1、选择题 下列情形中物体机械能守恒的是( )
A.物体在某恒力的作用下沿水平方向做加速运动
B.自由落体运动
C.匀速降落的跳伞运动员
D.飞机在跑道上加速滑行准备起飞
参考答案:A、物体在某恒力的作用下沿水平方向做加速运动,动能增加,势能不变,故机械能增加,故A错误;
B、自由落体运动总有重力做功,机械能守恒,故B正确;
C、匀速降落的跳伞运动员,势能减小,动能不变,故机械能减小,故C错误;
D、飞机在跑道上加速滑行准备起飞,动能增加,势能不变,故机械能增加,故D错误;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图,从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地过程中

A.运行的时间相等
B.落地时的机械能不同
C.落地时的速度相同
D.在空中任意时刻三个物体的机械能相同
参考答案:D
本题解析:
试题分析:只有重力做功,由机械能守恒定律,竖直上抛,竖直下抛两个小球落地速度方向都是竖直向下,末速度的大小相等,即两个小球的落地时速度相同,位移相同,加速度相同,但初速度不相同(方向相反),所以它们的运动时间不相等,故A错误;一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,三个球只受重力做功,所以三个球机械能都守恒,而初位置三个球机械能相等,所以在空中任意时刻三个物体的机械能相同,落地时的机械能相等,故B错误,D正确;速度相同包括方向相同,竖直上抛运动,竖直下抛运动落地的速度竖直向下,平抛运动的物体落地速度与竖直方向有一定的夹角,故三个小球落地速度不相同,故C错误.
本题难度:一般
3、选择题 如图,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2m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住b球,此时b球离地高度为h,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.0.2h
C.2h
D.1.2h
参考答案:D
本题解析:b下落a上升的过程中,对ab系统机械能守恒,设b落地的瞬时速度为v,则
,解得
;b球落地后a球做上抛运动,还能上升的高度为h1,则
,解得h1=0.2h,所以a可能达到的最大高度为1.2h,选项D正确。
本题难度:简单
4、计算题 如图,竖直平面坐标系xOy的第一象限,有垂直xOy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E;第四象限有垂直xOy面向里的水平匀强电场,大小也为E;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点O相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于N。一质量为m的带电小球从y轴上(y>0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点O,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过N点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为g)。
(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量;
(2)P点距坐标原点O至少多高;
(3)若该小球以满足(2)中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过N点开始计时,经时间
小球距坐标原点O的距离s为多远?

参考答案:
(1)
,小球带正电;(2)PO的最小距离为:
;(3)
。
本题解析:
(1)小球进入第一象限正交的电场和磁场后,在垂直磁场的平面内做圆周运动,说明重力与电场力平衡,
①
得②
?小球带正电。
(2)小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,设匀速圆周运动的速度为v,轨道半径为r。
有:
③
小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动,有:
④
由③④得:
⑤
PO的最小距离为:
⑥
(3)小球由O运动到N的过程中机械能守恒:
⑦
由④⑦得:
⑧
根据运动的独立性可知,小球从N点进入电场区域后,在x轴方向以速度
做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,则沿x轴方向有:
⑨
沿电场方向有
⑩
?
t时刻小球距O点:
本题难度:一般
5、选择题 下列物体在运动过程中机械能守恒的是( )
A.被匀速吊起的货物
B.做自由落体运动的小球
C.在引桥上匀速行驶的汽车
D.自高坡无阻力自由下滑的滑雪运动员
参考答案:A、被匀速吊起的货物,动能不变,重力势能增大,机械能增大.故A错误.
?B、做自由落体运动的小球,运动的过程中只有重力做功,所以机械能守恒.故B正确.
? C、在引桥上匀速行驶的汽车,动能不变,重力势能改变,机械能不守恒,所以C错误.
?D、无阻力自由下滑的滑雪运动员,运动的过程中只有重力做功,所以机械能守恒.故D正确.
故选BD.
本题解析:
本题难度:一般