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1、选择题 摄影组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶如图所示。若特技演员的质量m=50kg,人和车均视为质点,g=10m/s2,导演从某房顶离地H=8m处架设了轮轴 , 轮和轴的直径之比为2:1。若轨道车从图中A前进s=6m到B处时速度为v=5m/s,则由于绕在轮上细钢丝拉动特技演员(以地面为零重力势能面)


A.上升的高度为4m
B.在最高点具有竖直向上的速度3m/s
C.在最高点具有的机械能为2900J
D.钢丝在这一过程中对演员做的功为1225J
参考答案:AC
本题解析:A、设轮轴转动了n转,绳子伸长的长度
,
特技演员上升的高度
;正确
B、此时绳子伸长的速度
,
,所以
,轮轴的轴转动的线速度和绳子伸长的速度相等,且
,轮转动的速度等于人上升的速度,即
;错误
C、在最高点具有的机械能
;正确
D、钢丝在这一过程中对演员做的功为等于演员在最高点具有的机械能2900J;错误
故选AC
点评:本题属于共轴转动问题,在同一轴上,各点具有相同的角速度,各点线速度之比等于半径之比。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端固定在环上的A点,环半R=0.5m弹簧原长L0=R=0.5m.当球从图中位置C滑至最低点B时,测得vB=3m/s,
(1)则在B点时弹簧的弹性势能Ep大小?
(2)描述小球过B点之后滑行时机械能的转化情况,并判断小球能否到达A点,为什么?
(3)若把小球换为质量M=2m=10Kg其它条件不变,求小球M到达B点速度大小.
(4)情况2中小球到达的最高点与情况1是否相同?为什么?

参考答案:(1)球由C到B的过程,设弹簧弹力做功为W,则:
mgR(1+cos60°)+W=12mv2
代入数据解得:W=-15J
则弹簧的弹性势能为:EP=15J;
(2)小球过B点之后,位置升高,则重力势能增加,速度减小则动能减少,弹簧的弹性势能减小,即动能和弹性势能转化为重力势能;
根据弹簧与小球组成的系统机械能守恒,小球只能到达与C等高的点,而不能到达A点;
(3)根据动能定理:MgR(1+cos60°)+W=12Mv2
W=-15J
联立得:v=2
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 细绳一端固定在天花板上,另一端拴一质量为m的小球,如图所示。使小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动。下列说法中正确的是

A.小球机械能守恒
B.小球能量正在消失
C.小球摆动过程中,只有动能和重力势能在相互转化
D.总能量守恒,但小球的机械能减少
参考答案:D
本题解析:小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动,说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能,即机械能不守恒,故A错误;小球的机械能转化为内能,能量的种类变了,但能量不会消失,故B错误;小球长时间摆动过程中,重力势能和动能相互转化的同时,由于阻力的存在,不断地转化为内能,故摆动的幅度越来越小,机械能减小,故C错误,D正确;
故选D.
点评:本题关键是分析清楚小球的能量转化情况,小球短时间摆动,机械能变化很小,可以近似为机械能守恒,长时间摆动,机械能损失不可以忽略不计,故机械能不守恒.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一质量均匀的不可伸长的绳索重为G,A.B两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中绳索AB的重心位置将

A.逐渐升高 ? B.逐渐降低?
C.先降低后升高? D.始终不变
参考答案:A
本题解析:将绳缓慢拉至D点的过程中外力对绳索做功,绳索机械能增加,重力势能增加,重心会逐渐升高,A选项正确,BCD选项错误
故选A
点评:容易题。此类问题不能从形状上判断重心的变化,要看重心变化会影响什么物理量的变化,通过分析可以知道重心变化会引起重力势能的变化,而重力势能的变化就是机械能变化,也就是外力做功的结果。
本题难度:简单
5、选择题 如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是

A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C.粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
参考答案:D
本题解析:由图可知,由于电场力做正功,因此粒子带正电荷,A错误;电场力做了1.5J的正功,电势能减小了1.5J,因此B点的电势能比A点少1.5J,B错误;根据动能定理
,因此从A运动到B动能减小了
,C错误;由于除重力以外的力做功改变机械能,在此题中,电场力做功为1.5J,因此机械能增加1.5J,D正确
本题难度:一般