能量守恒定律 知识点题库

质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h , 物体到达的最高点距桌面高为H , 若以地面为参考面,则物体落地时的重力势能 和整个过程中重力所做的功 为(  )
A . 0mgh B . -mghmgh+H C . 0mgH D . -mghmgh+2H

如图所示,质量为m=1kg小木块(可视为质点)放在质量为M=5kg、长度为l= m的长木板的左端,长木板放在光滑的水平面上.小木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1,系统处于静止.现使小木块从长木板右端滑离,g取10m/s2 , 问:

  1. (1) 若给小木块一水平向右的瞬时冲量I,则冲量I至少多大;

  2. (2) 若给小木块施加水平向右的恒定外力F,其作用时间t=2s,则外力F至少多大.

一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t,上升的最大高度是H,所受空气阻力大小恒为F,则在时间t内(   )

A . 物体受重力的冲量为零 B . 在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小 C . 物体动量的增量大于抛出时的动量 D . 物体机械能的减小量等于FH

如图,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,BD部分水平长度为6R.两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压(不连接),处于静止状态.同时释放两个小球,a球恰好能通过半圆轨道最高点A.已知a球质量为m1=2kg,b球质量为m2=1kg,小球b与斜面间动摩擦因数为μ= ,重力力加速度为g=10m/s2 . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

  1. (1) a球经过C点时对轨道的作用力大小;

  2. (2) 释放小球前弹簧的弹性势能Ep

  3. (3) 通过计算判断b球能否到达最高点B.

如图所示,质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4,质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),子弹射入后,g取10m/s2 , 求:

(Ⅰ)物块相对木板滑行的时间;

(Ⅱ)物块相对木板滑行的位移.

将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同.现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同.在这三个过程中,下列说法不正确的是(  )

A . 沿着1和2下滑到底端时,物块的速率不同,沿着2和3下滑到底端时,物块的速率相同 B . 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大 C . 物块沿若3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的 D . 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热鲎是一样多的
有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将(  )
A . 逐渐有所升高 B . 保持不变 C . 开机时降低,停机时又升高 D . 开机时升高,停机时降低
蹦极是一项既惊险又刺激的运动,深受年轻人的喜爱。如图所示,蹦极者从P点由静止跳下,到达A处时弹性绳刚好伸直,继续下降到最低点B处,B离水面还有数米距离。蹦极者(视为质点)在其下降的整个过程中,重力势能的减少量为△E1 , 绳的弹性势能的增加量为△E2 , 克服空气阻力做的功为W,则下列说法正确的是(   )

A . 蹦极者从P到A的运动过程中,机械能守恒 B . 蹦极者与绳组成的系统从A到B的运动过程中,机械能守恒 C . △E1+△E2>W D . △E1>△E2
如图所示,水平光滑的桌面上有一质量M=4kg的长木板静止在光滑水平面上,质量m=1kg的小滑块置于长木板左端,小滑块可视为质点。长木板右侧与固定竖直挡板间的距离L=10m,小滑块以v0=10m/s的速度向右滑上长木板,经过一段时间后,长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10m/s2 , 长木板足够长,小滑块始终未脱离长木板。求:
  1. (1) 经过多长时间,长木板与竖直挡板相碰?
  2. (2) 长木板与竖直挡板碰撞后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。

如图所示,同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l ,电阻均为R,质量分别为3m和m。绝缘轻绳绕过两个定滑轮连接a、b,在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时,b的上边与匀强磁场的下边界重合,a的下边到匀强磁场上边界的距离为l 。现将系统由静止释放,当b全部进入磁场后,线框a、b都做匀速直线运动。不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。则(   )

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A . a、b做匀速运动的速度大小为 B . a、b做匀速运动的速度大小为 C . a在穿过磁场的整个过程中,线框a中产生的焦耳热为 D . a在穿过磁场的整个过程中,线框a中产生的焦耳热为
如图所示,一个质量为 ,一小球连接在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定在天花板上,该弹簧的劲度系数 ,用手把小球向上托起,直到弹簧恢复原长时,由静止释放小球,忽略空气阻力,g取 ,小球会在竖直方向上来回振动。下列说法正确的是(   )

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A . 小球速度最大时,弹簧处于原长 B . 小球运动到最低点,弹性势能是1J C . 以最低点为重力势能零参考面,小球运动到最高点时重力势能为2J D . 小球的最大速度是1m/s
如图所示为某公园的大型滑梯,滑梯长度L=9m,滑梯平面与水平面夹角θ=37°,滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下,与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5,与水平接触面之间的动摩擦因数μ2=0.6。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2 , 求:

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  1. (1) 该同学在斜面上下滑时的加速度大小;
  2. (2) 该同学滑到斜面底端时的速度大小;
  3. (3) 该同学在水平面上滑行的距离。
如图所示,在足够长的光滑的水平面上原长为L的轻弹簧连接着两质量分别为m1、m2的木块A、B,将两木块拉开到相距1.5L时以共同的向右的初速度v0释放,在释放后的运动过程中,由上述已知条件不可能求出的物理量是(   )

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A . 两木块相距L时,两木块的速度大小 B . 两木块再次相距1.5L时,两木块的动量大小 C . 两木块运动过程中的最大距离 D . 两木块运动过程中的最小距离
如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧与倾角为37°固定斜面平行,弹簧上下两端分别固连着质量均为m的物块A和B,A、B通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质挂钩相连,P为一固定挡板。开始时A、B处于静止状态,B刚好没有向上滑动,滑轮左侧的轻绳与斜面平行,滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为2m的小球C挂与挂钩上,然后静止释放,当C达到最大速度时,A恰好离开挡板P。已知重力加速度为g,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力。下列说法正确的是(   )

A . 初始时物块A对挡板的压力为1.6mg B . 释放小球C的瞬间,物块C的加速度为 C . 小球的速度最大时,绳上的拉力T=mg D . 小球C的最大速度为
如图所示,货舱P中的两种谷物需要通过如下装置进行分离。谷物以相同的初速度v0=3 m/s通过半径为R=0.4m的光滑半圆轨道的最高点A,并沿圆轨道运动至最低点B(最低点B与传送带平滑连接),之后谷物通过长度为L的传送带运动至另一端点C,最终从点C水平飞出落至收集板上,谷物落到收集板后保持静止。利用不同谷物与接触面间不同的动摩擦因数µ这一特性,并通过调节传送带运行速度v和传送带长度L来达到分离的目的,分离效果可由收集板上两种谷物的间距x来衡量。两种谷物和传送带间的动摩擦因数分别是0.2和0.4,点C距收集板的高度为h=1.25m。不考虑轮的半径及谷物在连接处的能量损失,不考虑谷物间的碰撞,忽略空气阻力,重力加速g=10m/s2.(结果可以保留根号形式)

  1. (1) 求谷物运动至点B时的速度大小;
  2. (2) 若传送带逆时针转动,调整传送带长度L=2.25m,求x;
  3. (3) 现调整传送带顺时针运行速度为v=9m/s,为保证谷物的分离效果良好,需满足x≥0.5m,求传送带长度L的取值范围。
如图所示,电阻不计的光滑金属导轨固定放置在倾角30°的斜面上,两导轨间距为l,两侧接有阻值均为R的定值电阻,MNM′N′范围内有垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度为B,质量为m的金属棒置于轨道上,金属棒的电阻为r,由静止释放金属棒,金属棒经过时间t进入磁场,进入磁场后给金属棒施加沿斜面向上的恒力F=mg,金属棒恰好静止在M′N′,金属棒始终与导轨垂直并接触良好,重力加速度为g,下列说法正确的是(   )

A . 金属棒刚进入磁场中的速度为gt B . 金属棒刚进入磁场时两端的电压为 C . 整个过程流过金属棒的电荷量为 D . 整个过程,电路中一个电阻R上产生的热量为
如图所示,两条相距为d的光滑平行长直导轨与水平面的夹角均为 , 其上端接一阻值为R的定值电阻,水平分界线AC与DE的距离为L。矩形区域ACDE内存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场;AC下方的导轨间存在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。现将一长度为d、质量为m、电阻为r的金属棒从AC处由静止释放,金属棒沿导轨下滑距离L后开始匀速下滑。金属棒与导轨始终垂直且接触良好,不计导轨的电阻,重力加速度大小为g。
  1. (1) 求金属棒从AC处开始下滑距离L的过程中回路产生的总焦耳热Q;
  2. (2) 求金属棒从AC处开始下滑距离L的过程中所用的时间
  3. (3) 若从金属棒由静止释放开始计时,AC上方磁场的磁感应强度大小随时间t的变化关系为(式中k为正的已知常量),求金属棒中通过的电流为零时金属棒的速度大小以及金属棒所能达到的最大速度
如图,质量分别为的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地,取 , 不计细绳与滑轮间的摩擦,则下列说法正确的是(   )

A . A与细绳间为滑动摩擦力,B与细绳间为静摩擦力 B . A,B同时落地 C . A落地时重力功率为400W,B落地时动能为850J D . 两球下落过程损失的机械能总量为300J
如图,倾角为的斜面体固定在水平面上,一根轻弹簧放在斜面上,弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连,弹簧处于原长时上端对应斜面上点。将一个小物块轻放在斜面上,物块静止时位于点,再用沿斜面向下的推力将物块缓慢推至点。已知 , 弹簧的形变在弹性限度内,弹簧具有的弹性势能为为弹簧的劲度系数(未知),为弹簧的形变量,重力加速度为 , 斜面上点以下光滑,点以上粗糙,物块与斜面粗糙部分的动摩擦因数 , 斜面足够长,现撤去推力,求:

  1. (1) 撤去推力的瞬间,物块的加速度大小
  2. (2) 物块第一次向上运动到点时速度的大小
  3. (3) 若物块的质量为 , 求物块在斜面粗糙部分运动的路程。
如图所示,竖直方向的平行线表示电场线,但未标明方向。一个带电量为q=10-6C的微粒,仅受电场力的作用,从M点运动到N点时,动能增加了10-4J,则(   )

A . 该电荷运动的轨迹是b B . 该电荷从M点运动到N点时电势能增加 C . MN两点间的电势差为100V D . 该电荷从M点由静止开始运动
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