8.
(09·山東·22)圖示為某探究活動小組設計的節(jié)能運動系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°,質量為M的木箱與軌道的動摩擦因數為
。木箱在軌道端時,自動裝貨裝置將質量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,與輕彈簧被壓縮至最短時,自動卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復上述過程。下列選項正確的是
( BC
)
A.m=M
B.m=2M
C.木箱不與彈簧接觸時,上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中,減少的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能
解析:受力分析可知,下滑時加速度為
,上滑時加速度為
,所以C正確。設下滑的距離為l,根據能量守恒有
,得m=2M。也可以根據除了重力、彈性力做功以外,還有其他力(非重力、彈性力)做的功之和等于系統(tǒng)機械能的變化量,B正確。在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中,減少的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能和內能,所以D不正確。
考點:能量守恒定律,機械能守恒定律,牛頓第二定律,受力分析
提示:能量守恒定律的理解及應用。
7.(09·山東·18)2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠地點343千米處點火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是 ( BC )
A.飛船變軌前后的機械能相等
B.飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度
D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度
解析:飛船點火變軌,前后的機械能不守恒,所以A不正確。飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力,航天員出艙前后都處于失重狀態(tài),B正確。飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時,根據
可知,飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度,C正確。飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時只有萬有引力來提供加速度,變軌后沿圓軌道運動也是只有萬有引力來提供加速度,所以相等,D不正確。
考點:機械能守恒定律,完全失重,萬有引力定律
提示:若物體除了重力、彈性力做功以外,還有其他力(非重力、彈性力)不做功,且其他力做功之和不為零,則機械能不守恒。
根據萬有引力等于衛(wèi)星做圓周運動的向心力可求衛(wèi)星的速度、周期、動能、動量等狀態(tài)量。由
得
,由
得
,由
得
,
可求向心加速度。
6. (09·廣東文科基礎·58) 如圖8所示,用一輕繩系一小球懸于O點,F(xiàn)將小球拉至水 平位置,然后釋放,不計阻力。小球下落到最低點的過程中,下列表述正確的是 ( A )
A.小球的機械能守恒
B.小球所受的合力不變
C.小球的動能不斷減小
D.小球的重力勢能增加
5.(09·廣東理科基礎·9)物體在合外力作用下做直線運動的v一t圖象如圖所示。下列表述正確的是( A )
![]()
A.在0-1s內,合外力做正功
B.在0-2s內,合外力總是做負功
C.在1-2s內,合外力不做功
D.在0-3s內,合外力總是做正功
解析:根據物體的速度圖象可知,物體0-1s內做勻加速合外力做正功,A正確;1-3s內做勻減速合外力做負功。根據動能定理0到3s內,1-2s內合外力做功為零。
4.(09·廣東理科基礎·8)游樂場中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑,沿水平軌道滑動了一段距離后停下來,則 ( D )
![]()
A.下滑過程中支持力對小朋友做功
B.下滑過程中小朋友的重力勢能增加
C.整個運動過程中小朋友的機械能守恒
D.在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負功
解析:在滑動的過程中,人受三個力重力做正功,勢能降低B錯;支持力不做功,摩擦力做負功,所以機械能不守恒,AC皆錯,D正確。
3.
(09·江蘇物理·9)如圖所示,兩質量相等的物塊A、B通過一輕質彈簧連接,B足夠長、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時處于原長,運動過程中始終處在彈性限度內。在物塊A上施加一個水平恒力,A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中,下列說法中正確的有 ( BCD )
A.當A、B加速度相等時,系統(tǒng)的機械能最大
B.當A、B加速度相等時,A、B的速度差最大
C.當A、B的速度相等時,A的速度達到最大
D.當A、B的速度相等時,彈簧的彈性勢能最大
![]()
解析:處理本題的關鍵是對物體進行受力分析和運動過程分析,使用圖象處理則可以使問題大大簡化。對A、B在水平方向受力分析如圖,F1為彈簧的拉力;當加速度大小相同為a時,對A有
,對B有
,得
,在整個過程中A的合力(加速度)一直減小而B的合力(加速度)一直增大,在達到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度)。兩物體運動的v-t圖象如圖,tl時刻,兩物體加速度相等,斜率相同,速度差最大,t2時刻兩物體的速度相等,A速度達到最大值,兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大,彈簧被拉到最長;除重力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功,系統(tǒng)機械能增加,tl時刻之后拉力依然做正功,即加速度相等時,系統(tǒng)機械能并非最大值。
2.(09·上海物理·5)小球由地面豎直上拋,上升的最大高度為H,設所受阻力大小恒定,地面為零勢能面。在上升至離地高度h處,小球的動能是勢能的兩倍,在下落至離高度h處,小球的勢能是動能的兩倍,則h等于 ( D )
A.H/9 B.2H/9 C.3H/9 D.4H/9
解析:小球上升至最高點過程:
;小球上升至離地高度h處過程:
,又
;小球上升至最高點后又下降至離地高度h處過程:
,又
;以上各式聯(lián)立解得
,答案D正確。
1.(09·全國卷Ⅱ·20)以初速度v0豎直向上拋出一質量為m的小物體。假定物塊所受的空氣阻力f大小不變。已知重力加速度為g,則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為 ( A )
A.
和
B.
和![]()
C.
和
D.
和![]()
解析:本題考查動能定理.上升的過程中,重力做負功,阻力
做負功,由動能定理得
,![]()
,求返回拋出點的速度由全程使用動能定理重力做功為零,只有阻力做功為有
,解得![]()
,A正確。
FABsB=EkB
動量與動能之間的關系為
mAvA=
mBvB=
木板A的長度L=sA-sB
代入數據解得 L=0.50m
FABt=mBvB
其中FAB=FBA FCA=μ(mA+mB)g
設A、B相對于C的位移大小分別為sA和sB,有
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