(建議用時:40分鐘)1.(2020·山東日照模擬)蹦極是一項非常刺激的戶外休閑活動。北京青龍峽蹦極跳塔高度為68m,身系彈性蹦極繩的蹦極運動員從高臺跳下,下落高度大約為50m。假定空氣阻力可忽略,運動員可視為質(zhì)點。下列說法正確的是( )A.運動員到達最低點前加速度先不變后增大B.蹦極過程中,運動員的機械能守恒C.蹦極繩張緊后的下落過程中,動能一直減小D.蹦極繩張緊后的下落過程中,彈力一直增大解析:選D。蹦極繩張緊前,運動員只受重力,加速度不變,蹦極繩張緊后,運動員受重力、彈力,開始時重力大于彈力,加速度向下,后來重力小于彈力,加速度向上,則蹦極繩張緊后,運動員加速度先減小到零再反向增大,A錯誤;蹦極過程中,運動員和彈性繩的機械能守恒,B錯誤;蹦極繩張緊后的下落過程中,運動員加速度先減小到零再反向增大,運動員速度先增大再減小,運動員動能先增大再減小,C錯誤;蹦極繩張緊后的下落過程中,彈性繩的伸長量增大,彈力一直增大,D正確。2.如圖所示,在水平桌面上的A點有一個質(zhì)量為m的物體,以初速度v0被拋出,不計空氣阻力,當它到達B點時,其動能為( )A.mv+mgH B.mv+mgh1C.mgH-mgh2D.mv+mgh2解析:選B。由機械能守恒,mgh1=mv2-mv,到達B點的動能mv2=mgh1
+mv,B正確。3.(2020·重慶市上學期一診)高空豎直下落的物體,若阻力與速度成正比,則下列說法正確的是( )A.下落過程,物體的機械能守恒B.重力對物體做的功等于物體動能的增加量C.若物體做加速運動,必是勻加速運動D.物體落地前有可能做勻速直線運動解析:選D。下落過程,由于有阻力做功,則物體機械能減小,A錯誤;根據(jù)動能定理,重力和阻力對物體做的功等于物體動能的增加量,B錯誤;根據(jù)牛頓第二定律mg-kv=ma,可知隨速度的增加,物體的加速度減小,則物體做加速運動,一定不是勻加速運動,C錯誤;物體落地前,若滿足mg=kv,則物體做勻速直線運動,D正確。4.如圖所示,在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為2m的小球B,仍從彈簧原長位置由靜止釋放,已知重力加速度為g,不計空氣阻力,則小球B下降h時的速度為( )A. B.C.D.0解析:選B。對彈簧和小球A,根據(jù)機械能守恒定律得小球A下降h高度時彈簧的彈性勢能Ep=mgh;對彈簧和小球B,當小球B下降h高度時,根據(jù)機械能守恒定律有Ep+×2mv2=2mgh;解得小球B下降h時的速度v=,故B正確。5.(2020·杭州市教學質(zhì)量檢測)小梁做引體向上的示意圖如圖所示。假設小梁在30s內(nèi)剛好連續(xù)做了10個完整的引體向上。若每次完整的引體向上分為身體“上引”(身體由靜止開始從最低點升到最高點)和“下放”(身體從最高點回到最低點的初始狀態(tài))
兩個過程,單杠在整個過程中相對地面靜止不動,則下列說法正確的是( )A.單杠對雙手的彈力是由于小梁的手發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的B.一次完整的引體向上過程中,小梁的機械能守恒C.小梁在30s內(nèi)克服重力做功的功率約為100WD.“上引”過程中,單杠對小梁做正功解析:選C。單杠對雙手的彈力是由于單杠發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的,故A錯誤;在做引體向上運動時,單杠對小梁不做功,人的手臂對軀體做功消耗了人體的化學能得到了機械能,是將化學能轉(zhuǎn)化為機械能,機械能不守恒,故B、D錯誤;小梁每做一次完整的引體向上所做的功約為W=Gh=600×0.5J=300J,小梁在30s內(nèi)克服重力做功的功率約為P==W=100W,故C正確。6.(2020·石景山區(qū)上學期期末)將一物體豎直向上拋出,不計空氣阻力。用x表示物體運動路程,t表示物體運動的時間,Ek表示物體的動能,下列圖象正確的是( )解析:選B。由機械能守恒定律得mgx+Ek=mv,Ek與x是線性關(guān)系,故A錯誤,B正確;根據(jù)機械能守恒定律得mgx+Ek=mv,又x=v0t-gt2,得Ek=mv-mg(v0t-gt2),m、v0、g都是定值,則Ek是t的二次函數(shù),Ek-t圖象是拋
物線,故C、D錯誤。7.(2020·江蘇如皋中學模擬)如圖,光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi),一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動。已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1,在最高點時對軌道的壓力大小為N2。重力加速度大小為g,則N1-N2的值為( )A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg解析:選D。在最高點,根據(jù)牛頓第二定律可得N2+mg=m,在最低點,根據(jù)牛頓第二定律可得N1-mg=m,從最高點到最低點過程中機械能守恒,故有mg·2r=mv-mv,聯(lián)立三式可得N1-N2=6mg。8.(2020·山東濰坊模擬)如圖所示,將一質(zhì)量為m的小球從A點以初速度v斜向上拋出,小球先后經(jīng)過B、C兩點。已知B、C之間的豎直高度和C、A之間的豎直高度都為h,重力加速度為g,取A點所在的平面為參考平面,不考慮空氣阻力,則( )A.小球在B點的機械能是在C點機械能的兩倍B.小球在B點的動能是在C點動能的兩倍C.小球在B點的動能為mv2+2mghD.小球在C點的動能為mv2-mgh解析:選D。不計空氣阻力,小球在斜上拋運動過程中只受重力作用,運動過程中小球的機械能守恒,則小球在B點的機械能等于在C點的機械能,A錯誤;小球在B點的重力勢能大于在C點重力勢能,根據(jù)機械能守恒定律知,小球在B
點的動能小于在C點的動能,B錯誤;小球由A到B過程中,根據(jù)機械能守恒定律有mg·2h+EkB=mv2,解得小球在B點的動能為EkB=mv2-2mgh,C錯誤;小球由B到C過程中,根據(jù)機械能守恒定律有mg·2h+EkB=mgh+EkC,解得小球在C點的動能為EkC=EkB+mgh=mv2-mgh,D正確。9.一小球以一定的初速度從圖示位置進入光滑的軌道,小球先進入圓軌道1,再進入圓軌道2,圓軌道1的半徑為R,圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍,小球的質(zhì)量為m,若小球恰好能通過軌道2的最高點B,則小球在軌道1上經(jīng)過最高點A處時對軌道的壓力為 ( )A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg解析:選C。小球恰好能通過軌道2的最高點B時,有mg=m,小球在軌道1上經(jīng)過A處時,有F+mg=m,從A到B根據(jù)機械能守恒定律,有1.6mgR+mv=mv,解得F=4mg,由牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫′=F=4mg,C正確。10.(多選)(2020·山東濟寧二模)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為m、2m,中間用輕桿相連,放在光滑的斜面上,斜面傾角為30°?,F(xiàn)將它們由靜止釋放,在下滑的過程中( )A.兩物體下滑的加速度相同B.輕桿對A做正功,對B做負功
C.系統(tǒng)的機械能守恒D.任意時刻兩物體重力的功率相同解析:選AC。斜面光滑,則對整體分析可知,加速度a=gsin30°=5m/s2,故此時A、B間的桿沒有彈力,故輕桿對A不做功,故A正確,B錯誤;由于斜面光滑,系統(tǒng)只有重力做功,系統(tǒng)機械能守恒,故C正確;由于A、B兩物體加速度相同,任意時刻A、B兩物體速度相同,但重力大小不同,故重力的瞬時功率不同,故D錯誤。11.(多選)(2020·黑龍江哈爾濱模擬)將質(zhì)量分別為m和2m的兩個小球A和B,用長為2L的輕桿相連,如圖所示,在桿的中點O處有一固定水平轉(zhuǎn)動軸,把桿置于水平位置后由靜止自由釋放,在B球順時針轉(zhuǎn)動到最低位置的過程中(不計一切摩擦)( )A.A、B兩球的線速度大小始終不相等B.重力對B球做功的瞬時功率先增大后減小C.B球轉(zhuǎn)動到最低位置時的速度大小為D.桿對B球做正功,B球機械能不守恒解析:選BC。A、B兩球用輕桿相連共軸轉(zhuǎn)動,角速度大小始終相等,轉(zhuǎn)動半徑相等,所以兩球的線速度大小也相等,A錯誤;桿在水平位置時,重力對B球做功的瞬時功率為零,桿在豎直位置時,B球的重力方向和速度方向垂直,重力對B球做功的瞬時功率也為零,但在其他位置重力對B球做功的瞬時功率不為零,因此,重力對B球做功的瞬時功率先增大后減小,B正確;設B球轉(zhuǎn)動到最低位置時速度為v,兩球線速度大小相等,對A、B兩球和桿組成的系統(tǒng),
由機械能守恒定律得2mgL-mgL=(2m)v2+mv2,解得v=,C正確;B球的重力勢能減少了2mgL,動能增加了mgL,機械能減少了,所以桿對B球做負功,D錯誤。12.有一豎直放置的“T”形架,表面光滑,滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上,A、B用一不可伸長的輕細繩相連,A、B質(zhì)量相等,且可看作質(zhì)點。如圖所示,開始時細繩水平伸直,A、B靜止。由靜止釋放B后,已知當細繩與豎直方向的夾角為60°時,滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v,則連接A、B的繩長為( )A. B.C.D.解析:選D。由運動的合成與分解可知滑塊A和B在繩長方向的速度大小相等,有vAsin60°=vcos60°,解得vA=v,將滑塊A、B看成一系統(tǒng),系統(tǒng)的機械能守恒,設滑塊B下滑的高度為h,有mgh=mv+mv2,解得h=,由幾何關(guān)系可知繩子的長度為l=2h=,故D正確。13.(2020·福建南平期末)如圖所示,光滑曲面軌道AB下端與水平粗糙軌道BC平滑連接,水平軌道離地面高度為h,有一質(zhì)量為m的小滑塊自曲面軌道離B高H處由靜止開始滑下,經(jīng)過水平軌道末端C后水平拋出,落地點離拋出點的水平位移為x,不計空氣阻力,重力加速度為g,試求:(1)滑塊到達B點時的速度大??;(2)滑塊離開C點時的速度大??;
(3)滑塊在水平軌道上滑行時克服摩擦力所做的功。解析:(1)滑塊由A至B過程中機械能守恒:mgH=mv-0解得:vB=。(2)滑塊由C至D過程中做平拋運動,設此過程經(jīng)歷的時間為t,則:h=gt2,x=vCt解得:vC=x。(3)設滑塊由A至C過程中在水平軌道上滑行時克服摩擦力所做的功為Wf,根據(jù)動能定理:mgH-Wf=mv解得:Wf=mgH-。答案:(1) (2)x (3)mgH-