机械能综合应用 知识点题库

忽略空气阻力,下列物体运动过程中机械能守恒的是(  )

A . 物体以一定初速度沿光滑斜面上滑的过程 B . 拉着物体匀速上升的过程 C . 羽毛被水平抛出的运动过程 D . 物体沿斜面匀速下滑的过程
如图14所示,质量为m=2 kg的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O处,将弹簧拉至水平位置A处由静止释放,小球到达距O点下方h=0.5 m处的B点时速度为2 m/s.求小球从A运动到B的过程中弹簧弹力做的功(g取10 m/s2).

某段陡峭的河床,上、下游水面高度差为2.0m,上游河水水速为2.0m/s,水面宽为4.0m,平均水深为1.0m,若将该段河水的机械能全部转化为电能,发电功率可达kW . 发电时若发电机输出功率仅为上述功率的一半,一昼夜发电机输出电能约为kW•h.(取两位有效数字)

如图所示,有三个斜面a、b、c,底边的长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h。某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止开始下滑到底端。三种情况相比较,下列说法正确的是(     )

A . 物体减少的重力势能ΔEa=2ΔEb=2ΔEc B . 物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekc C . 因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc D . 因摩擦产生的热量4Qa=2Qb=Qc

如图所示,ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道,轨道半径为R=0.4m,A、B为半圆轨道水平直径的两个端点,O为圆心.在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×106N/C.现有一个质量m=2.0×10﹣2kg,电荷量q=2.0×10﹣7C的带正电小球(可看作质点),从A点正上方由静止释放,经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道,g=10m/s2 , 不计空气阻力及一切能量损失,求:

  1. (1) 小球经过C点时对轨道的压力大小;

  2. (2) 小球经过B点后能上升的最大高度.

质量为m的物体,在距地面h高处以 的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是(   )

A . 物体的重力势能减少 B . 物体的机械能减少 C . 物体的动能增加 D . 重力做功mgh
如图甲所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长.一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态.当t=0时释放滑块.在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示.已知弹簧的劲度系数k=2.0×102N/m,当t=0.14s时,滑块的速度v1=2.0m/s.g取l0m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.弹簧弹性势能的表达式为Ep= kx2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).求:

  1. (1) 斜面对滑块摩擦力的大小f;

  2. (2) t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;

  3. (3) 在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W.

如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时(   )

A . 两球的动能相等 B . 两球的加速度大小相等 C . 两球对碗底的压力大小相等 D . 两球的角速度大小相等
是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦.求

  1. (1) 小球运动到B点时的动能

  2. (2) 小球下滑到距水平轨道的高度为 R时的速度大小和方向

  3. (3) 小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?

如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B,B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B平衡时,弹簧的压缩量为x0 , O点为弹簧的原长位置.在斜面顶端另有一质量也为m的物块A,距物块B为3x0 , 现让A从静止开始沿斜面下滑,A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一道向上运动,并恰好回到O点(A、B均视为质点).试求:

  1. (1) A、B相碰后瞬间的共同速度的大小;

  2. (2) A、B相碰前弹簧具有的弹性势能;

  3. (3) 若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ,圆轨道与斜面相切于最高点P,现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑,与B碰后返回到P点还具有向上的速度,试问:v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点?

如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80 m。质量为0.2 kg的滑块以v0=6.0m/s的初速度从A点开始滑动,滑块与平台间的动摩擦因数 =0.25。滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB间距离s1=2.2m。滑块可视为质点,不计空气阻力。(g取10m/s2)求:

  1. (1) 滑块从B点飞出时的速度大小;
  2. (2) 滑块落地点到平台边缘的水平距离s2
  3. (3) 滑块自A点到落地点的过程中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少。
如图所示,为某种鱼饵自动投放器的装置示意图,其下半部分AB是一长为2R的竖直细管,上半部分BC是半径为R的四分之一圆弧弯道,管口C处切线水平,AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧。在弹簧上端放置一粒质量为m的鱼饵,解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去,投鱼饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,此时弹簧的弹性势能为7mgR(g为重力加速度)。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,求:

  1. (1) 鱼饵到达管口C时的速度大小
  2. (2) 鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向;
  3. (3) 已知地面比水平高出1.5R,若竖直细管的长度可以调节,圆弧弯管BC可随竖直细管一起升降。求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线 之间的最大距离
物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能,取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距离质量为M0的引力源中心为时,其引力势能Ep=-GM0m0/r0(式中G为引力常数),一颗质量为m的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M,由于受高空稀薄空气的阻力作用,卫星的圆轨道半径从r1逐渐减小到r2,若在这个过程中空气阻力做功为Wf,则在下面给出的Wf,的四个表达式中正确的是(    )
A . B . C . D .
如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上。盒内有一小滑块 B,二者质量相同, 滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,重力加速度为g,则(   )

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A . 最终盒的速度大小为v/2 B . 最终盒的速度大小为v C . 滑块相对于盒运动的路程为 D . 滑块相对于盒运动的路程为
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,不计空气阻力,在这一过程中A始终在斜面上,下列说法正确的是(   )

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A . 释放A的瞬间,B的加速度为0.5g B . C恰好离开地面时,A达到的最大速度为 C . 斜面倾角α=45° 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
如图甲所示,把质量为m的小球置于竖立于水平地面的轻弹簧上,并把小球往下按至A位置。迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C(图乙),此时小球离地面的高度为h。上升过程中经过位置B时弹簧正好处于原长,此时小球的速度为v。以地面为参考平面,空气阻力忽略,则小球经过位置B时的机械能为(  )

A . B . C . D .
如图所示,一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时未接触水面,空气阻力忽略不计,运动员可视为质点,下列说法正确的是(  )

A . 蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员动能一直减小 B . 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性势能一直变大 C . 运动员整个下落过程中,重力势能的减小量大于重力所做的功 D . 运动员整个下落过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
某次消防演习的场景如图所示,质量为 的消防员从高为H的平台由静止落下,落入下方的消防安全气垫中,并反弹至高度为 处( ),在该运动过程中消防员可视为质点,忽略空气阻力,则下列关于消防员的说法中正确的是(   )

A . 下落到气垫上后即做减速运动 B . 在最低点时气垫对他的支持力大于他对气垫的压力 C . 整个过程中机械能的减少量为 D . 下落过程中的最大动能等于其减少的重力势能
从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得(   )

A . 物体的质量为4kg B . h=0时,物体的速率为10m/s C . h=2m时,物体的动能Ek=50 J D . 从地面至h=4m,物体的动能减少80 J
一颗速度较大的子弹,以水平速度v水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块,设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹入射速度增大为 时,下列说法正确的

  

A . 子弹对木块做的功不变 B . 子弹对木块做的功变大 C . 系统损耗的机械能不变 D . 系统损耗的机械能增加
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