10.能量守恒定律与能源 知识点题库

如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法中正确的是(   )

A . 木箱克服重力所做的功等于木箱机械能的增加 B . F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 C . F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 D . F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角 的静止三角形物块刚好接触,如图所示。现在用水平恒力F向左推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,此时小球的速度速度大小为V,重力加速度为g,不计所有的摩擦。则下列说法中正确的是(    )

A . 上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B . 上述过程中,推力F做的功为FL C . 上述过程中,推力F做的功等于小球增加的机械能 D . 轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为

如图所示,是一儿童游戏机的工作示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角θ,半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB管道相切于B点,C点为圆弧轨道最高点,轻弹簧下端固定在AB管道的底端,上端系一轻绳,绳通过弹簧内部连一手柄P。将球投入AB管内,缓慢下拉手柄使弹簧被压缩,释放手柄,弹珠被弹出,与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里,根据入槽情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑,忽略空气阻力,弹珠视为质点。某次缓慢下拉手柄,使弹珠距B点为L,释放手柄,弹珠被弹出,到达C点速度为v,下列说法正确的是

A . 弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能不守恒 B . 调整手柄的位置,可以使弹珠从C点离开后做匀变速直线运动,直到碰到障碍物 C . 弹珠脱离弹簧的瞬间,其动能和重力势能之和达到最大 D . 此过程中,弹簧的最大弹性势能为mg(L+R)sinθ+ mv2
如图所示,长L=4m的传送带以v=2m/s的速度匀速运动.将质量为m=1kg的物体无初速度放在传送带上的A端,物体与传送带动摩擦因数μ=0.2,A、B间的距离为9m.g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 物体从A端到达B端的时间

  2. (2) 传送带对物体做功

  3. (3) 在传送物体过程产生的热量.

质量为10g的子弹以300m/s速度射入质量为50g、静止在光滑水平桌面上的木块,

  1. (1) 如果子弹留在木块中,求子弹留在木块中以后,木块运动的速度是多大?系统产生的内能为多少?

  2. (2) 如果子弹把木块打穿,子弹打穿木块后速度为100m/s,这时木块的速度又是多大?

将一长度一定的木板的一端固定在地面上,另一端垫高,木板两端的高度差用h表示.现有一质量为m的滑块以沿木板向上的速度V0从木板的底端上滑,滑块刚好到达木板的顶端.已知滑块和木板间的动摩擦因数为μ,滑块可视为质点,则下列说法不正确的是(   )

A . 如果仅增大滑块的质量m,则滑块不能到达木板的顶端 B . 如果增大h,则滑块上滑过程中摩擦力做功不变 C . 如果减小h,则滑块滑行的水平距离增大,滑块一定能到达木板顶端 D . 如果仅在上滑时给滑块加一个竖直向下的外力,则滑块不能到达木板的顶端
质量为2kg的小滑块从高为h=3m、长为L=6m的固定粗糙斜面顶端由静止开始下滑,如图所示,滑到底端时速度为6m/s,取g=10m/s2 . 关于滑块在斜面上下滑到底端的过程中下列说法正确的是(   )

A . 重力对滑块做功120 J B . 合力对滑块做功36 J C . 滑块克服摩擦力做功24 J D . 滑块的重力势能增加60 J
如图所示,小球与一端固定的轻质弹簧连接,在竖直方向上下振动着,若不计空气阻力,下列说法中正确的是(   )

A . 小球动能和重力势能的总和始终不变 B . 小球动能和重力势能的总和最大时,弹簧的弹性势能最小 C . 弹簧伸到最长时,小球的动能和重力势能的总和最小 D . 弹簧处于原长时,小球的动能和重力势能的总和最小
一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以0.1g的加速度加速上升h高度,在此过程中(   )

A . 磅秤的示数等于mg B . 磅秤的示数等于0.1mg C . 人的动能增加了0.9mgh D . 人的机械能增加了1.1mgh
质量为m的物体,从静止开始,以 的加速度竖直下落高度h的过程中(  )

A . 物体的机械能守恒 B . 物体的机械能减少了 C . 物体的重力势能减少了 D . 物体的动能增加了
如图所示,“冰雪游乐场”滑道O点的左边为水平滑道,右边为高度h=3.2m的曲面滑道,左右两边的滑道在O点平滑连接.小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发,经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞,碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动.已知小孩和冰车的总质量m=30kg,家长和冰车的总质量为M=60kg,人与冰车均可视为质点,不计一切摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 小孩乘坐冰车经过O点时的速度大小;
  2. (2) 碰撞后家长和冰车共同运动的速度大小;
  3. (3) 碰撞过程中小孩和家长(包括各自冰车)组成的系统损失的机械能.
如图所示,一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切与C点,且两者固定不动,一长为L=1.25m的细绳,一端固定于O点,另一端系一个质量m1为0.4kg的小球,当小球m1在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零,现将小球m1提起使细绳处于水平位置时无初速度释放,当小球m1摆至最低点时,细绳恰好被拉断,此时小球m1恰好与放在桌面上的质量m2为0.6kg的小球发生弹性正碰,m2将沿半圆形轨道运动,两小球均可视为质点,取g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 细绳所能承受的最大拉力是多大?
  2. (2) m2在半圆形轨道最低点C点的速度为多大?
  3. (3) 为了保证m2在半圆形轨道中运动时不脱离轨道,试讨论半圆形轨道的半径R应该满足的条件.
如图所示,为室内冰雪乐园中一个游玩项目,倾斜冰面与水平面夹角θ=30°,冰面长、宽均为L=40m,倾斜冰面两侧均安装有安全网护栏,在冰面顶端中点,由工作人员负责释放载有人的凹形滑板,与冰面相连的水平面上安有缓冲装置(图中未画出),使滑下者能安全停下.周末某父子俩前往游玩,设父亲与滑板总质量为M=80kg,儿子与滑板总质量为m=40kg,父子俩准备一起下滑,在工作人员静止释放的瞬间,父亲沿水平方向推了一下儿子,父子俩迅速分开,并沿冰面滑下.不计一切阻力,重力加速度g取10m/s2 , 父子俩均视为质点.

  1. (1) 若父子俩都能安全到达冰面底端(没碰到护栏),下滑的时间t多长?
  2. (2) 父子俩都能安全达到冰面底端(没碰到护栏),父亲在推儿子时最多做功W多少?
质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为 ,在物体下落h的过程中,下列说法正确的是(    )
A . 物体重力做的功为mgh B . 物体所受阻力做功为 C . 物体重力势能减少了mgh D . 物体克服阻力所做的功为
奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,这个过程中能力关系描述正确的是(   )

A . 加速助跑过程中,运动员的动能和重力势能不断增加 B . 起跳上升过程中,杆的弹性势能先增加后减小 C . 起跳上升过程中,运动员的重力势能和动能之和保持不变 D . 运动员到达横杆正上方时,动能为零
如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是(    )


A . C刚离开地面时,B的加速度最大 B . A获得最大速度为2g C . 斜面倾角α=30° D . 从释放A到C刚离开地面的过程中, A、 B两小球组成的系统机械能守恒
如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为 的子弹击中并嵌在其中,已知物体A的质量是m,物体B的质量 ,子弹的质量是 ,求弹簧压缩到最短时B的速度和弹簧的最大弹性势能。

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如图所示,绝缘的斜面处在于一个竖直向上的匀强电场中,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端,已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J,重力做功1.5J,电势能增加0.5J,则以下判断正确的是(   )

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A . 金属块带负电荷 B . 电场力做功0.5J C . 金属块克服摩擦力做功0.7J D . 金属块的机械能减少1.2J
如图所示,将毛刷均匀粘贴在斜面上,让所有毛的方向沿斜面向上倾斜,物块M沿斜面的运动有如下特点:①顺着毛的倾斜方向运动时,毛产生的阻力可以忽略;②逆着毛的倾斜方向运动时,会受到来自毛的滑动摩擦力,且动摩擦因数为0.5,质量为2kg的物块M从斜面上距水平面高度为0.8m处由静止滑下,经过O点进入光滑水平滑道时无机械能损失,为使物块M制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道末端B处的墙上。已知斜面的倾角θ= 53°,重力加速度取g = 10m/s2 , sin53°= 0.8,cos53°= 0.6。求:(计算结果可保留根号,且可用分数表示)

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  1. (1) 物块M到达斜面底端时的速度大小和弹簧压缩到最短时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零);
  2. (2) 物块M在斜面上通过的总路程。
图为嫦娥五号奔月过程示意图,A点和B点分别为嫦娥五号的近地变轨位置和近月变轨位置,关于嫦娥五号,下列说法正确的是(   )

A . 嫦娥五号在轨道②上经过A点时的加速度小于在轨道③上经过A点时的加速度 B . 嫦娥五号在轨道①上运行的机械能等于在轨道②上运行的机械能 C . 嫦娥五号在轨道④上由A点无动力运动到B点过程中,其动能先减小后增大 D . 嫦娥五号由轨道④进入轨道⑤,需要在B点点火加速
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