能量、动量和原子物理同步检测4.doc
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4、和物体自然分开此过程中,物体克服手的支持力所做的功为W.不考虑空气阻力关于此过程,下列说法正确的有(AD)A物体重力势能减小量一定大于WB弹簧弹性势能增加量一定小于WC物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD若将物体从A处由静止释放,则物体到达B处时的动能为W解析:物体在向下运动的过程中,要克服弹簧拉力做功W弹力,根据动能定理知mghWW弹力0,由平衡知khmg,即:mghWkh2mgh,弹簧弹性势能增加量一定等于W,B错误;物体克服手的支持力所做的功为W,机械能减小W,故C错误;物体从A处由静止落到B的过程中,速度达到最大,根据动能定理,有:mghkh2Ek,结合B选项知EkmghW,故D正确
5、2(2016合肥质检)如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为53和37,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,sin370.6,cos370.8,则(AD)AA、B两球所受支持力的大小之比为43BA、B两球运动的周期之比为43CA、B两球的动能之比为169DA、B两球机械能之比为11251解析:由题意可知N,所以,A正确;mgtan mRsin ,所以,B错误;Ekv2,vRsin ,所以,C
6、错误;EPmgR(1cos ),EkmgRsin tan ,所以,D正确3(2016郑州质量预测三)如图为某探究活动小组设计的节能运输系统的简化示意图斜面轨道倾角为37,质量为M的货箱与轨道的动摩擦因数为0.5.货箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入货箱,然后货箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后货箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程已知sin370.6,cos370.8,下列选项正确的是(BC)A货箱载着货物接触弹簧时立即开始减速运动B货物质量m应为货箱质量M的4倍C货箱不与弹簧接触时,上滑过程中的加速度大于下滑过程中的加速度D货
7、箱从最低点滑回顶端的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为货箱的重力势能解析:货箱载着货物下滑至与弹簧接触后,起初弹簧对货箱的弹力与斜面对货箱的滑动摩擦力的合力小于货箱总重力沿斜面向下的分力,货箱将继续加速下滑;货箱不与弹簧接触时,由牛顿第二定律可知,下滑、上滑时的加速度大小分别为a1gsin gcos 2 m/s2,a2gsin gcos 10 m/s2;设货箱下滑距离为L,对货箱的下滑、上滑过程分别运用功能关系有(Mm)gLsin (Mm)gLcos EP,MgLsin MgLcos EP,代入数据解得m4M;同理可知,货箱从开始上滑到滑至最高点,弹簧的弹性势能转化成了货箱增加的重力势能和货箱与
8、斜面组成的系统增加的内能,选项AD错误,BC正确4(2016济南1月调研)如图所示,半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上,直径MN是水平的一小物体从M点正上方高度为H处自由下落,正好在M点滑入半圆轨道,测得其第一次离开N点后上升的最大高度为.小物块接着下落从N点滑入半圆轨道,在向M点滑行过程中(整个过程不计空气阻力)(C)A小物体正好能到达M点B小物体一定到不了M点C小物体一定能冲出M点D不能确定小物块能否冲出M点解析:小物块第一次飞出过程根据动能定理得mgHmgWf0,假设能再次到达M点,根据动能定理有mgWfmv2,因小物块第二次经过半圆轨道过程中速度小于第一次,轨道支持力也变小,物块所
9、受摩擦力变小,故克服阻力做功WfWf,故速度v0,因此小物块能冲出M点,选项C正确5(2016南京二模)如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60,轨道最低点a与桌面相切一轻绳两端系着质量为m 1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m 1位于c点,然后从静止释放设轻绳足够长,不计一切摩擦则(BC)A在m 1由c下滑到a点的过程中,两球速度大小始终相等Bm 1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减小C若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m12m2D若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m13m2解析:两小球用轻绳连接,
10、两球在沿绳方向的分速度大小相等,选项A错误;m1在c点和a点时的重力功率均为零,因此选项B正确;若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,此时两小球速度均为零,有m1gR(1cos 60)m2gR,解得m12m2,选项C正确,选项D错误6(2016郑州质量预测二)如图所示,光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m的重物,跨在长度为L的轻绳上,开始时绳子固定在框架上等高的A、B两点,与水平方向的夹角为,绳子拉力为F.现保持绳长不变,将绳子右端从B点沿竖直方向缓慢移至C点,再从C点沿水平方向向左缓慢移至D点,关于绳子拉力F和重物重力势能Ep的变化,下列说法正确的是(AD)A从B移至C的过程中,拉力F保持不变B从B移至
11、C的过程中,重力势能Ep逐渐变小C从C移至D的过程中,拉力F保持不变D从C移至D的过程中,重力势能Ep逐渐变小解析:从B移至C的过程中,两根绳子的夹角不变,拉力F保持不变,重物逐渐升高,重力势能EP逐渐变大,选项A正确,选项B错误;从C移至D的过程中,两根绳子的夹角变小,拉力F变小,重物逐渐降低,重力势能EP逐渐变小,选项C错误,选项D正确7(2016江西五校联考)伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系如图所示,固定在水平地面上的倾角均为的两斜面,以光滑小圆弧相连接左侧斜面顶端的小球与两斜面的动摩擦因数均为.小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧最高点的时间为t2,规定两斜面连接处
12、所在水平面为参考平面,则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是(B)解析:由牛顿第二定律可知,小球在两斜面的运动都是匀变速直线运动,两阶段的加速度都恒定不变,小球在左侧斜面下滑时的加速度大小为a1gsin gcos ,小球在右侧斜面上滑时的加速度大小为a2gsin gcos ,小球在左侧斜面下滑时的加速度较小,则A错误;B正确;小球的动能与速率的二次方成正比,即Ekmv2,因此,动能与时间关系图象是曲线,则C错误;由于小球在两斜面运动时机械能逐渐减小,减小量等于摩擦力做的功,即EE0fs,摩擦力f大小不变,小球在左侧斜面上下滑时,s增
13、大得越来越快,在右侧斜面上滑时,s增大得越来越慢,故0t1内,Et曲线斜率逐渐变大,t1t2时Et曲线斜率逐渐变小,则D错误8(2016东北三省四市联考二)如图甲所示,一物体悬挂在轻绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示,其中0x1过程的图象为曲线,x1x2过程的图象为直线(忽略空气阻力)下列说法正确的是(AB)A0x1过程中物体所受拉力是变力,且一定不断减小B0x1过程中物体的动能一定先增加后减小,最后为零Cx1x2过程中物体一定做匀速直线运动Dx1x2过程中物体可能做匀加速直线运动,也可能做匀减速直线运动解析:设物体所受的拉力为F,由
14、功能关系可知,物体机械能的变化量EFx,则图象的斜率表示物体所受拉力,由题图知,在0x1的过程中,图象的斜率不断变小,说明物体所受的拉力不断变小,选项A正确;由题图可知,在0x1的过程中,物体的机械能不断变大则拉力做正功,物体沿竖直方向向上运动,在x1x2的过程中,物体的机械能减少,则拉力做负功,物体沿竖直方向向下运动,所以物体到达x1时速度为零,又因为物体是从静止开始运动的,所以在0x1的过程中物体的速度一定先增大后减小,最后为零,由Ekmv2知,在0x2的过程中物体的动能一定先增大后减小,最后为零,选项B正确;在x1x2的过程中图象为直线,则物体所受的拉力不变,由牛顿第二定律知,物体做匀变
15、速直线运动,选项C错误;在x1x2的过程中物体沿竖直方向向下运动,且初速度为零,所以物体做匀加速直线运动,选项D错误9(2016昆明质检二)如图所示,一轻弹簧上、下两端各连接质量均为m的两物块A、B开始时,系统静止在水平面上现用一竖直向上的恒力F拉物块A,使其向上运动,当弹簧伸长量最大时(在弹簧弹性限度内),物块B刚好要离开地面重力加速度为g.则(BCD)AF2mgB此过程中恒力F做的功等于物块A增加的重力势能C此过程中恒力F的功率先增大后减小D此过程中弹簧弹力对物块A做功为零解析:弹簧伸长量最大时,物体B刚要离开地面,说明此时物体A的速度为零,说明物体A经历了先向上加速再向上减速的过程,故此
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