正确率80.0%如图所示为某同学将篮球投出后空中的抛物线。已知篮球出手的位置为$${{M}}$$,最高点的位置为$${{N}}$$,刚要入篮筐的位置为$${{P}}$$,$${{M}}$$位置低于$${{P}}$$位置,设$${{M}}$$、$${{N}}$$、$${{P}}$$三个位置的速度大小分别为$${{v}_{M}}$$、$${{v}_{N}}$$和$${{v}_{P}}$$,三个位置对应的水平速度分别为$$v_{M 1}$$、$$v_{N 1}$$和$$v_{P 1}$$,不计篮球所受的空气阻力。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.三个位置速度大小关系为$$v_{M} > v_{N} > v_{P}$$
B.三个位置水平速度大小关系为$$v_{M 1}=v_{N 1}=v_{P 1}$$
C.篮球从$${{M}}$$运动到$${{N}}$$的时间等于$${{N}}$$到$${{P}}$$的时间
D.篮球在$${{N}}$$的速度方向与所受合外力的方向在同一直线上
2、['机械能守恒定律', '功能关系的应用', '利用平衡推论求力', '牵连(关联)速度问题']正确率80.0%如图所示,$${{a}}$$、$${{b}}$$两个小球穿在一根与水平面成$${{θ}{=}{{3}{0}}{°}}$$角的光滑固定杆上,并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止,$${{O}{a}}$$绳与杆的夹角也为$${{θ}}$$,$${{O}{b}}$$绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动$${{b}}$$球,至$${{O}{b}}$$与杆垂直后静止释放,则$${{(}{)}}$$
A.$${{a}}$$球质量是$${{b}}$$球的$${{2}}$$倍
B.$${{b}}$$球返回到初始位置时,其速度是$${{a}}$$球速度的$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$倍
C.$${{b}}$$球返回到初始位置时,其动能是$${{a}}$$球动能的$${\sqrt {3}}$$倍
D.从释放至$${{b}}$$球返回到初始位置,$${{b}}$$球重力势能减小量小于$${{b}}$$球返回初始位置时的动能
3、['机械能守恒定律', '用动量守恒定律分析子弹打木块模型', '用动量守恒定律分析弹簧类问题']正确率80.0%一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块$${{A}}$$并留在其中,$${{A}}$$、$${{B}}$$用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示$${{.}}$$则从子弹打入木块$${{A}}$$中并相对木块静止后开始到弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统$${{(}{)}}$$
A.动量不守恒,机械能守恒
B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能不守恒
D.动量守恒,机械能守恒
4、['机械能守恒定律', '功能关系的应用', '利用平衡推论求力', '牵连(关联)速度问题']正确率40.0%如图所示,$${{a}}$$、$${{b}}$$两个小球穿在一根与水平面成$${{θ}{=}{{3}{0}}{°}}$$角的光滑固定杆上,并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止,$${{O}{a}}$$绳与杆的夹角也为$${{θ}}$$,$${{O}{b}}$$绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动$${{b}}$$球,至$${{O}{b}}$$与杆垂直后静止释放,则$${{(}{)}}$$
A.$${{a}}$$球质量是$${{b}}$$球的$${{2}}$$倍
B.从释放至$${{b}}$$球返回到初始位置,$${{b}}$$球重力势能减小量小于$${{b}}$$球返回初位置时的动能
C.从释放至$${{b}}$$球返回到初始位,两球重力势能变化量$$| \Delta E_{p b} | < | \Delta E_{p a} |$$
D.$${{b}}$$球返回到初始位图时,其动能是$${{a}}$$球动能的$${\sqrt {3}}$$倍
5、['机械能守恒定律', '抛体运动的规律', '重力势能', '动能定理的简单应用']正确率80.0%在地面上方某点将一小球以一定初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在落地前$${{(}{)}}$$
B
A.速度和加速度都在不断变化
B.在相等的时间间隔内,小球速度变化量相等
C.在相等的时间间隔内,小球动能的增加量相等
D.在相等的时间间隔内,小球重力势能的减少量相等
6、['机械能守恒定律', '功能关系的应用', '功率', '能量守恒定律']正确率80.0%如图甲所示是一简易打桩机。质量$$m=1 k g$$的重物在拉力的作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去拉力,重物上升到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度。若以重物与钉子接触处为重力势能零点,重物上升过程中,其机械能$${{E}}$$与上升高度$${{h}}$$的关系图象如图乙所示,不计所有摩擦。则$${{(}{)}}$$
A
A.重物上升过程拉力的最大功率为$${{2}{4}{W}}$$
B.重物上升在$$1. 0 \sim1. 2 m$$过程中做匀速直线运动
C.重物从最高点自由下落至撞击钉子前,机械能增加
D.重物从最高点自由下落至将钉子打入一定深度的过程,机械能守恒
7、['机械能守恒定律', '牛顿第二定律', '向心力']正确率80.0%如图所示,长均为$${{L}}$$的两根轻绳,一端共同系住质量为$${{m}}$$的小球,另一端分别固定在等高的$${{A}}$$、$${{B}}$$两点,$${{A}}$$、$${{B}}$$两点间的距离也为$${{L}}$$,重力加速度大小为$${{g}}$$。现使小球在竖直平面内以$${{A}{B}}$$为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为$${{v}}$$时,两根绳的拉力恰好均为零,当小球运动到最低点时每根绳的拉力大小为$${{(}}$$不计空气阻力$${{)}{(}{)}}$$
A
A.$${{2}{\sqrt {3}}{m}{g}}$$
B.$${{2}{m}{g}}$$
C.$$\frac{3 \sqrt{3}} {2} m g$$
D.$$\sqrt3 m g$$
8、['机械能守恒定律', '对动量守恒条件的理解']正确率40.0%一名连同装备总质量为$${{M}}$$的航天员,脱离宇宙飞船后,在离飞船$${{x}}$$处与飞船处于相对静止状态。装备中有一个高压气源能以速度$${{v}{(}}$$以飞船为参考系$${{)}}$$喷出气体从而使航天员运动。如果航天员一次性向后喷出质量为$${{Δ}{m}}$$的气体,且在规定时间$${{t}}$$内返回飞船。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.喷出气体的质量$${{Δ}{m}}$$小于$$\frac{M x} {v t}$$
B.若高压气源喷出气体的质量不变但速度变大,则返回时间大于$${{t}}$$
C.若高压气源喷出气体的速度变大但动量不变,则返回时间小于$${{t}}$$
D.在喷气过程中,航天员、装备及气体所构成的系统动量和机械能均守恒
9、['动量守恒定律', '机械能守恒定律']正确率40.0%如图所示,将一质量为$${{2}{m}}$$、半径为$${{R}}$$的半圆形槽置于光滑水平面上,现让一质量为$${{m}}$$的小球从$${{A}}$$点正上方$${{h}}$$处静止释放,经最低点后能从右端最高点冲出,不计空气阻力,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.小球与槽组成的系统动量守恒
B.小球离开槽后做斜上抛运动
C.小球从右端上升的高度等于$${{h}}$$
D.槽向左运动最大距离为$$\frac{1} {2} \, R$$
10、['机械能守恒定律']正确率80.0%如图,有一条长为$${{L}{=}{4}{m}}$$的均匀金属链条,有一半长度在光滑的足够高的斜面上,斜面顶端是一个很小的圆弧,斜面倾角为$${{3}{0}{°}}$$,另一半长度竖直下垂在空中,链条由静止释放后开始滑动,重力加速度$$g=1 0 m / s^{2}$$,则链条刚好全部滑出斜面时的速度为$${{(}{)}}$$
B
A.$$4 \sqrt{5} m / s$$
B.$${{5}{m}{/}{s}}$$
C.$$2 \sqrt{1 0} m / s$$
D.$$\sqrt{3 0} m / s$$
1. 篮球的运动是斜抛运动,不计空气阻力时水平速度不变,竖直速度变化。$$v_{M1} = v_{N1} = v_{P1}$$(B正确)。最高点$$N$$的竖直速度为0,速度最小,$$v_N < v_M$$和$$v_N < v_P$$。由于$$M$$低于$$P$$,$$v_M > v_P$$(A正确)。$$M$$到$$N$$和$$N$$到$$P$$时间相等(C正确)。$$N$$点速度水平,合外力竖直向下,方向不同(D错误)。答案:ABC。
2. 初始平衡时,$$m_a g \sin 30^\circ = m_b g$$,得$$m_a = 2m_b$$(A正确)。$$b$$球返回时,速度分解得$$v_b \cos 30^\circ = v_a$$,即$$v_b = \frac{2\sqrt{3}}{3}v_a$$(B正确)。动能比$$\frac{E_{kb}}{E_{ka}} = \frac{m_b v_b^2}{m_a v_a^2} = \sqrt{3}$$(C正确)。重力势能减小量等于动能增加量(D错误)。答案:ABC。
3. 子弹与木块系统动量守恒(外力为零),但子弹打入木块有机械能损失(非弹性碰撞),机械能不守恒。答案:B。
4. 同题2分析,$$m_a = 2m_b$$(A正确)。$$b$$球重力势能减小量等于系统动能增加量(B正确)。$$|\Delta E_{pb}| = m_b g \Delta h$$,$$|\Delta E_{pa}| = m_a g \Delta h \sin 30^\circ$$,故$$|\Delta E_{pb}| = |\Delta E_{pa}|$$(C错误)。动能比$$\frac{E_{kb}}{E_{ka}} = \sqrt{3}$$(D正确)。答案:ABD。
5. 平抛运动加速度$$g$$不变(A错误)。速度变化量$$\Delta v = g \Delta t$$,相等时间内相等(B正确)。动能增加量$$\Delta E_k = mg \Delta h$$,$$\Delta h$$随时间增大(C错误)。重力势能减少量$$\Delta E_p = mg \Delta h$$,$$\Delta h$$不等(D错误)。答案:B。
6. 由图乙,$$0 \sim 1.0 \, \text{m}$$拉力做功$$24 \, \text{J}$$,最大功率$$P = Fv$$在$$h=1.0 \, \text{m}$$时(A正确)。$$1.0 \sim 1.2 \, \text{m}$$机械能不变,拉力为零,自由运动(B错误)。自由下落机械能守恒(C错误)。撞击钉子有非保守力做功(D错误)。答案:A。
7. 最高点$$v = \sqrt{gL \tan 60^\circ} = \sqrt{\sqrt{3}gL}$$。最低点速度$$v' = \sqrt{v^2 + 4gL}$$,向心力$$F = m \frac{v'^2}{L}$$。两根绳拉力$$T = \frac{F}{2 \cos 30^\circ} = \frac{3\sqrt{3}}{2} mg$$。答案:C。
8. 喷气动量守恒:$$\Delta m v = M u$$,返回时间$$t = \frac{x}{u} = \frac{M x}{\Delta m v}$$,故$$\Delta m = \frac{M x}{v t}$$(A错误)。若$$v$$增大但$$\Delta m v$$不变,$$t$$不变(C正确)。系统动量守恒,但喷气有内能损失,机械能不守恒(D错误)。答案:C。
9. 系统水平动量守恒(A正确)。小球冲出槽后速度水平,做平抛运动(B错误)。由机械能守恒和动量守恒,小球上升高度$$h' < h$$(C错误)。槽最大位移$$\frac{m}{2m + m} R = \frac{R}{3}$$(D错误)。答案:A。
10. 链条重心下降$$\Delta h = \frac{L}{4} \sin 30^\circ + \frac{L}{4} = \frac{5}{8}L$$。由机械能守恒:$$\frac{1}{2} m v^2 = m g \Delta h$$,得$$v = \sqrt{2g \Delta h} = \sqrt{2 \times 10 \times 2.5} = 5 \, \text{m/s}$$。答案:B。