正确率40.0%一个质量为$${{m}}$$的质点,在外力$${{F}}$$和重力的作用下,由静止开始斜向下作匀加速直线运动,加速度方向与竖直方向成$${{θ}}$$角.为使质点机械能保持不变,$${{F}}$$的大小必须等于()
B
A.$${{m}{g}}$$
B.$${{m}{g}{{s}{i}{n}}{θ}}$$
C.$${{m}{g}{{t}{a}{n}}{θ}}$$
D.$${{m}{g}{{c}{o}{s}}{θ}}$$
2、['机械能守恒定律的表述及条件']正确率60.0%下列实例(均不计空气阻力)中的运动物体,机械能守恒的是$${{(}{)}}$$
C
A.吊车将物体向上匀速吊起
B.拉着物体沿光滑斜面匀速上升
C.做平抛运动的物体
D.在竖直平面内做匀速圆周运动的小球
3、['动能和势能的转化', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率40.0%毛泽东的诗词中曾写到$${{“}}$$一代天骄成吉思汗,只识弯弓射大雕$${{”}}$$.不计阻力,成吉思汗在弯弓射雕过程中,涉及机械能的转化不正确的是()
D
A.箭被射出过程中,弹性势能转化为箭的动能
B.箭上升过程中,动能向重力势能转化
C.下落过程中,重力势能又向动能转化
D.箭落到地面上,机械能仍是守恒的
4、['动能的定义及表达式', '用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '重力做功与重力势能变化的关系', '机械能守恒定律的表述及条件', '对弹性势能概念的理解', '运用牛顿第二定律分析动态过程', '弹簧类机械能转化问题']正确率40.0%如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定.小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落,不计空气阻力,则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中$${{(}{)}}$$
D
A.小球的动能一直减小
B.小球的机械能守恒
C.小球的重力势能先减小后增加
D.弹簧的弹性势能一直增加
5、['动量守恒-系统在某一方向不受力', '判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率40.0%木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图所示,从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中,下面说法正确的是()
D
A.子弹的机械能守恒
B.木块的机械能守恒
C.子弹和木块的总机械能守恒
D.以上说法都不对
6、['功能关系的应用', '判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率80.0%$${{1}}$$.下列说法正确的是()
C
A.物体的机械能守恒,一定只受重力的作用
B.物体处于平衡状态时机械能守恒
C.物体的动能和重力势能之和增大时,必定有重力以外的其他力对物体做了功
D.物体的动能和重力势能在相互转化过程中,一定通过重力以外的其他力做功来实现
7、['判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率60.0%下列运动的物体中,机械能守恒的是()
A
A.做平抛运动的物体
B.被匀速吊起的集装箱
C.跳伞运动员空中下降的过程
D.随摩天轮做匀速圆周运动的小孩
8、['功能关系的应用', '机械能守恒定律的表述及条件', '牛顿第二定律的简单应用']正确率40.0%一汽车沿着倾角为$${{3}{0}^{∘}}$$
C
A.机械能守恒
B.机械能减小
C.机械能增加
D.无法判断
9、['动量定理的定量计算', '用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '动量守恒-系统受到外力矢量和为0', '判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率40.0%如图,一轻质弹簧竖直放置,劲度系数$$k=1 0 N / m$$
C
A.小球向下接触弹簧后不会立即减速,还要再匀加速运动一段时间
B.小球速度最大值等于$$1 2 m / s$$
C.小球与弹簧组成的系统机械能守恒,但动量不守恒
D.若把弹簧对小球的力当作恒力$${{F}}$$处理,则$${{F}{=}{{4}{4}}{N}}$$
10、['重力势能', '机械能守恒定律的表述及条件', '重力做功']正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}}$$的小球(可以看成质点$${{)}}$$,在恒力$${{F}}$$的作用下,从地面上$${{A}}$$点由静止开始运动。途径桌面处$${{B}}$$点到达$${{C}}$$点,现以桌面为参考平面,已知$${{H}{<}{h}}$$,则$${{(}{)}}$$
C
A.小球从$${{A}}$$到$${{B}}$$重力做功小于从$${{B}}$$到$${{C}}$$重力做的功
B.小球在$${{A}}$$点的重力势能大于在$${{C}}$$点的重力势能
C.整个过程小球的机械能一定增大
D.整个过程小球的机械能守恒
1. 解析:
要使质点机械能保持不变,外力 $$F$$ 必须与重力分量平衡,使得只有重力做功。质点加速度方向与竖直方向成 $$θ$$ 角,分解加速度得竖直分量为 $$a \cos θ$$。根据牛顿第二定律:
$$F \sin θ = m a \sin θ$$
$$F \cos θ + m g = m a \cos θ$$
机械能守恒要求外力 $$F$$ 不做功,即 $$F$$ 方向与速度方向垂直。解得 $$F = m g \cos θ$$,故选 D。
2. 解析:
机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。分析选项:
A. 匀速吊起物体,外力做功,机械能不守恒。
B. 沿光滑斜面匀速上升,外力做功,机械能不守恒。
C. 平抛运动仅受重力,机械能守恒。
D. 匀速圆周运动需向心力,可能有外力做功,机械能不一定守恒。
故选 C。
3. 解析:
机械能守恒需不计阻力。分析选项:
A. 箭被射出时,弹性势能转化为动能,正确。
B. 箭上升时,动能转化为重力势能,正确。
C. 下落时,重力势能转化为动能,正确。
D. 箭落到地面时,机械能损失(如碰撞),不守恒,错误。
故选 D。
4. 解析:
从小球接触弹簧到压缩至最短的过程:
A. 小球动能先增大后减小,错误。
B. 弹簧弹力做功,机械能不守恒,错误。
C. 重力势能一直减小,错误。
D. 弹簧弹性势能随压缩量增加而一直增大,正确。
故选 D。
5. 解析:
子弹射入木块为非弹性碰撞,机械能损失;上摆过程只有重力做功,但总机械能不守恒(因碰撞损失)。故 A、B、C 均错误,选 D。
6. 解析:
机械能守恒条件为只有重力或弹力做功。分析选项:
A. 还可能受弹力作用,错误。
B. 平衡状态可能有外力做功(如匀速上升),错误。
C. 动能和重力势能之和增大,必有其他力做功,正确。
D. 可通过重力做功实现转化,错误。
故选 C。
7. 解析:
机械能守恒需满足只有重力或弹力做功:
A. 平抛运动仅受重力,守恒。
B. 匀速吊起有外力做功,不守恒。
C. 跳伞运动员受空气阻力,不守恒。
D. 摩天轮可能有外力做功,不守恒。
故选 A。
8. 解析:
汽车沿倾角 $$30^\circ$$ 的斜面运动,题目不完整,但若匀速上坡则机械能增加(动力做功),若减速则需具体分析。根据选项倾向,可能选 C。
9. 解析:
小球接触弹簧后:
A. 先加速至弹力与重力平衡,再减速,错误。
B. 速度最大值由能量守恒计算,题目未给初始高度,无法确定。
C. 系统机械能守恒(仅重力、弹力做功),但动量不守恒(受外力),正确。
D. 弹簧力非恒力,错误。
故选 C。
10. 解析:
小球从 $$A$$ 到 $$C$$ 过程:
A. $$A \to B$$ 高度差 $$H$$,$$B \to C$$ 高度差 $$h$$,因 $$H < h$$,重力做功 $$mgH < mgh$$,正确。
B. $$A$$ 点重力势能 $$mgH$$,$$C$$ 点 $$-mgh$$(以桌面为参考),故 $$A$$ 点势能更大,正确。
C. 恒力 $$F$$ 做功使机械能增加,正确。
D. 外力 $$F$$ 做功,机械能不守恒,错误。
故选 A、B、C。