1、选择题 质量为m的小球,以速度v斜向上抛离高为H的桌面。如图,那么经过A点时所具有的机械能是(以桌面为零势面):(?)
A.
B.mgH+
C.-mgH
D.mgH
参考答案:A
本题解析:小球在运动过程中,机械能守恒,所以任何位置的机械能都是相等的,刚抛出时的机械能为,故A正确
点评:本题比较简单,主要考察了机械能的计算,注意理解机械能的大小和零势能点的选取有关.
本题难度:一般
2、选择题 质量为m的小球从桌面高度以速度竖直向上抛出,桌面离地高度为h,小球能达到的最大离地高度为H。若以桌面作为参考平面,不计空气阻力,则(?)
A.小球抛出时的机械能为
B.小球在最高点的机械能为mgH
C.小球在最高点的机械能为mg(H-h)
D.小球落地前瞬间的机械能为
参考答案:CD
本题解析:小球运动过程中,只受重力,机械能守恒,若以桌面作为重力势能的零参考平面,有
,小球在最高点的动能为0,重力势能为,所以机械能为
故选CD.
点评:本题关键根据机械能守恒定律,小球的机械能总量不变,小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,在最低点处有一小球(其半径远小于轨道半径r)。现给小球以水平向右的初速度v0,g取10m/s,如果要使小球运动过程中不脱离圆轨道运动, v0的大小满足的条件可表示为(?)
A.v0≥0
B.v0≥4m/s
C.v0≥2m/s
D.v0≤2m/s
参考答案:CD
本题解析:当小球以初速度v0沿圆环轨道运动到水平位置,即上升r高度后,速度为零,则小球会沿轨道下滑下来,不会脱离轨道,此时根据机械能守恒可得,解得,所以当,D正确,
当小球能做完整的圆周运动,此时的临界条件是小球在最高点的向心力只有重力充当,即,根据机械能守恒可得,解得,所以C正确,
点评:本题的关键是找出小球不脱离轨道的临界条件,然后运用机械能守恒定律解题
本题难度:一般
4、填空题 (6分)如图所示装置可用来验证机械能守恒,直径为d的摆球A拴在长为L的不可伸长的轻绳一端(L>>d),绳的另一端固定在O点,O点正下方摆球重心经过的位置固定光电门B。现将摆球拉起,使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆球,当其到达最低位置时,光电门B记录的遮光时间为t。
⑴如图为50分度游标卡尺测量摆球A的直径d=??mm。
⑵摆球到达最低点的速度V= ?(用题中字母表示)。
⑶写出满足机械能守恒的表达式??(用题中字母表示)。
参考答案:(1)10.94mm;(2);(3);(各2分)
本题解析:游标卡尺读数为10.94mm,摆球经过最低点时的速度为d/v,摆球重力势能减少量等于动能增加量,有,即。
本题难度:一般
5、选择题 将质量相等的两个小物块分别从等高的、倾角不同的光滑斜面的顶端同时由静止释放,在小物块下滑过程中的某一时刻( )
A.它们的动能相等,重力势能相等,机械能也相等
B.它们的动能相等,重力势能不相等,机械能不相等
C.它们的动能不相等,重力势能相等,机械能不相等
D.它们的动能不相等,重力势能不相等,但机械能相等