江西省吉安县第三中学下册机械能守恒定律(篇)(Word版 含解析)
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江西省吉安县第三中学高中物理-机械振动测试题一、机械振动选择题1.如图(甲)所示,小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动,其振动图象如图(乙)所示,以下说法正确的是()A.t1时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最小B.t2时刻小球速度最大,轨道对它的支持力最小C.t3时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最大D.t4时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最大2.如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘在一起,且摆动平面不便.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后A.摆动的周期为5 6 TB.摆动的周期为6 5 TC.摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球最高点与最低点的高度差为0.25h3.如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量.当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中()A.甲的最大速度大于乙的最大速度B.甲的最大速度小于乙的最大速度C.甲的振幅大于乙的振幅D .甲的振幅小于乙的振幅4.在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为l ,引力常量为G ,地球质量为M ,摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A .T =2πrGMlB .T =2πrl GM C .T =2πGMr lD .T =2πlr GM5.用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度,用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆,水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。
《能源守恒定律与能源》导学提纲审核人:高一物理备课组班级:组名:姓名:【学习目标】1、理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义2、感知我们周围能源的耗散,树立节能意识3、利用功能关系解决实际问题【导读流程】一、自学1.能量守恒定律内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体_____到别的物体,在转化或转移的过程中,_______保持不变.2.能量守恒定律确立的两类重要事实(1)确认了_______的不可能性.(2)发现了各种自然现象之间能量的相互联系与转化.2.能源:能源是人类社会活动的物质基础.人类对能源的利用大致经历了三个时期,即_______、煤炭时期、________.4.能量耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,就不会再次自动聚集起来供人类重新利用.如电池中的化学能转化为电能,电能又通过灯泡转化成________,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的________,我们无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的耗散.二、合作探究1.我们初中学过的能量有哪些?这些能量之间有联系吗?怎么联系?2.功与能量可以相互转化吗?功与能量之间存在着什么关系呢?3.功与能量转化的关系(简称功能关系)在力学中有哪些具体体现?例题:如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连,A、B的质量分别为m A、m B。
开始时系统处于静止状态。
现用一水平恒力F拉物块A,使物块B上升。
已知当B上升距离为h时,B的速度为v。
求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。
(重力加速度为g)4.如何理解能量“转化”“转移”与守恒的关系?5、指出下列现象中能量的转化或转移情况:(1)人在跑步时,身体发热()(2)风吹动帆船前进()(3)放在火炉旁的冷水变热()(4)电流通过灯泡,灯泡发光()6.什么是能源和能量耗散?7.功能关系介绍三.当堂检测1.如图所示,在倾角为30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m。
江西省吉安市吉安县第三中学必修3物理全册全单元精选试卷检测题一、必修第3册静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,一“L”形的光滑绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中,管的水平部分长L1=0.2m,管的水平部分离水平地面的距离为h=5.0m,竖直部分长为L2=0.1m.一带正电的小球从管口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球受到的电场力大小为重力的一半.(g=10m/s2)求:(1)小球运动到管口B时的速度v B大小;(2)小球着地点与管口B的水平距离s.【答案】(1)2.0m/s;(2)4.5m.【解析】【分析】【详解】(1)在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理得:12mv B2-0=mgL2+F电L1①由于小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半,即F电=12mg②代入数据得:v B=2.0m/s;③小球运动到管口B时的速度大小为2.0m/s;(2)小球离开B点后,设水平方向的加速度为a,位移为s,在空中运动的时间为t,水平方向有:a=g/2 ④s=v0t+12at2⑤竖直方向有:h=12gt2⑥由③~⑥式,并代入数据可得:s=4.5m2.如图,在足够大的平行金属板间的水平匀强电场中,有一长为L的轻质绝缘棒OA,一端可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端A处有一带负电、电量为q、质量为m的小球,当变阻器滑片在P点处时,棒静止在与竖直方向成30°角的位置,如图所示。
已知此时BP段的电阻为R,平行金属板间的水平距离为d。
(1)求此时金属板间电场的场强大小E1;(2)若金属板旋转30°(图中虚线表示),并移动滑片P的位置,欲使棒能静止的位置与竖直方向的夹角不变,BP段的电阻R’应调节为多大?(3)若金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为3R,则棒摆动中小球最大动能为多少?【答案】(1)3mg(2)32R (3) (2-3)mgL【解析】【详解】(1)由平衡可知E1q=mg tan30°解得E1=3mg(2)金属板旋转30°后电场强度方向也相应旋转30°,而合力方向仍与竖直方向成30°角,受力如右图所示。
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,一根轻弹簧一端固定于O 点,另一端与可视为质点的小滑块连接,把滑块放在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上的A 点,此时弹簧恰好水平。
将滑块从A 点由静止释放,经B 点到达位于O 点正下方的C 点。
当滑块运动到B 点时弹簧与斜面垂直,且此时弹簧恰好处于原长。
已知OB 的距离为L ,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g ,则滑块由A 运动到C 的过程中( )A .滑块的加速度先减小后增大B .滑块的速度一直在增大C .滑块经过B gLD .滑块经过C 2gL 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .弹簧原长为L ,在A 点不离开斜面,则sin 3()sin c 3300os 0Lk mg L ︒≤-︒︒ 在C 点不离开斜面,则有()cos30cos30cos30Lk L mg -︒≤︒︒从A 点滑至C 点,设弹簧与斜面夹角为α(范围为30°≤α≤90°);从B 点滑至C 点,设弹簧与斜面的夹角为β,则2sin 30cos mg kx ma β︒-=可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小,选项A 错误,B 正确; C .从A 点滑到B 点,由机械能守恒可得21cos302p B mgL E mv ︒+=解得2cos30232p p B E E v gL g mg L L m︒+=+=>选项C 正确;D .从A 点滑到C 点,由机械能守恒可得21cos302P C L mgE mv '+=︒解得432222cos303p pCgLE ELv g gLm m'=+>+︒=选项D错误。
故选BC。
2.如图所示,两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,P套在固定的竖直光滑杆上,Q放在光滑水平地面上,轻杆与竖直方向夹角α=30°.原长为2L的轻弹簧水平放置,右端与Q相连,左端固定在竖直杆O点上。
江西省吉安市吉安县第三中学《动量守恒定律》测试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为m 的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量也为m 的小物块从槽上高h 处开始下滑,下列说法不正确的是( )A .在下滑过程中,物块和槽组成的系统机械能守恒B .在下滑过程中,物块和槽组成的系统动量守恒C .在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统动量守恒D .被弹簧反弹后,物块能回到槽上高h 处2.如图所示,质量10.3kg m =的小车静止在光滑的水平面上,车长 1.5m l =,现有质量20.2kg m =可视为质点的物块,以水平向右的速度0v 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数0.5μ=,取2g=10m/s ,则( )A .物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B .增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C .若0 2.5m/s v =,则物块在车面上滑行的时间为0.24sD .若要保证物块不从小车右端滑出,则0v 不得大于5m/s3.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为99m 、200m 的两物块A 、B 相连接,并静止在光滑的水平面上,一颗质量为m 的子弹C 以速度v 0射入物块A 并留在A 中,以此刻为计时起点,两物块A (含子弹C )、B 的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得( )A .子弹C 射入物块A 的速度v 0为600m/sB .在t 1、t 3时刻,弹簧具有的弹性势能相同,且弹簧处于压缩状态C .当物块A (含子弹C )的速度为零时,物块B 的速度为3m/sD .在t 2时刻弹簧处于自然长度4.如图甲所示,质量M =2kg 的木板静止于光滑水平面上,质量m =1kg 的物块(可视为质点)以水平初速度v 0从左端冲上木板,物块与木板的v -t 图象如图乙所示,重力加速度大小为10m/s 2,下列说法正确的是( )A .物块与木板相对静止时的速率为1m/sB .物块与木板间的动摩擦因数为0.3C .木板的长度至少为2mD .从物块冲上木板到两者相对静止的过程中,系统产生的热量为3J5.如图所示,一质量为0.5 kg 的一块橡皮泥自距小车上表面1.25 m 高处由静止下落,恰好落入质量为2 kg 、速度为2.5 m/s 沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取210m/s g ,不计空气阻力,下列说法正确的是A .橡皮泥下落的时间为0.3 sB .橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2 m/sC .橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D .整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5 J6.如图所示,小车质量为M ,小车顶端为半径为R 的四分之一光滑圆弧,质量为m 的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g 为当地重力加速度)( )A .若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为mgB .若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为32mgC.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gRmM M m+D.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gRMm M m+7.如图所示,在光滑的水平面上有体积相同、质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg的两个小球A、B,两球之间夹着一根压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连),A、B两球原来处于静止状态.现突然释放弹簧,B球脱离弹簧时的速度为2m/s;A球进入与水平面相切、半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径,不计空气阻力,g 取10m/s2,下列说法正确的是()A.A、B两球离开弹簧的过程中,A球受到的冲量大小等于B球受到的冲量大小B.弹簧初始时具有的弹性势能为2.4JC.A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N∙sD.若逐渐增大半圆形轨道半径,仍然释放该弹簧且A球能从Q点飞出,则落地的水平距离将不断增大8.如图所示,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m,在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动.在t=0时轻绳断开,A在F作用下继续前进,则下列说法正确的是()A.t=0至t=mvF时间内,A、B的总动量守恒B.t=2mvF至t=3mvF时间内,A、B的总动量守恒C.t=2mvF时,A的动量为2mvD.t=4mvF时,A的动量为4mv9.如图,质量为m的小木块从高为h的质量为M的光滑斜面体顶端滑下,斜面体倾角为θ,放在光滑水平面上,m由斜面体顶端滑至底端的过程中,下列说法正确的是A .M 、m 组成的系统动量守恒B .M 移动的位移为()tan mh M m θ+ C .m 对M 做功为222cos ()(sin )Mm gh M m M m θθ++ D .m 对M 做功为222sin ()(cos )Mm gh M m M m θθ++ 10.如图所示,一轻质弹簧固定在墙上,一个质量为m 的木块以速度v 0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。
O BAθlGF T《7.8机械能守恒定律》导学提纲设计人:尹樟华审核人:高一物理备课组班级:组名:姓名:【学习目标】1.知道机械能的概念,知道物体的动能和势能可以相互转化2.理解机械能守恒定律的内容3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式【导读流程】一、复习与自学1.预习课本内容P75—772.本章学习的几种能量形式?二、合作探究(1)活动与探究1 机械能守恒定律1.如图所示,一小球从某一高度开始做自由落体运动,途中经过A、B两点,小球在A、B两点的机械能分别为E A、E B。
试确定E A和E B的关系。
2.通过上面“1”中探究,试归纳出机械能守恒的常用表达式?3.小球沿光滑曲面下滑,下滑过程中支持力是否做功?重力势能如何变化?4.钢球在竖直面摆动(忽略空气阻力)绳子拉力做功?5.分析以下情况,判断机械能是否守恒。
(1)跳伞员利用降落伞在空中匀速下落(2)抛出的篮球在空中运动(不计阻力)(3)光滑水平面上运动的小球,把弹簧压缩后又被弹回来(4)用绳拉着一个物体沿着粗糙的斜面下滑,且拉力等于摩擦力总结: 1. 机械能守恒定律:2.判断系统的机械能是否守恒的方法:(2)活动与探究21.把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ。
小球运动到最低位置时的速度是多大?总结: 1.机械能守恒定律应用的基本思路:.三、课堂练习1.下列关于机械能是否守恒的说法中正确的是()A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒C.运动物体只要不受摩擦阻力作用,其机械能一定守恒D.物体只发生动能和势能的相互转化,物体的机械能一定守恒2. 如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5 m,轨道在C处与水平地面相切,在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5 m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D间的距离x。
江西省吉安市吉安县第三中学下册期末精选章末练习卷(Word 版 含解析)一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。
控制乙物体以v =2m/s 的速度由C 点匀速向下运动到D 点,同时甲由A 点向右运动到B 点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
则下列说法正确的是( )A .甲在A 点的速度为2m/sB .甲在A 点的速度为2.5m/sC .甲由A 点向B 点运动的过程,速度逐渐增大D .甲由A 点向B 点运动的过程,速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v 绳,根据平行四边形定则得,B 点的实际速度cos53B v v =︒绳同理,D 点的速度分解可得cos37D v v =︒绳联立解得cos53cos37B D v v ︒=︒那么,同理则有cos37cos53A C v v ︒=︒由于控制乙物体以2m s v =的速度由C 点匀速向下运动到D 点,因此甲在A 点的速度为1.5m A v =,AB 错误;CD .设甲与悬点连线与水平夹角为α,乙与悬点连线与竖直夹角为β,由上分析可得cos cos A C v v αβ=在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C 正确,D 错误。
故选C 。
2.一个半径为R 的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心O 在同一水平面上的小孔A 、B ,且60AOB ∠=︒设水流出后做平抛运动,重力加速度g ,则两孔流出的水的落地点间距离为( )A .RBC .2RD .【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】水做平抛运动,竖直方向上有212R gt =解得运动时间t =水平方向上有02Rx v t R g=== 则两落地点距圆心在地面投影点的距离为2R ,与圆心在地面投影点的连线夹角为60︒,两落地点和圆心在地面投影点组成等边三角形,根据几何知识可知,两落地点间距为2R ,选项C 正确,ABD 错误。
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,一根轻弹簧一端固定于O 点,另一端与可视为质点的小滑块连接,把滑块放在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上的A 点,此时弹簧恰好水平。
将滑块从A 点由静止释放,经B 点到达位于O 点正下方的C 点。
当滑块运动到B 点时弹簧与斜面垂直,且此时弹簧恰好处于原长。
已知OB 的距离为L ,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g ,则滑块由A 运动到C 的过程中( )A .滑块的加速度先减小后增大B .滑块的速度一直在增大C .滑块经过B gLD .滑块经过C 2gL 【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB .弹簧原长为L ,在A 点不离开斜面,则 sin 3()sin c 3300os 0L k mg L ︒≤-︒︒ 在C 点不离开斜面,则有 ()cos30cos30cos30L k L mg -︒≤︒︒从A 点滑至C 点,设弹簧与斜面夹角为α(范围为30°≤α≤90°);从B 点滑至C 点,设弹簧与斜面的夹角为β,则2sin 30cos mg kx ma β︒-=可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小,选项A 错误,B 正确;C .从A 点滑到B 点,由机械能守恒可得21cos302p B mgL E mv ︒+=解得 2cos30232p p B E E v gL g m g L L m ︒+=+=>选项C 正确;D .从A 点滑到C 点,由机械能守恒可得 21cos302P C L mg E mv '+=︒432222cos303p pCgLE ELv g gLm m'=+>+︒=选项D错误。
故选BC。
2.如图所示,质量为1kg的物块(可视为质点),由A点以6m/s的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带(不计两转轮半径的大小),传送带上A、B两点间的距离为8m,已知传送带的速度大小为3m/s,物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为210m/s。
下列说法正确的是()A.物块在传送带上运动的时间为2sB.物块在传送带上运动的时间为4sC.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB.滑块先向右匀减速,根据牛顿第二定律有mg maμ=解得22m/sa gμ==根据运动学公式有010v at=-解得13st=匀减速运动的位移1063m9m8m22vx t L+==⨯==>物体向左匀加速过程,加速度大小仍为22m/sa=,根据运动学公式得物体速度增大至2m/sv=时通过的位移2212m1m222vxa===⨯22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动,有 233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误,B 正确;C .向右减速过程和向左加速过程中,摩擦力为恒力,故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-()()()选项C 错误;D .整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程,传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-()()代入数据解得28J Q =选项D 正确。
故选BD 。
3.如图所示,两个质量均为m 的小滑块P 、Q 通过铰链用长为L 的刚性轻杆连接,P 套在固定的竖直光滑杆上,Q 放在光滑水平地面上,轻杆与竖直方向夹角α=30°.原长为2L 的轻弹簧水平放置,右端与Q 相连,左端固定在竖直杆O 点上。
P 由静止释放,下降到最低点时α变为60°.整个运动过程中,P 、Q 始终在同一竖直平面内,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g 。
则P 下降过程中( )A .P 、Q 组成的系统机械能守恒B .P 、Q 的速度大小始终相等CmgL D .P 达到最大动能时,Q 受到地面的支持力大小为2mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】A .根据能量守恒知,P 、Q 、弹簧组成的系统机械能守恒,而P 、Q 组成的系统机械能不守恒,选项A 错误;B .在下滑过程中,根据速度的合成与分解可知cos sin P Q v v αα=解得tan P Qv v α= 由于α变化,故P 、Q 的速度大小不相同,选项B 错误;C .根据系统机械能守恒可得(cos30cos 60)P E mgL =︒-︒弹性势能的最大值为P E =选项C 正确; D .P 由静止释放,P 开始向下做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,P 的速度达到最大,此时动能最大,对P 、Q 和弹簧组成的整体受力分析,在竖直方向,根据牛顿第二定律可得200N F mg m m -=⨯+⨯解得F N =2mg选项D 正确。
故选CD 。
4.如图所示,两质量都为m 的滑块a ,b (为质点)通过铰链用长度为L 的刚性轻杆相连接,a 套在竖直杆A 上,b 套在水平杆B 上两根足够长的细杆A 、B 两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。
将滑块a 从图示位置由静止释放(轻杆与B 杆夹角为30°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g 。
在此后的运动过程中,下列说法中正确的是( )A .滑块a 和滑块b 所组成的系统机械能守恒B .滑块b 的速度为零时,滑块a 的加速度大小一定等于gC .滑块b 3gLD .滑块a 2gL【答案】AC【解析】【分析】【详解】A .由于整个运动过程中没有摩擦阻力,因此机械能守恒,A 正确;B .初始位置时,滑块b 的速度为零时,而轻杆对滑块a 有斜向上的推力,因此滑块a 的加速度小于g ,B 错误;C .当滑块a 下降到最低点时,滑块a 的速度为零,滑块b 的速度最大,根据机械能守恒定律 o 21(1sin 30)2b mgL mv +=解得 3b v gL =C 正确;D .滑块a 最大速度的位置一定在两杆交叉点之下,设该位置杆与水平方向夹角为θ 根据机械能守恒定律o 2211(sin 30sin )22a b mgL mv mv θ+=+ 而两个物体沿杆方向速度相等 cos sin b a v v θθ=两式联立,利用三角函数整理得212(sin )cos 2a v gL θθ=+ 利用特殊值,将o =30θ 代入上式可得.521a v gL gL =>因此最大值不是2gL ,D 错误。
故选AC 。
5.如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L 1、L 2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a 、b (视为质点)质量均为m ,a 球套在竖直杆L 1上,b 杆套在水平杆L 2上,a 、b 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆连接,将a 球从图示位置由静止释放(轻杆与L 2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g .在此后的运动过程中,下列说法中正确的是A .a 球和b 球所组成的系统机械能守恒B .b 球的速度为零时,a 球的加速度大小一定等于gC .b 22gL +()D .a 2gL【答案】AC【解析】【详解】A .a 球和b 球组成的系统没有外力做功,只有a 球和b 球的动能和重力势能相互转换,因此a 球和b 球的机械能守恒,故A 正确;B .当再次回到初始位置向下加速时,b 球此时刻速度为零,但a 球的加速度小于g ,故B 错误;C .当杆L 和杆L 1平行成竖直状态,球a 运动到最下方,球b 运动到L 1和L 2交点的位置的时候球b 的速度达到最大,此时由运动的关联可知a 球的速度为0,因此由系统机械能守恒有: 22122b mg L L mv ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭得:()2+2b v gL =故C 正确; D .当轻杆L 向下运动到杆L 1和杆L 2的交点的位置时,此时杆L 和杆L 2平行,由运动的关联可知此时b 球的速度为零,有系统机械能守恒有:2212a mg L mv ⋅= 得:2a v gL =此时a 球具有向下的加速度g ,因此此时a 球的速度不是最大,a 球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大,故D 错误.6.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当行李放在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4 m/s ,某行李箱的质量为5 kg ,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A 点,已知传送带AB 两点的距离为1.2 m ,那么在通过安全检查的过程中,g 取10 m/s 2,则 ( ).A .开始时行李箱的加速度为0.2 m/s 2B .行李箱从A 点到达B 点时间为3.1 sC .传送带对行李箱做的功为0.4 JD .传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m【答案】BCD【解析】【分析】【详解】行李开始运动时由牛顿第二定律有:μmg=ma ,所以得:a="2" m/s 2,故A 错误;物体加速到与传送带共速的时间10.40.22v t s s a ===,此时物体的位移:110.042x vt m ==,则物体在剩下的x 2=1.2m-0.04m=1.96m 内做匀速运动,用时间22 2.9x t s v==,则行李箱从A 点到达B 点时间为t=t 1+t 2="3.1" s ,选项B 正确;行李最后和传送带最终一起匀速运动,根据动能定理知,传送带对行李做的功为:W=12mv 2="0.4" J ,故C 正确;在传送带上留下的痕迹长度为:0.04?22vt vt s vt m =-==,故D 正确.故选BCD .7.如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距,b 放在地面上.a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为,则A.a减少的重力势能等于b增加的动能B.轻杆对b一直做正功,b的速度一直增大C.当a运动到与竖直墙面夹角为θ时,a、b的瞬时速度之比为tanθD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】ab构成的系统机械能守恒,a减少的重力势能大于b增加的动能.当a落到地面时,b的速度为零,故b先加速后减速.轻杆对b先做正功,后做负功.由于沿杆方向的速度大小相等,则cos sina bv vθθ=故tanabvvθ=当a的机械能最小时,b动能最大,此时杆对b作用力为零,故b对地面的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;故选CD.8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其v t-图象如图所示.已知汽车的质量为3110kgm=⨯,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是()A.汽车在前5s内的牵引力为3510N⨯B.汽车速度为25m/s时的加速度为25m/s C.汽车的额定功率为100kW D.汽车的最大速度为80m/s【答案】AC【解析】【分析】A .由速度时间图线知,匀加速运动的加速度大小 2220m/s 4m/s 5a == 根据牛顿第二定律得 F f ma -=解得牵引力1000N 4000N 5000N F f ma =+=+=选项A 正确;BC .汽车的额定功率500020W 100000W 100kW P Fv ==⨯==汽车在25m/s 时的牵引力100000'N 4000N 25P F v === 根据牛顿第二定律得加速度22'40001000'm/s 3m/s 1000F f a m --=== 选项B 错误,C 正确;D .当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度100000m/s 100m/s 1000m P v f === 选项D 错误。