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1,、 A.物體的位置一旦確定,它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定 B.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從-5 J變化到-3 J,重力勢(shì)能減少了 C.重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功 D.衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng),當(dāng)由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其重力勢(shì)能減小 答案：C 解析:物體的重力勢(shì)能與參考平面有關(guān),同一物體在同一位置相對(duì)不同的參考平面的重力勢(shì)能不同,選項(xiàng)A錯(cuò);重力勢(shì)能中的正,、負(fù)號(hào)表示大小,-5 J的重力勢(shì)能小于-3 J的重力勢(shì)能,選項(xiàng)B錯(cuò);重力做的功量度了重力勢(shì)能的變化,選項(xiàng)C正確;衛(wèi)星由近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)的過(guò)程中,克服重力做功,重力勢(shì)能增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 2、如圖所示在光滑水平面上有一物體,它的左端連接著一輕彈簧,彈簧的另一端固定在墻上,在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)撤去力F后,物體將向右運(yùn)動(dòng),在物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ) A.彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減少 B.物體的機(jī)械能不變 C.彈簧的彈性勢(shì)能先增加后減少 D.彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增加 答案：D 解析:開(kāi)始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),撤去力F后,物體先向右加速運(yùn)動(dòng)后向右減速運(yùn)動(dòng),所以物體的機(jī)械能先增大后減小,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;彈簧先恢復(fù)原長(zhǎng)后又逐漸伸長(zhǎng),所以彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增加,選項(xiàng)D正確. 3,、物體做自由落體運(yùn)動(dòng),Ek代表動(dòng)能,Ep代表勢(shì)能,h代表下落的距離,以水平地面為零勢(shì)能面.如圖所示圖像中,能正確反映各物理量之間關(guān)系的是( )
答案：B 解析:設(shè)物體的機(jī)械能為E,由機(jī)械能守恒定律:Ep=E-Ek,故勢(shì)能與動(dòng)能的圖像為傾斜的直線,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理:Ek=mgh=  mv2=mg2t2,則Ep=E-mgh,故勢(shì)能與h的圖像也為傾斜的直線,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;Ep=E-mv2,故勢(shì)能與速度的圖像為開(kāi)口向下的拋物線,選項(xiàng)B正確;同理Ep=E-mg2t2,勢(shì)能與時(shí)間的圖像也為開(kāi)口向下的拋物線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.4,、質(zhì)量分別為m和2m的物塊A和B用一輕彈簧連接,靜止在水平桌面上[如圖(甲)],現(xiàn)用一豎直方向上的力F拉動(dòng)物塊A,使之向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)[如圖(乙)],在物塊A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物塊B即將要離開(kāi)桌面的過(guò)程中(彈簧處于彈性限度內(nèi)),下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.力F一直在增大,物塊A受到的合力一直不變 B.彈簧的彈性勢(shì)能一直增大 C.物塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能一直增大 D.A、B兩物塊和輕彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 答案：BD 解析:由于物塊A做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A受的合力不變,開(kāi)始彈簧被壓縮時(shí),對(duì)A由牛頓第二定律,F-mg+F彈=ma,F彈減小,F增大,當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)時(shí),F-mg-F彈′=ma,F彈′增大,F增大,彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;物塊A逐漸升高,動(dòng)能和重力勢(shì)能增大,選項(xiàng)C正確;由于外力F做功,A,、B兩物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 5,、如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi),將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí),小球速度恰好為零,此時(shí)小球下降的豎直高度為h,若全過(guò)程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi),下列說(shuō)法正確的是( ) A.彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大 B.彈簧與桿垂直時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大 C.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于mgh D.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh 答案：BD 解析:彈簧與桿垂直時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量最小,彈性勢(shì)能最小,小球重力勢(shì)能和動(dòng)能之和最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由機(jī)械能守恒定律,小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh,選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤. 6、如圖所示用輕彈簧相連的物塊A和B放在光滑的水平面上,物塊A緊靠豎直墻壁,一顆子彈沿水平方向在極短時(shí)間射入物塊B并留在其中,由子彈,、彈簧和A,、B所組成的系統(tǒng)在下列依次進(jìn)行的過(guò)程中,機(jī)械能守恒的是( )
A.子彈射入物塊B的過(guò)程 B.物塊B帶著子彈向左運(yùn)動(dòng),直到彈簧壓縮量最大的過(guò)程 C.彈簧推著帶子彈的物塊B向右運(yùn)動(dòng),直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程 D.帶著子彈的物塊B因慣性繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),直到彈簧伸長(zhǎng)量達(dá)最大的過(guò)程 答案：BCD 解析:子彈射入物塊B的過(guò)程中,子彈和物塊B組成的系統(tǒng),由于要克服子彈與物塊之間的阻力做功,一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,所以機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在子彈與物塊B獲得了共同速度后一起向左壓縮彈簧的過(guò)程中,對(duì)于A、B,、彈簧和子彈組成的系統(tǒng),由于墻壁給A一個(gè)推力作用,系統(tǒng)的外力之和不為零,但這一過(guò)程中墻壁的彈力不做功,只有系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功,動(dòng)能和彈性勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,這一情形持續(xù)到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)為止.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后,整個(gè)系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng),墻壁不再有力作用在A上,這時(shí)物塊的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,選項(xiàng)B,、C、D正確. 7,、如圖所示,將一個(gè)內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上,槽的左側(cè)有一固定的豎直墻壁.現(xiàn)讓一小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方由靜止開(kāi)始下落,從A點(diǎn)與半圓形槽相切進(jìn)入槽內(nèi),則下列說(shuō)法正確的是( ) A.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,只有重力對(duì)它做功 B.小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球處于失重狀態(tài) C.小球從A點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D.小球從下落到從右側(cè)離開(kāi)槽的過(guò)程中,機(jī)械能守恒 答案：C 解析:小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,半圓形槽有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),但是實(shí)際上沒(méi)有動(dòng),整個(gè)系統(tǒng)只有重力做功,所以小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.而小球過(guò)了半圓形槽的最低點(diǎn)以后,半圓形槽向右運(yùn)動(dòng),由于系統(tǒng)沒(méi)有其他形式的能量產(chǎn)生,滿足機(jī)械能守恒的條件,所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.小球到達(dá)槽最低點(diǎn)前,小球先失重,后超重.當(dāng)小球向右上方滑動(dòng)時(shí),半圓形槽向右移動(dòng),半圓形槽對(duì)小球做負(fù)功,小球的機(jī)械能不守恒.綜合以上分析可知選項(xiàng)C正確. 8,、如圖所示,物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A,、B的質(zhì)量分別為m,、2m,開(kāi)始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上,放手后物體A下落,與地面即將接觸時(shí)速度恰為零,此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力,則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.此時(shí)物體A的加速度大小為g,方向豎直向上 B.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh C.此時(shí)物體B將向上運(yùn)動(dòng) D.此過(guò)程中物體A的機(jī)械能減少量為mgh 答案：ABD 解析:物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力說(shuō)明彈簧中拉力為2mg,對(duì)A,由牛頓第二定律,2mg-mg=ma,解得此時(shí)物體A的加速度大小為g,方向豎直向上,選項(xiàng)A正確;對(duì)A,、B和彈簧組成的系統(tǒng),由機(jī)械能守恒定律,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh,選項(xiàng)B正確;此時(shí)物體B處于靜止?fàn)顟B(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由能量守恒定律,此過(guò)程中物體A的機(jī)械能減少量為mgh,選項(xiàng)D正確. 9、如圖所示,A,、B兩個(gè)物體用輕質(zhì)彈簧相連,靜止在光滑水平面上,現(xiàn)同時(shí)對(duì)A,、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1,、F2,使A、B同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)A,、B兩個(gè)物體及彈簧組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是(整個(gè)過(guò)程中彈簧不超過(guò)其彈性限度)( ) A.機(jī)械能守恒 B.機(jī)械能不斷增加 C.當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大 D.當(dāng)彈簧彈力的大小與F1,、F2的大小相等時(shí),A,、B兩物體速度為零 答案：C 解析:F1,、F2加在A,、B上以后,A、B向兩側(cè)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),加速度a=  .當(dāng)F=kx時(shí),加速度為零,速度達(dá)到最大,以后kx>F,A,、B向兩側(cè)做減速運(yùn)動(dòng),至速度減為零時(shí),彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng).從A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)的過(guò)程中,F1、F2都一直做正功,使系統(tǒng)的機(jī)械能增加.以后彈簧伸長(zhǎng)量減小,F1、F2開(kāi)始做負(fù)功,系統(tǒng)的機(jī)械能減少.10,、如圖,游樂(lè)場(chǎng)中,從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相同的光滑軌道.甲,、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處,下列說(shuō)法正確的有( )
A.甲的切向加速度始終比乙的大 B.甲,、乙在同一高度的速度大小相等 C.甲,、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度 D.甲比乙先到達(dá)B處 答案：BD 解析:設(shè)某位置處切線與水平方向的夾角為θ,則小孩在該位置時(shí)的加速度a=gsin θ,由兩條軌道形狀可以明顯看出,甲小孩的加速度由開(kāi)始大于乙小孩的加速度而逐漸到小于乙小孩的加速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)機(jī)械能守恒定律知,下落同樣高度后,有mgh= mv2,故選項(xiàng)B正確;甲小孩開(kāi)始的加速度較大,故相等時(shí)間下落高度較大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;甲,、乙兩小孩從A到B的路程一樣大,而且到達(dá)B點(diǎn)的速率相等,作出速率—時(shí)間圖像如圖所示,從圖線可以得知甲先到達(dá)B處,選項(xiàng)D正確. 11,、如圖所示,光滑固定的豎直桿上套有一個(gè)質(zhì)量m=0.4 kg的小物塊A,不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)固定在墻壁上,、大小可忽略的定滑輪D,連接小物塊A和小物塊B,虛線CD水平,間距d=1.2 m,此時(shí)連接小物塊A的細(xì)繩與豎直桿的夾角為37°,小物塊A恰能保持靜止.現(xiàn)在在小物塊B的下端掛一個(gè)小物塊Q(未畫(huà)出),小物塊A可從圖示位置上升恰好能到達(dá)C處,不計(jì)摩擦和空氣阻力, cos 37°=0.8,、sin 37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)小物塊A到達(dá)C處時(shí)的加速度大小; (2)小物塊B的質(zhì)量; (3)小物塊Q的質(zhì)量. 解析:(1)當(dāng)小物塊A到達(dá)C處時(shí),由受力分析可知:水平方向受力平衡,豎直方向只受重力作用,所以小物塊A的加速度a=g=10 m/s2. (2)設(shè)小物塊B的質(zhì)量為mB,繩子拉力為F, 根據(jù)平衡條件:Fcos 37°=mg,F=mBg 聯(lián)立解得mB=0.5 kg. (3)設(shè)小物塊Q的質(zhì)量為m0, 根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得mghAC=(mB+m0)ghB hAC= 解之得:m0=0.3 kg. 答案:(1)10 m/s2 (2)0.5 kg (3)0.3 kg 12、山谷中有三塊石頭和一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)青藤,其示意圖如圖所示.圖中A,、B、C,、D均為石頭的邊緣點(diǎn),O為青藤的固定點(diǎn),h1=1.8 m,h2=4.0 m,x1=4.8 m,x2=8.0 m.開(kāi)始時(shí),質(zhì)量分別為M=10 kg和m=2 kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上,當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時(shí),迅速?gòu)淖筮吺^的A點(diǎn)水平跳至中間石頭.大猴抱起小猴跑到C點(diǎn),抓住青藤的下端,蕩到右邊石頭上的D點(diǎn),此時(shí)速度恰好為零.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中猴子均可看成質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)大猴從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值; (2)猴子抓住青藤蕩起時(shí)的速度大小; (3)猴子蕩起時(shí),青藤對(duì)猴子的拉力大小. 解析:(1)設(shè)猴子從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值為vmin,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有h1= (2)猴子抓住青藤后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,設(shè)蕩起時(shí)速度為vC,有(M+m)gh2= 解得vC= (3)設(shè)拉力為F,青藤的長(zhǎng)度為L(zhǎng).對(duì)最低點(diǎn),由牛頓第二定律得F-(M+m)g=(M+m) 由幾何關(guān)系(L-h2)2+ 聯(lián)立相關(guān)各式并代入數(shù)據(jù)解得: F=(M+m)g+(M+m) 答案:(1)8 m/s (2)約9 m/s (3)216 N |
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