机械能综合应用 知识点题库

关于能的转化和守恒,下列说法错误的是(  )

A . 能量既不会凭空产生也不会凭空消失 B . 能量可以从一种形式转化成另一种形式 C . 能量可以从一个物体转移到另一个物体 D . 因为能量守恒,所以“能源危机”是不可能的,我们不需要节约能源
如图所示,一个物体的质量为m自A点从静止开始沿槽滑到B点后,离开支持面飞出.若在A至B的过程中机械能损失为E,物体在B点飞出的水平分速度为V , 则物体飞出后到达的最高点与A的高度差为

甲、乙两物块由绕过两定滑轮的轻绳连接,一轻弹簧一端与乙连接,另一端与地面连接,开始时,甲、乙如图甲所示处于静止状态,且甲、乙处于同一高度,现用手托着甲缓慢地上移,直到绳的张力刚好为零,此时突然放手,使甲下落,当甲和乙再次到达等高的位置时,甲的速度为v,甲到达最低点时下落的高度为h,已知甲的质量为2m,乙的质量为m,不计两物块的大小,且物块运动过程中不会与地面和滑轮碰撞,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (   )

A . 当甲乙再次等高时,弹力对乙的做功功率为﹣mgv B . 手对甲做的功为 mv2 C . 甲下落过程中,弹簧弹性势能的增量为2mgh D . 甲下落过程中,绳对乙做的功为2mgh
如图所示,固定点O上系一长L=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80m,一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的初速度V0 , 物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移S=1.2m,不计空气阻力,g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 质量为M物块落地时速度大小?

  2. (2) 若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5,物块M与小球的初始距离为S1=1.3m,物块M在P处的初速度大小为多少?

如图所示,通过定滑轮悬挂两个质量为m1、m2的物体(m1>m2),不计绳子和滑轮质量、绳子与滑轮间的摩擦,同时静止释放两物,m1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是(   )

A . m1势能的减少量等于m2动能的增加量 B . m1势能的减少量等于m2势能的增加量 C . m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量 D . m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量
如图甲所示,物块A、B的质量分别是 mA=4.0kg和mB=3.0kg.用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触.另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v﹣t图象如图乙所示.求:

①物块C的质量?

②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP

《愤怒的小鸟》是曾经一款非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.高二(1)班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示.已知:h1=0.8m,l1=2.2m,h2=2.4m,l2=1m,l3=2m.请回答下面三位同学提出的问题:(取重力加速度g=10m/s2

  1. (1) 小帆同学问:如图乙所示,若v0=5m/s,则小鸟飞出能否直接打中肥猪?请用计算结果进行说明.
  2. (2) 小辉同学问:假设小鸟弹出后,先击中竖直墙面,再经过墙面反弹击中肥猪,如图丙所示,那么小鸟的初速度是多少?(小鸟与墙面碰撞过程中动能不损失)

  3. (3) 小雨同学问:如果按照小辉同学的假设,那么小鸟击中肥猪时的速度为多大?
用如图1实验装置验证两物块m1、m2组成的系统机械能守恒。物块m2从高处由静止开始下落,物块m1拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证系统机械能守恒。图2给出的是实验中获取的一条纸带。两物块从静止释放,0是打下的第一个点,图中每相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g、m2=150g,交流电的频率为50Hz,g取9.8m/s2 , 则(计算结果保留两位有效数字)

 

  1. (1) 在纸带上打下计数点5时的速度v= m/s;
  2. (2) 在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量EK = J,系统势能的减少量EP= J;
  3. (3) 实验结论:
如图所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8 m,bc=0.4 m,那么在整个过程中(  )

A . 弹簧弹性势能的最大值是6 J B . 滑块动能的最大值是6 J C . 从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D . 滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒
如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式Tabcos θ , 式中ab为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为(    )

A . B . C . D .
如图所示,一斜面倾角为37°斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A点,轨道半径为R=1m,将滑块由B点无初速释放后,滑块恰能运动到圆周的C点,OC水平,AB=2m;滑块可视为质点,取 ,求:

  1. (1) 滑块在斜面上由B到A运动的时间;
  2. (2) 若要使滑块能够从圆轨道最高点D抛出,应将释放点位置适当提高,滑块在斜面上的释放点至少应距A点多远。
如图,足够长的固定光滑水平轨道与固定的光滑竖直 圆弧轨道平滑连接。质量为 的小球A以速度 撞上质量为 的静止小球B,已知A和B的大小相同且碰撞为弹性正碰。重力加速度g的大小取10m/s2

  1. (1) 若 ,求碰撞后小球B上升的最大高度;
  2. (2) 若要求两小球只发生了一次碰撞,则 的大小应满足怎样的关系?
从地面以60°的抛射角抛出一个质量为m的小球,其到达最高点时动能为Ek。不考虑空气阻力,取地面处物体的重力势能为零,则小球在离地面高h处的机械能为(   )
A . 4Ek B . 3Ek C . Ek+mgh D . 3Ek+mgh
如图所示,三个可视为质点的滑块质量分别为mA=m,mB=2m,mC=3m,放在光滑水平面上,三滑块均在同一直线上.一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,B、C均静止。现滑块A以速度v0= 与滑块B发生碰撞(碰撞时间极短)后粘在一起,并压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平面上匀速运动。求:被压缩弹簧的最大弹性势能。

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如图甲所示,带有半圆形轨道的凹槽放在水平面上,凹槽左侧有一固定的障碍物,a、b为轨道的两端,轨道半径为R。在a点正上方某高度从静止开始释放一质量为m的小球,小球下落后从a端进入轨道,此后小球只在凹槽内运动,设凹槽质量为2m,不计摩擦和空气阻力。

  1. (1) 求小球释放时距离a端的最大高度。
  2. (2) 在满足(1)的条件下,求凹槽离开障碍物后小球对轨道最低点的压力的大小。
  3. (3) 现将该凹槽固定在倾角为30°的斜面上(图乙),将小球从距离a点某高度水平抛出,小球恰好能无碰撞地从a端进入轨道运动,此后小球能原路返回到抛出点。试求抛出点距离a端的最大高度。
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,一段有50个减速带(图中黑点表示,未全部画出)的斜坡,假设斜坡光滑,倾角为θ,相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d。一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距离第1个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度相同。小车通过第50个减速带后立刻进入水平地面(连接处能量不损失),继续滑行距离s后停下。已知小车与水平地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。求:

  1. (1) 小车到达第1个减速带时速度的大小;
  2. (2) 小车通过第50个减速带时速度的大小;
  3. (3) 小车通过第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能;
  4. (4) 小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能,则L应满足什么条件?
如图所示,光滑斜面底端有一固定挡板,轻弹簧下端连接在挡板上,上端放置一个小物块,小物块处于静止状态。现对小物块施加沿斜面向上的拉力F,使小物块始终沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度大小为a,拉力F的最小值为F1 , 直到物体与弹簧分离,重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为θ,弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是(   )

A . 物体的质量为 B . 弹簧的最大压缩量为 C . 从开始运动到物块与弹簧分离,物块增加的机械能为 D . 从开始运动到物块与弹簧分离经过的时间为
如图,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电荷量为的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是(   )

A . 小球到达C点的速度不可能为零 B . 小球在AC部分对圆弧轨道的压力大小可能不变 C . 若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H D . 小球只要能过C点,就一定能过B点
如图所示,A、B两小球通过绕过轻质光滑定滑轮的不可伸长的细线相连,A球放在足够长的固定光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为 的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A球,并使连接A、B球的细线刚刚拉直但无拉力作用,且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A球的质量为 , B、C球的质量均为 , 取重力加速度大小 , 开始时整个系统处于静止状态。释放A球后,A球沿斜面下滑至速度最大时C球恰好离开地面。弹簧一直在弹性限度内,下列描述正确的是(   )

A . 斜面的倾角 为30° B . A球的最大速度为 C . C球刚离开地面时,B球的加速度最大 D . 从释放A球到C球刚离开地面的过程中,A,B两小球组成的系统机械能先增加后减少
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