第七章 机械能守恒定律 知识点题库

如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：

①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；

②弹簧放在挡板 P 和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；

③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；

④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；

⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；

⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；

⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。

根据实验数据做出的 －L 图象为如图所示的一条直线，并测得 －L图象斜率为k、纵轴截距为 b。

如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑。将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点。物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）。已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g。则：

额定功率为96kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是40m/s，汽车的质量是2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s² ， 运动过程中阻力不变．求：

如图，粗糙直轨道AB与水平方向的夹角θ＝37°；曲线轨道BC光滑且足够长，它们在B处光滑连接。一质量m＝0.2kg的小环静止在A点，在平行于AB向上的恒定拉力F的作用下，经过t＝0.8s运动到B点，立即撤去拉力F，小环沿BC轨道上升的最大高度h＝0.8m。已知小环与AB间动摩擦因数μ＝0.75．（g取10m/s² ， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

下列物理知识正确的是（   ）

美国堪萨斯州的“Verruckt"是世界上最高、最长的滑水道，可抽象为右图模型。倾角为 的直滑道AB、倾角为37°的直滑道DE和光滑竖直圆轨道BCD、EFG都平滑连接。皮艇与直滑道的动摩擦因数相同，皮艇与圆轨道的阻力不计。已知两段圆弧的半径均为R=20m，DE段直滑道长为20m。某游客乘坐皮艇从高56m处由静止开始沿滑水道滑下，当皮艇到达圆轨道EFG段的E点时，皮艇对圆轨道的压力为零，( )则（   ）

设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则(    )

据报道：“新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为12米处悬停后将药品自由释放，药品匀加速竖直下落了 后落地，若药品质量为 ，重力加速度 ，则药品从释放到刚接触地面的过程中（   ）

在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R=2.0m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E=1.0×10⁴N/C，现有质量m=0.10kg，电荷量q=＋4.0×10^－4C的带电体（可视为质点），从A点由静止开始向右运动，已知A、B间距为L=6.0m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为μ=0.5，假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g=10m/s² ， 求：

两轮平衡车（如图所示）广受年轻人的喜爱小明驾驶平衡车以恒定功率P₀沿倾角为θ的斜面由某一较小初速度开始向上行驶。已知小明和平衡车的总质量为m，地面对平衡车的摩擦阻力恒为f，不计小明对平衡车做的功和空气阻力，则（  ）

如图所示的装置中，木块B与水平面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，弹簧左端连着墙壁。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（  ）

为了测定一根轻弹簧压缩至最短时能储存的弹性势能的大小，可将弹簧固定在带有光滑凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上。如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：

在利用如图甲所示的实验装置“研究自由下物体的机械能”的实验中，得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把第一个点记作O另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度大小为g，测得所用的重物的质量为m，A、B、C、D各点到O点的距离分别为s₁、s₂、s₃、s₄。根据以上数据，可知当打点计时器打点C时，重物动能的表达式为；若以重物的运动起点所在的水平面为零势能面，当打点C时重物的重力势能的表达式为。（均用题中给出的物理量符号表示）

如图所示，一块质量为M=2m的长木板停在光滑的水平面上，长木板的左端有挡板，挡板上固定一个水平轻质小弹簧，一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度v₀从长木板的最右端开始向左运动，与弹簧发生相互作用后（弹簧始终处于弹性限度内），最终又恰好相对静止在长木板的最右端，已知长木板与小物块间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。以下说法正确的是（   ）

如图所示，质量为的小球静止于水平地面上方高度为处，其正下方为一沙坑，沙坑上表面与水平面相平，在小球与沙坑表面之间离地面高度为处固定有一弹性拦阻网，小球从静止释放，触网后继续下落时网被击穿，击穿后小球落入沙坑之中，陷入深度为。已知小球触网时间为s，沙坑对小球的阻力恒为 ， 取重力加速度 ， 不计空气阻力，小球可视为质点，求：

2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（   ）

如图所示，在竖直向下的强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻和导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v₀开始运动，最终停在导体框上。在此过程中，下列说法正确的是（   ）

如图为某双线客运索道，其索线由静止不动的承载索和牵引缆车运动的牵引索组成．运行过程中牵引索通过作用力F使缆车沿倾斜的承载索道斜向上加速移动，不计空气阻力，在缆车向上移动过程中，下列说法正确的是（   ）

如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP，其中BC部分为水平轨道，与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道，在最高点F对接，与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台，P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙，其余轨道均光滑，一可视为质点的质量为的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场场强 ， BC段长度 ， CDF的半径 ， FMN的半径 ， 滑块带电量 ， 滑块与BC间的动摩擦因数 ， 重力加速度 ， 求

如图甲所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体在沿斜面向下的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面间的动摩擦因数为µ，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示，其中0－x₁过程的图线是曲线，x₁－x₂过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（   ）