度從v0降到零的過程中,彈簧的彈性勢能先增大後減小,所以D是錯的。
所以選擇:c。
2.解法:在A和A從靜止下落的過程中,只有重力和彈簧的彈力做功,所以在A落地的過程中系統的機械能守恒,而A的機械能不守恒,所以A是錯的;
BD。根據A落地的瞬間,物體B正好對擋板沒有壓力。以B為研究對象,根據天平,此時彈簧的彈力為t = 4mg sin 30 = 2mg;以A為研究對象,靜止釋放A時,A受到重力mg,其合力向下,大小為mg;落地瞬間,A受到重力mg和彈簧2mg的力,合力向上,大小為mg,A為簡諧運動。根據對稱性,它的速度在落地瞬間為零;根據彈簧振子的運動,A向下運動時,先做加速度減小的加速運動,再做加速度逐漸增大的減速運動,所以BD是錯的;
C、根據A的簡諧運動和能量守恒,在A落地的瞬間,A的重力勢能完全轉化為彈簧的彈性勢能,所以彈簧的彈性功可能是mgh,所以C是正確的;
所以選擇:c。
3.解法:A、如果切掉斜面的CB部分,物體經過C點後做斜拋運動,斜拋運動的點有壹個水平分量速度,速度不為零。因為物體的機械能守恒,不能達到H的高度,所以A是錯的;
B.如果斜面AB變成曲面AEB,物體在該點的速度為零。根據機械能守恒定律,物體沿此曲面上升時仍能到達B點,所以B是正確的;
C、若將斜面彎成圓弧D、若能到達圓弧點,根據機械能守恒定律,已知到達H的速度應為零,物體必須受合力向心力才能到達該點,速度不為零,故已知物體不能到達D點,故C錯誤;
d、如果斜面從C點以上的部分彎曲成與C點相切的圓弧,如果B點不高於圓心,到達B點的速度可以為零。根據機械能守恒定律,物體沿斜面上升的高度仍可為H,所以d是正確的;
所以選擇BD。
4.知識點機械能守恒定律;重力勢能;電力,電力。E1E3
答案解析ACD解析:A,開始時,A,B和傳送帶都是靜止的,A不受傳送帶摩擦力的影響。如果magsinθ=mg,則ma=。b升高H,然後A降低hsinθ,然後A的引力勢能降低mag×hsinθ=mgh。因此,A是正確的。b、根據能量守恒,系統的機械能增加。摩擦力對A做的功等於A和b的機械能增量,因此,A的機械能因摩擦力而增加。因為系統的重力勢能不變,摩擦力做的功等於系統動能的增加。所以B是錯的,C是對的,A和B的速度在任何時刻都是相等的。對於B,克服重力的瞬時功率為Pb=mgv,對於A,Pa=magvsinθ=mgv,所以對於重力對A和n。
思路壹開始,A、B和傳送帶都是靜止的,A不受傳送帶摩擦力的影響。根據點力平衡,得出A和B的質量關系。根據B的上升高度,得出A的引力勢能的下降量,根據能量守恒定律判斷摩擦功與A和B的動能和機械能的關系。這個題目是力和能量的綜合問題,關鍵是正確分析初始位置和最終位置,選擇合力。
5.C
機械能守恒定律;功的計算
解法:a、根據重力做功和重力勢能變化的關系:
WG=﹣△Ep物體以加速度滑下光滑的斜坡,重力做正功,所以重力勢能逐漸減小。
因為物體以加速度滑動,動能逐漸增大,所以A和B是錯的。
C.因為斜面是光滑的,物體受到重力和支撐力,而支撐力不做功,所以只有重力做功,所以機械能必須守恒,所以C是正確的。
D,重力做正功,支撐力不做功,所以D是錯的。
所以選c。
6.解:球和車的速度相同。當汽車遇到障礙物突然停下來時,由於慣性,球會繼續運動。
球沖進圓槽有兩種可能。壹種是速度小,球在某處滑動的速度為零。
根據機械能守恒,此時有mV2=mgh,解為h=。
另壹種可能是速度高,球滑出弧面斜拋,在該點仍有水平速度,那麽此時球能達到的高度小於。
所以選擇AC。
7.A
8.(1)不需要;(2)溝通;(3)打開電源;(4)左;;
省略
9.知識點機械能守恒定律;平拋運動;向心力。D2D4E3
答案分析(1)(2)分析:(1)遊客從B點做平拋,包括:
聯立求解:
(2)從A到B,根據動能定理,有:
可用:
思路指導遊客離開A後做平拋,應用平拋運動定律和動能定理可以得到摩擦力的功。本題目考查速度、摩擦功、高度問題,對遊客的運動過程分析清楚,能應用平拋運動定律、動能定理、機械能守恒定律正確解題。
10.知識點機械能守恒定律。E3
答案解析BD解析:A和B以n個球為系統,系統的機械能守恒。當整個球在水平面上時,是動能,所以第n個球的整個動能轉化為斜面上球的重力勢能,所以第n個球的機械能增加,所以A是錯的,B是對的;C和D的機械能整體守恒,但初始重心H小於,所以E
在BC和CD上N個球的運動過程中,相鄰的兩個球總是互相擠壓。如果把N個球看成壹個整體,只有重力做功,機械能守恒。弧線AB的長度等於斜面上所有球的長度,弧線上的重心位置可能高於也可能低於斜面上的重心位置,所以第n個球在斜面上能達到的高度可能更小也可能更大。當整個球的重心移動到最低點時,第壹個球到達最低點的速度可以根據機械能守恒定律求解。本題目主要考查機械能守恒定律的應用,要求學生正確分析球的受力情況,將N個球作為壹個整體對待,難度適中。
11.
考點:機械能守恒定律;牛頓第二定律;向心力。專題:機械能守恒定律的應用。解析:(1)猴子從A點到B點做平拋運動,根據高度計算運動時間,再根據水平位移計算猴子水平跳下時的最小速度。
(2)根據C點到D點的機械能守恒,抓到D點的速度為零,計算出猴子抓青藤的速度。
(3)根據牛頓第二定律,拉力的大小是通過垂直方向的合力提供向心力而得到的。
起跳的最小速度。
(2)根據機械能守恒定律,
解是v = = m/s ≈ 9m/s .
(3)根據牛頓第二定律,
根據幾何關系,
聯立解為F=216N。
答案:(1)大猴子從A點水平跳躍時的最小速度為8m/s .
(2)猴子抓青藤的速度為9m/s .
(3)猴子蕩秋千時,青藤對猴子的拉力是216N。點評:本題綜合考查了平拋運動和圓周運動,應用了機械能守恒定律和牛頓第二定律。綜合性強,難度不大,所以要加強這類題型的訓練。
第21章。選擇題(本題6小題* * *) 1。“G1-58LC”星球適合人類居住,值得我們期待。這顆行星的質量是地球的6倍,直徑是地球的1.5倍,公轉周期為13個地球日。
A.乘以B.1.5乘以C.2乘以d。
2.月球衛星在離月球表面高度為h的圓形軌道上運行。已知月球半徑為R,月球表面重力加速度為G個月,重力常數為G。
A.月球的質量是
月球表面附近的軌道速度是
c月球衛星在軌道上的向心加速度為g個月。
D.月球衛星在軌道上的周期是2 &;pi;
3.下列現象中,不是由重力引起的是()
A.銀河系的球狀星團聚集在壹起。
b .月球繞著地球轉而不離開。
C.電子圍繞原子核旋轉而不離開。
D.樹上的果實最後總是落到地上。
4.在奧運會上,跳臺跳水是中國運動員的強項。壹個質量為m的跳水運動員從高臺上跳下。在他入水之前,他重心下降的高度是h,所需時間是t..入水後,他受到水的作用力,做了壹個減速運動。在水中,他重心下降的高度為h,對應的時間為t,設水對他的平均作用力為F,重力的局部加速度為G,那麽下面的說法或關系是正確的:
A.入水後他運動過程中動能的減少是Fh。
b,他入水後運動過程中機械能的減少是Fh。
C.他在整個行權過程中滿足Ft=mgT。
D.他的機械能在整個鍛煉過程中降低了mgh。
5.兩個垂直的力F1和F2作用在同壹物體上,物體運動壹段位移後,力F1對物體做功4J,力F2對物體做功3J,所以合力對物體做功為()。
A.7JB.1JC.5JD.3.5J
6.近年來,中國的航天事業取得了長足的進步,不僅實現了載人航天,還實現了航天員出艙活動。如圖,在壹次太空飛行實驗中,飛船先沿橢圓軌道1飛行,然後在343公裏遠地點點火,由橢圓軌道1變為高度為343公裏的圓形軌道。2.以下判斷正確的是(。
A.在從橢圓軌道1變軌到圓軌道2的過程中,航天器的機械能在不斷減少。
b飛船在圓形軌道2時,航天員出艙前後處於失重狀態。
c .航天器在這個圓形軌道2上的角速度小於同步衛星的角速度。
d .航天器在橢圓軌道1的運行周期比在圓形軌道2的運行周期短。
二、實驗題(此題為***2小題)7。如圖,是帶傳動,右輪半徑為R,A是其邊上的壹點。左邊是車軸,大輪半徑4r,小輪半徑2r。B點在小輪上,到小輪中心的距離為r..C點和D點分別位於小輪和大輪的邊上。如果皮帶在傳輸過程中沒有打滑,那麽這種說法是錯誤的
A.b點和c點的角速度相等。
B.A點和B點的角速度相等。
C.a點和c點的線速度相等。
點D.a的向心加速度大小等於點d。
8.在研究彈簧的彈性勢能與彈簧長度變化關系的實驗中,彈簧長度的變化可以用刻度尺直接測量,而彈性勢能只能用物理原理間接測量。目前有兩組學生按照兩種不同的測量方案進行測量,分別是圖A(讓鋼珠將彈簧向左壓縮壹定距離,然後從臺面上釋放)和圖B(讓滑塊將彈簧向左壓縮壹定距離,然後從靜止中釋放,使滑塊在氣墊導軌上向右移動,滑塊離開彈簧後的速度可以通過相應的測量儀器測得)。請寫出圖A中彈性勢能,球質量m與圖中各量的關系EP =;在圖B的方案中,除了得到滑塊離開彈簧後的速度外,直接要測量的量有:兩種設計方案的相似之處是將彈性勢能的測量轉化為另壹種形式能量的測量。
3.計算題(本題3個小題)9。從地面上方某壹點,以10m/s的初速度水平拋壹個球,球在1s後落地,取g=10m/s2,不考慮空氣阻力。
10.水平地面上固定壹條半徑為R=0.9m的光滑半圓形軌道,與水平面相切於A點,在1.3m處有壹個可視為質點的小滑塊,質量m=0.5kg,小滑塊與水平面的動摩擦系數u=0.2,大小f = 165438。(g=10m/s2) Q:
(1)滑塊在b點對軌道的壓力;
(2)滑塊通過b點後,離落點的水平距離.
11.如圖,工件放置在水平地面上,其AB截面為半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道,其BC截面為長度l = 0.5m的粗糙水平軌道,它們與B點相切,整個軌道位於& amp垂直面內,P點為圓弧軌道上的壹個確定點。質量可以看作是粒子。穆;1=0.4.工件質量M=0.8kg,與地面的動摩擦系數&μ;2=0.1.(取g=10m/s2)
(1)如果工件是固定的,塊體從P點釋放,沒有初速度,滑到c點剛好停下來,求P點和c點的高度差H .
(2)如果對工件施加壹個水平的恒力F,塊體和工件將在P點保持相對靜止,它們將壹起向左作勻加速直線運動。
①求f的大小.
(2)當速度v=5m/s時,工件立即停止運動(即不考慮減速的時間和位移),滑塊飛出圓弧軌跡,落到BC,求滑塊落點與b點的距離.
試卷答案
1.萬有引力定律及其應用
解:根據,第壹宇宙的速度是v=。
因為行星的質量是地球的6倍,半徑是65438+地球半徑的0.5倍,所以第壹宇宙的速度是地球的2倍,所以C是正確的,A、B、D是錯誤的。
所以選擇:c。
2.解:“嫦娥壹號”衛星繞月球做勻速圓周運動,向心力由月球引力提供,所以:
G=m(R+h)=m=ma
在月球表面,重力等於引力,有:
m & amp質數;G月=G,得到GM=g月R2、
根據上述解決方案:
M=
v=
a=
T = 2 & amppi;
因此,A是正確的,BCD是錯誤的;
所以選擇:a。
3.解:A、銀河系球狀星團靠恒星間的引力保持在壹起,所以A是錯的;
B、月球被地球吸引提供向心力,但不是繞地球做圓周運動離開的,所以B是錯的;
C,電子被原子核吸引,繞原子核旋轉,這不是引力,所以C是正確的;
D、樹上的果子總是因為地球的引力而落到地上,屬於萬有引力,所以D是錯的。本題不是重力引起的,選c。
4.B
5.作品的計算
解:當有多個力對壹個物體做功時,總功等於每個力對該物體做功的總和。
因為力F1對物體做功4J,力F2對物體做功3J,
所以F1和F2合力對物體做的總功是4J+3J=7J。
所以選擇:a。
6.解法:A、航天器由橢圓軌道1變向圓軌道2的過程,需要在P點加速後再變向圓軌道2,因此需要增加介質機械能,故A是錯誤的;
B.飛船在圓軌道2無動力飛行時,航天員出艙前後處於失重狀態,所以B是正確的;
c,圓軌道2的高度是343公裏,而同步衛星的軌道高度是3.6 &;時代;重力提供的104km可用,所以R&越大;歐米茄;越小,C越不對;
D、根據C的分析,軌道半徑越大,角速度越小,周期越長,所以航天器在圓形軌道2的周期比沿橢圓形軌道1的周期長,所以D是正確的。
所以:BD。
7.B
8.;滑塊質量;動能
9.解:小球的平拋運動,由平拋運動公式:
(1)垂直方向:=
水平方向:x = v0t = 10 &;時代;1m=10m
著陸時的位移位移:,
位移與水平方向的夾角為&;phi,.
(2)著陸時的垂直速度:vy = gt = 10 &;時代;1m/s=10m/s
著陸速度:
著陸速度與水平方向的夾角為&;θ;,.
答案:(1)球的位移為m,方向與水平方向的夾角為arctan &;phi;
(2)著陸速度為m/s,方向與水平方向的夾角為45 &;deg。
10.解法:由動能定理得到從起點到A點的過程。
設滑塊到達B點的速度為v,由機械能守恒得到從A到B的過程:
在b點,牛頓第二定律:
根據牛頓第三定律:
解決方法:方向垂直向上。
平拋時留b點;垂直方向;水平方向;
解決
點11的全過程。從b點到c點滑動的p根據動能定理得到:mgh ﹣&;穆;1mgL=0
替代數據:h = 0.2m...①
(2)①設物體塊的加速度為a,點P與圓心的連線與垂直方向的夾角為& amp;θ;Cos &可以從幾何關系中得到;θ;=…②
根據牛頓第二定律,有mg tan &;θ;=馬…
對於工件和物體整體來說,有f &;穆;2(M+m)g=(M+m)a…④
同時表達式① ② ③ ④,代入數據時f = 8.5n...⑤.
②設物體平拋運動的時間為T,水平位移為x1,物體落點與B的距離為x2,由運動學公式可得。
h=…⑥
x1=vt…⑦
x2=x1﹣rsin&;θ;…⑧
同時表達① ② ⑥ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧
x2=0.4m
答案:(1)P和C的高度差為0.2m
(2)f的大小為8.5N
(3)滑車落點與B點之間的距離為0.4m .