题目列表(包括答案和解析)
8.(2010·南京调研)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.如图6所示,
运动员身系弹性绳自高空中Q点自由下落,图中a是弹性绳的原长
位置,c是运动员所到达的最低点,b是运动员静止地悬吊着时的平
衡位置.则 ( )
A.由Q到c的整个过程中,运动员的动能及重力势能之和守恒
B.由a下降到c的过程中,运动员的动能一直减小 图6
C.由a下降到c的过程中,运动员的动能先增大后减小
D.由a下降到c的过程中,弹性绳的弹性势能一直增大
解析:由Q到c的整个过程中,运动员的动能、重力势能和弹性绳的弹性势能之和
守恒,A错误;由a下降到c的过程中,运动员的动能先增大后减小,B错误C正
确;由a下降到c的过程中,弹性绳的伸长量不断增加,故弹性势能一直增大,D
选项也正确.
答案:CD
7.(2010·杭州模拟)如图5所示,在倾角为θ的光滑斜面上,
有一长为l的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一
质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周
运动,则 ( ) 图5
A.小球通过最高点A时的速度vA=
B.小球通过最高点A时的速度vA=
C.小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT=5mgsinθ
D.小球通过最低点B时的速度vB=
解析:小球恰好通过最高点时,mgsinθ=m,得:vA=,A正确,B错误;
因斜面光滑,小球由A运动到B机械能守恒,得:mvB2=mvA2+mg2lsinθ,在B
点:FT-mgsinθ=m,可得:vB=,FT=6mgsinθ,故C错误、D正确.
答案:AD
正确,全部选对的得7分,只选一个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
6.将同一物体分两次举高,每次举高的高度相同,那么 ( )
A.不论选什么参考平面,两种情况中,物体重力势能的增量相同
B.不论选什么参考平面,两种情况中,物体最后的重力势能相等
C.选不同的参考平面,两种情况中,重力做功不等
D.选不同的参考平面,两种情况中,重力做功相等
解析:参考平面的选取不同,高度不同,重力势能不同,但不会影响高度变化的数
值和重力势能的变化,所以选A、D.
答案:AD
5.有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别
套在水平秆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,
A、B质量相等,且可看做质点,如图4所示,开始时细绳
水平伸直,A、B静止,由静止释放B后,已知当细绳与
竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度
为v,则连接A、B的绳长为 ( ) 图4
A. B.
C. D.
解析:设滑块A的速度为vA,因绳不可伸长,两滑块沿绳方向的分速度大小相等,得:
vAcos30°=vBcos60°,又vB=v,设绳长为l,由A、B组成的系统机械能守恒得:mglcos60°
=mvA2+mv2,以上两式联立可得:l=,故选D.
答案:D
4.(2008·全国卷Ⅱ)如图3所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳
跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置
于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉
紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为 ( )
A.h B.1.5h
C.2h D.2.5h 图3
解析:释放b后,b下落到地面,a上升高度h瞬间,a、b两者的速度相等,设为v,
由机械能守恒得3mgh=mgh+mv2+×3mv2,则v=,之后a竖直上抛,设继
续上升的高度为h′,由h′=得h′=h,所以a上升的最大高度为h+h′=h,
则B正确.
答案:B
3.如图2所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物
体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地
面为零势能参考平面,而且不计空气阻力,下列说法
错误的是 ( ) 图2
A.物体在海平面上的重力势能为mgh
B.重力对物体做的功为mgh
C.物体在海平面上的动能为mv02+mgh
D.物体在海平面上的机械能为mv02
解析:以地面为零势能参考平面,物体在海平面上的重力势能应为-mgh,故A错.重
力做功与路径无关,只取决于高度差,故WG=mgh,B对.由动能定理知,物体在
海平面上的动能Ek′-Ek0=mgh,有Ek′=mgh+mv02,C对.由机械能守恒知,
物体在海平面的机械能为mv02,D对.只有A项符合题意.
答案:A
2.(2010·临沂模拟)质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落,以地面作为零势
能面.当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为 ( )
A.2mg B.mg
C.mg D.mg
解析:动能和重力势能相等时,下落高度为h=,速度v==,故P=mgv
=mg,B选项正确.
答案:B
1.如图1所示,A、B球质量相等,A球用不能伸长的
轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O′点,O与O′
点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高
处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态, 图1
将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水
平面上,则 ( )
A.两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等
B.两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大
C.两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大
D.两球到达各自悬点的正下方时,A球损失的重力势能较多
解析:由于下降高度相等,所以下摆过程两球重力势能减少量相等,故D错;B球
减少的重力势能还有一部分转化成了弹性势能,而A球减少的重力势能全部转化为
动能,所以B对,而A、C错.
答案:B
12.(16分)(2010·天津模拟)如图10所示,质量为m的滑块放在光滑的水平平台上,平
台右端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0,长为L.今将滑块缓慢向左压
缩固定在平台上的轻弹簧,到达某处时突然释放,当滑块滑到传送带右端C时,恰
好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.
图10
(1)试分析滑块在传送带上的运动情况;
(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求释放滑块时弹簧具有的弹性势能;
(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求滑块在传送带上滑行的整个过程
中产生的热量.
解析:(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速,则滑块由于受到向右的滑动摩擦力
而做匀加速运动;若滑块冲上传送带时的速度大于带速,则滑块由于受到向左的滑
动摩擦力而做匀减速运动.
(2)设滑块冲上传送带时的速度为v,
由机械能守恒Ep=mv2.
设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a,
由牛顿第二定律:μmg=ma.
由运动学公式v2-v02=2aL,解得Ep=mv02+μmgL.
(3)设滑块在传送带上运动的时间为t,则t时间内传送带的位移x=v0t,v0=v-at
滑块相对传送带滑动的位移Δx=L-x
因相对滑动生成的热量Q=μmg·Δx
解得Q=μmgL-mv0(-v0).
答案:(1)见解析 (2)mv02+μmgL
(3)μmgL-mv0(-v0)
11.(14分)(2010·福州质检)在2008年北京奥运会中郭晶晶获得女子个人3米板跳水冠
军,其跳水的过程可简化如下:运动员将跳板向下压到最低点C,跳板反弹将运动
员上抛到最高点A,然后做自由落体运动,竖直落入水中.如果将运动员视为质点,
且已知运动员的质量为m,重力加速度为g,AB间、BC间和B与水面间的竖直距
离分别为h1、h2、h3,如图9所示.试求:
图9
(1)运动员从A点下落到水面的时间和入水时的速度大小;
(2)跳板反弹过程中对运动员所做的功.
解析:(1)运动员从最高点A下落到水面的时间
由h1+h3=gt2得t=
从A点下落到水面,机械能守恒,有
mg(h1+h3)=mv2
(由运动学公式v2=2g(h1+h2)求解同样对)
解得入水速度大小为v=.
(2)从C到A对运动员运用动能定理,有
W-mg(h1+h2)=0-0
解得W=mg(h1+h2).
答案:(1)
(2)mg(h1+h2)
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