机械能综合应用 知识点题库

如图16,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0 kg的小球.现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,AB两点的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2 , 不计空气影响,求:

  1. (1) 地面上DC两点间的距离s;

  2. (2) 轻绳所受的最大拉力大小.

2014年10月24日,“嫦娥五号”在西昌卫星发射中心发射升空,并在8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面.“跳跃式再入”值航天器在关闭发动机后进入大气层,依靠大气升力再次冲出大气层,降低速度后在进入大气层,如图所示,虚线为大气层的边界.已知地球半径R,地心到d点距离r,地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是(  )

A . “嫦娥五号”在b点处于完全失重状态 B . “嫦娥五号”在d点的加速度小于 C . “嫦娥五号”在a点速率大于在c点的速率 D . “嫦娥五号”在c点速率大于在e点的速率

如图所示,将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接.第一次用手拿着A、B两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B离地面的距离为H,然后由静止同时释放A、B,B物块着地后速度立即变为零.第二次只用手托着B物块于H高处,A在弹簧弹力和重力作用下处于静止,将弹簧锁定,此时弹簧的弹性势能为EP , 然后由静止释放A、B,B物块着地后速度立即变为零,同时弹簧锁定解除,在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升.则(   )

A . 第一次释放A,B后,A上升至弹簧恢复原长时的速度v1= B . 第一次释放A,B后,B刚要离地时A的速度v2= C . 第二次释放A,B,在弹簧锁定解除后到B物块恰要离开地面过程中A物块机械能守恒 D . 第二次释放A,B,在弹簧锁定解除后到B物块恰要离开地面过程中A物块先处超重后处失重状态

如图所示,底端切线水平且竖直放置的光滑 圆弧轨道的半径为L,圆心在O点,其轨道底端P距地面的高度及与右侧竖直墙的距离均为L,Q为圆弧轨道上的一点,连线OQ与竖直方向的夹角为60°.现将一质量为m,可视为质点的小球从Q点由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g,求:

  1. (1) 小球在P点时受到的支持力大小;

  2. (2) 小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小.

如图,两质量均为m的小球,通过长为L的不可伸长轻绳水平相连,从某一高处自由下落,下落过程中绳处于水平伸直状态.在下落h高度时,绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g,空气阻力不计,则(   )

A . 小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒 B . 从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程,重力的瞬时功率先增大后减小 C . 小球刚到达最低点时速度大小为 D . 小球刚到达最低点时的加速度大小为( +2)g
竖直上抛一个小球,从抛出到落回原抛出点的过程中,它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力,以竖直向下为正方向,图中曲线为抛物线,抛出点为零势能点)(   )

A . B . C . D .
如图,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定.现接触锁定,小物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v0向右从A点滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC.已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高,C点的切线水平,并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接,小物块恰能到达D处.重力加速度g=10m/s2 , 空气阻力忽略不计.求:

  1. (1) 小物块由A到B的运动时间t;

  2. (2) 解除锁定前弹簧所储存的弹性势能Ep

  3. (3) 小物块与轨道CD间的动摩擦因数μ.

如图所示,带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A时(   )

A . 摆球受到的磁场力相同 B . 摆球的动能相同 C . 摆球受到的丝线的张力相同 D . 向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力
质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放,当二绳竖直时,则(      )


A . 两球速度一样大 B . 两球的动能一样大 C . 两球的机械能一样大 D . 两球所受的拉力一样大
晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为 ,重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。

  1. (1) 求绳断时球的速度大小v1 , 和球落地时的速度大小v2
  2. (2) 问绳能承受的最大拉力多大?
  3. (3) 改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
如图所示,在光滑水平面上有静止物体A和B.物体A的质量是B的2倍,两物体中间有用细绳捆绑的水平压缩轻弹簧(弹簧和物体不栓接).当把绳剪开以后任何瞬间,下列说法正确的是(   )

A . A的速率是B的速率的一半 B . A的动量是B的动量的两倍 C . A,B所受的力大小相等 D . A,B组成的系统的总动量不为0
在竖直立于地面上、劲度系数为k的轻弹簧上端放置一质量为m的物块,取物块静止时弹簧上端为坐标原点O、竖直向下为正方向建立x轴,如图甲所示。取O点的重力势能为零,在物块上施加一竖直向下的力F,测得物块与弹簧组成的系统的机械能E与位移x的关系如图乙所示(弹簧始终在弹性限度内),图线与纵轴的交点为(0,E1),除x1~x2之间的图线为曲线外,其余部分均为直线。则在物块位移从0到x3的过程中,下列判断正确的是(   )

A . E1= B . 力F做的功为W=E0-E1 C . 在x2位置时物块的加速度最大 D . 在0~x3的过程中,力F先不变、再减小、后为零
如图,一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分 和半径为R的四分之一光滑圆弧 组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为 (已知 ,但具体大小未知),一根长度为L、不可伸长的细线,一端固定于 点,另一端系一质量为m的小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与 同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)已知物体P的质量为2m,滑板的质量为 ,重力加速度为g,求:

  1. (1) 小球Q与物体P碰撞前瞬间,细线对小球拉力的大小;
  2. (2) 小球Q与物体P碰撞后瞬间,物体P速度的大小;
  3. (3) 若要保证物体P既能到达圆弧 ,同时不会从C点滑出,求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数 的取值范围。
如图所示,将质量为3m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放,不计一切摩擦阻力,杆足够长,下列说法正确的是(  )

A . 环到达B处时,重物上升的高度 B . 环到达B处时,环与重物的速度大小相等 C . 环从A到B,环减少的机械能大于重物增加的机械能 D . 环能下降的最大高度为
在高为H的桌面上以速度 水平抛出质量m的小球(可看成质点),当小球落到距离地面高为h处的A点,如图所示,以桌面为零势能参考平面,不计空气阻力,则(  )

A . 小球在A点的机械能为 B . 小球在A点的机械能为 C . 小球在桌面的机械能为 D . 小球在桌面的机械能为零
如图所示,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连,杆长2R,在杆的中点O有一固定转动轴,把杆置于水平位置后由静止开始释放,不计一切摩擦,重力加速度为g,则在B球顺时针摆动到最低位置的过程中(  )

A . A球和地球组成的系统机械能守恒 B . B球和地球组成的系统机械能守恒 C . A的机械能增加 D . B的动能增加
如图,一足够长且倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一根劲度系数为k的轻质弹簧下端连在斜面底端的固定挡板上,物体A和B紧靠在一起并置于弹簧上端,质量分别为m和2m,A与弹簧接触但不栓接,系统处于静止状态。现对B施加一沿斜面向上的外力,使B物体以的加速度沿斜面做匀加速运动。已知重力加速度为g,从施加力到两物体分离时,物体B机械能的增加量为(   )

A . B . C . D .
一质量为 的滑块从一斜面倾角为 的固定斜面顶端,在恒定外力作用下由静止沿斜面滑下,滑块与斜面间的动摩擦因数 。滑块滑至底端的过程中,其机械能随下滑距离s变化的图象如图所示( ,g取 )。则滑块从顶端滑到底端的过程中,下列说法正确的是(   )

A . 重力势能一定减少了 B . 外力的大小一定是 C . 摩擦力做的功一定是 D . 滑块滑到斜面底端时的速度大小一定是
一物体在竖直向上的恒力作用下,由静止开始向上运动,到达某一高度时撤去该力。若不计空气阻力,则在整个上升过程中,物体的机械能 E 随时间 t 变化的关系图像是(   )
A . B . C . D .
一质量的物体从静止于高空的气球上自由落下,下落后降落伞张开,此后该物体匀减速下落,且落地时的速度恰好为零。取重力加速度大小。求:
  1. (1) 降落伞对物体做的功
  2. (2) 物体所受重力的最大功率
  3. (3) 该物体从开始下落到落地的时间
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