第七章 机械能守恒定律 知识点题库

如图所示,半径为R的 圆弧轨道固定在水平地面上,轨道由金属凹槽制成,可视为光滑轨道。在轨道右侧的正上方将金属小球A由静止释放,小球静止时距离地面的高度用hA表示,对于下述说法中正确的是(   )

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A . 只要小球距地面高度hA≥2R,小球便可以始终沿轨道运动并从最高点飞出 B . 若hA= R,由于机械能守恒,小球在轨道上上升的最大高度为 R C . 适当调整hA , 可使小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处 D . 若小球能到最高点,则随着hA的增加,小球对轨道最高点的压力也增加
如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,BC与CD相切于C,圆弧BC所对圆心角θ=37°,圆弧半径R=2.25m,滑动摩擦因数μ=0.48。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,最终与小车保持相对静止。取g=10m/s2 , sin37°=0.6,忽略空气阻力,求:

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  1. (1) A、B间的水平距离;
  2. (2) 物块通过C点时,轨道对物体的支持力;
  3. (3) 物块与小车因摩擦产生的热量。
如图所示,一异形轨道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成,置于光滑的水平面上,如果轨道固定,将可视为质点和物块从圆弧轨道的最高点由静止释放,物块恰好停在水平轨道的最左端。如果轨道不固定,仍将物块从圆弧轨道的最高点由静止释放,下列说法正确的是(   )

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A . 物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动量守恒 B . 物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动量不守恒 C . 物块仍能停在水平轨道的最左端 D . 物块将从轨道左端冲出水平轨道
某公园内有一个滑梯,滑板长度为L,滑板与水平地面的夹角为θ。一质量为m的儿童从顶端滑下,滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:

  1. (1) 儿童滑到底端过程中重力做的功;
  2. (2) 儿童到达滑梯底端时儿童的动能;
  3. (3) 儿童下滑过程中因摩擦产生的热量。
如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中(   )

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A . 小球的机械能守恒 B . 重力对小球不做功 C . 绳的张力对小球不做功 D . 在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
如图所示,足球场上,运动员将球踢出,足球在空中划过一条漂亮的弧线,球的轨迹如图中虚线所示.从足球被踢出到落地的过程中,足球的重力势能(   )

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A . 一直增大 B . 一直减小 C . 先减小后增大 D . 先增大后减小
质量为m的小物块,在与水平方向成α角的力F作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB , 物块由A运动到B的过程中,合力对物块做功W和合力对物块作用的冲量大小为I,经历的时间为t,AB间的距离为s,则(   )

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A . B . C . D .
研究表明,较大的雨滴是从大约 的高空形成并下落的,雨滴到达地面前为匀速,下落速度约为 ,雨滴下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大。若质量为 的雨滴自 高空下落,下落过程中不与其他物体碰撞,且质量保持不变,到达地面的速度为 ,重力加速度为 。下列分析正确的是(  )
A . 雨滴到达地面前受到空气给它的作用力为 B . 雨滴自下落至到达地面合力对它的冲量为 C . 雨滴自下落至到达地面合力对它做的功为 D . 雨滴自下落至到达地面克服空气阻力对它做的功为
如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此图可判定,与第一次试验比较,第二次试验过程中(  )

A . 子弹克服阻力做功更多 B . 子弹与材料产生的总热量相同 C . 子弹的动量变化率更大 D . 防弹材料所受冲量相等
在一次验证机械能守恒定律实验中,质量m=1kg的重物自由下落,一位同学在纸带上打出一系列的点,O点为重物刚释放时打下的起始点,如下图所示(相邻计数点时间间隔为0. 02s,g取9. 8m/s2),单位cm。那么:

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  1. (1) 纸带的(选填“左”或“右”)端与重物相连;
  2. (2) 从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是 J,此过程中物体动能的增加量 J,由此得出的结论是
  3. (3) 另一同学设想用上图的纸带来“探究功与速度变化的关系”。他分析认为,以O为坐标原点,各点到O的距离与重物重量的乘积为纵坐标,各点的速度的二次方为横坐标,若能在直角坐标系中得到是一条过原点的倾斜直线,即可得到“ ”结论。你认为可行吗?(填“可行”或“不行”)。
如图所示,木块与两轨道AD、BD间的动摩擦因数相等,木块沿轨道AD到达D时速度为vA , 沿BD滑下到达D时速度为vB , 在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB , 则(    )

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A . vA<vB B . vA=vB C . WA>WB D . WA=WB
如图,质量为M、宽度为L、高度为h的斜面静止在光滑的地面上。质量为m的小木块从斜面的顶端由静止开始滑下。已知小木块与斜面间的动摩擦因数为 ,下列说法正确的是(   )

A . 在下滑过程中,木块和斜面组成的系统机械能守恒 B . 在下滑过程中,木块和斜面在水平方向的动量守恒 C . 小木块到达斜面底端时的速度大小为 D . 小木块到达斜面底端时,斜面的位移为
如图所示,足够长的传送带与水平方向夹角为α,以恒定速率v0沿顺时针方向转动,传送带上端与光滑斜面平滑连接,小物块在斜面上的某点静止释放,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=2tan ,则小物块在每一次上行过程中(     )

A . 都能回到释放点 B . 产生的热量总相等 C . 在传送带上和在斜面上的运动时间总相等 D . 在传送带上和在斜面上重力的平均功率总相等
某实验小组设计实验验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示,在铁架台上用铁夹固定好一个力传感器,一根长为L的不可伸长的细线上端固定在力传感器上,下端固定在小球上(小球视为质点),把小球拉离平衡位置使细线偏离竖直方向一个角度,由静止释放小球,力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小,实验测得小球在平衡位置静止时传感器的读数为

  1. (1) 某次实验测得释放小球时的位置与最低点的高度差为h,小球运动到最低点时力传感器的示数为F,则需要验证机械能守恒的表达式为(用已知量和测量的物理量的符号表示)。
  2. (2) 实验过程中要求力传感器的最大读数不超过 ,则释放小球时细线与竖直方向夹角 不超过
  3. (3) 关于该实验,下列说法正确的有________。
    A . 细线要选择伸缩性小的 B . 小球尽量选择密度大的 C . 不必测出小球的质量 D . 可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验
某弹簧振子如图所示,其中A、B均为振子偏离平衡位置的最大位移处,O为平衡位置。在振子由O向A运动的过程中 (  )

A . 振子偏离平衡位置的位移方向向左 B . 振子偏离平衡位置的位移正在减小 C . 弹簧的弹性势能正在减小 D . 振子的速度正在减小
1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示,A、B是椭圆轨道长轴的两个端点,A为近地点,C、D为轨道短轴的两个端点,若只考虑“东方红一号”与地球之间的相互作用力,下列说法正确的是(   )

A . 卫星从A到B的过程中,速率逐渐变小 B . 卫星从A到B的过程中,机械能逐渐增大 C . 卫星从A顺时针运动到C所用的时间为四分之一个周期 D . 卫星从C顺时针运动到D的过程中,万有引力先做正功后做负功
通过测量金属的遏止电压与入射光频率可以算出普朗克常量h,科学家密立根根据实验算出h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,验证了爱因斯坦方程式的正确性。下表是某次实验中得到的某金属的的一些数据。(已知

0.541

0.637

0.714

0.809

0.878

5.644

5.888

6.098

6.303

6.501

  1. (1) 请分析表格数据,作出的图像;
  2. (2) 求出普朗克常量h;
  3. (3) 求出该金属的截止频率。
采用如图的装置做“验证机械能守恒定律”实验:

①除铁架台(含铁夹)、带夹子的重物、电磁打点计时器、纸带、刻度尺、导线及开关外,在下列器材中还需用到的器材是

A.秒表       B.弹簧秤       C.干电池若干节       D.交流电源

②下列做法中合理的是

A.打点计时器的两个限位孔应处于同一竖直线

B.只用手托住重物由静止释放

C.处理纸带时须每隔4个点确定一个计数点

D.根据计算重物在时刻的速度

一物体静止在水平地面上,时刻对物体施加水平向右的恒力,时刻撤去恒力,物体的速度v随时间t变化的关系如图所示。若恒力的大小为F,物体受到的摩擦力大小为f,整个运动过程中,恒力对物体做的功为 , 物体克服摩擦力做的功为。下列关系式正确的是(   )

A . B . C . D .
2022年北京冬奥会“跳台滑雪”比赛项目在首钢滑雪大跳台(图甲)举行,跳台滑雪线路由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区构成。其中助滑道和起跳后的运动轨迹(图中虚线)可简化为如图乙所示,助滑道由长为L、倾角为的斜坡和弧形滑道构成,在B处相切。总质量为m的运动员(可视为质点)和滑雪板从A端无初速度下滑,沿助滑道滑至D端起跳。起跳后,在运动员从最高点E斜向下飞行过程中利用频闪照相机记录下运动员运动过程中的三张照片如图丙所示(运动员可以视为质点)。已知运动员在倾角为的斜坡上滑动的加速度为a,运动员滑到D端时的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g。求:

  1. (1) 滑雪板与间的动摩擦因数;
  2. (2) 两点之间的高度。
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