格物学 力学机械能守恒定律及其条件

用杆关联的多体机械能守恒问题-机械能守恒定律及其条件知识点回顾进阶选择题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-07-26
用杆关联的多体机械能守恒问题-机械能守恒定律及其条件知识点回顾进阶选择题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['用杆关联的多体机械能守恒问题']

正确率60.0%svg异常

A

A.$$\sqrt{\frac{5} {9} g L}$$

B.$$\sqrt{\frac{3} {5} g L}$$

C.$$\sqrt{\frac{5} {3} g L}$$

D.$${\sqrt {{2}{g}{L}}}$$

2、['用杆关联的多体机械能守恒问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{B}}$$球到达最低点时速度为零

B.$${{A}}$$球向左摆动所能达到的最高点应高于$${{B}}$$球开始运动时的最高点

C.当它们从左向右回摆时$${,{B}}$$球一定能回到起始位置

D.$${{B}}$$球到达最低点的过程中$${,{B}}$$球机械能的减少量等于$${{A}}$$球机械能的增加量

3、['用杆关联的多体机械能守恒问题', '向心力']

正确率40.0%svg异常

C

A.在轻杆转过$${{1}{8}{0}^{∘}}$$的过程中,角速度逐渐减小

B.只有$${{ω}_{0}}$$大于某临界值,系统才能做完整的圆周运动

C.轻杆受到转轴的弹力的大小始终为$$2 m g \mathrm{s i n} \theta$$

D.轻杆受到转轴的弹力的方向始终在变化

4、['动力学中的整体法与隔离法', '用杆关联的多体机械能守恒问题', '机械能守恒定律的其他应用']

正确率40.0%svg异常

D

A.小球$${{A}}$$和$${{B}}$$线速度始终相同

B.小球$${{A}}$$向下摆动的过程机械能守恒

C.小球$${{A}}$$向下摆到最低点的过程中速度始终增大

D.$${{O}{B}}$$杆向左摆动的最大角度大于$${{6}{0}^{∘}}$$

5、['用杆关联的多体机械能守恒问题', '弹簧类机械能转化问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.在弹簧第一次恢复原长的过程中,两球和弹簧组成的系统动量守恒$${、}$$机械能守恒

B.弹簧第二次恢复原长时,$${{a}}$$球的速度达到最大

C.弹簧第一次恢复原长后,继续运动的过程中,系统的动量守恒$${、}$$机械能守恒

D.释放$${{b}}$$球以后的运动过程中,弹簧的最大伸长量总小于运动开始时弹簧的伸长量

6、['机械能与曲线运动结合问题', '判断系统机械能是否守恒', '用杆关联的多体机械能守恒问题', '应用动能定理求变力做的功']

正确率40.0%svg异常

D

A.下滑过程中$${{a}}$$球机械能守恒

B.$${{b}}$$球刚滑到水平轨道时速度为$$\sqrt{\frac{( 2+\sqrt{2} ) g R} {3}}$$

C.$${{a}}$$球刚滑到水平轨道上时速度大小为$$\sqrt{\frac{( 2+\sqrt{2} ) g R} {3}}$$

D.从释放$${{a}{,}{b}}$$球到$${{a}}$$球刚滑到水平轨道上,此过程中轻杆对$${{b}}$$球做的功为$$\frac{2 \sqrt2 m g R} {3}$$

7、['机械能与曲线运动结合问题', '用杆关联的多体机械能守恒问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${\frac{1} {4}} m g R$$

B.$${\frac{1} {3}} m g R$$

C.$${\frac{1} {2}} m g R$$

D.$${{m}{g}{R}}$$

8、['用杆关联的多体机械能守恒问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{P}}$$触地前的速度一直增大

B.$${{P}}$$触地前的速度先增大后减小

C.$${{Q}}$$的速度一直增大

D.$${{P}{、}{Q}}$$的速度同时达到最大

9、['用杆关联的多体机械能守恒问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.$${{A}}$$球到达最低点时速度恰好为零

B.该系统在顺时针摆动过程中,$${{A}}$$球势能逐渐减小$${{B}}$$球势能逐渐增加

C.当支架逆时针摆动时,$${{A}}$$球不可能回到起始高度

D.该系统在顺时针摆动过程中,$${{B}}$$球达到的最高位置高于$${{A}}$$球开始运动时的高度

10、['用杆关联的多体机械能守恒问题', '线速度、角速度和周期、转速']

正确率40.0%svg异常

A

A.小球$${{P}}$$在最低位置的速度大小为$$\frac{\sqrt{2 g L}} {3}$$

B.小球$${{P}}$$在此过程中机械能增加量为$${{m}{g}{L}}$$

C.小球$${{Q}}$$在最高位置的速度大小为$$\sqrt{\frac{2 g L} {3}}$$

D.小球$${{Q}}$$在此过程中机械能减少$${\frac{2} {3}} m g L$$

1. 题目涉及单摆或能量守恒问题。根据机械能守恒,$$m g L (1 - \cos \theta) = \frac{1}{2} m v^2$$,解得速度 $$v = \sqrt{2 g L (1 - \cos \theta)}$$。若题目为垂直摆动的临界条件,可能需要进一步分析角度关系。选项 C 的 $$\sqrt{\frac{5}{3} g L}$$ 可能是特定角度(如 $$\theta = 60^\circ$$)的结果,但需结合具体题目确认。

2. 考察双摆系统的能量转移和运动状态。选项 D 正确,因为机械能守恒下,$$B$$ 球减少的机械能等于 $$A$$ 球增加的机械能。选项 B 错误,$$A$$ 球最高点不可能高于 $$B$$ 球的初始高度(能量守恒限制)。选项 C 可能正确,若无能量损失,$$B$$ 球能回到起始位置。

3. 轻杆连接两小球做圆周运动的问题。选项 B 正确,需临界角速度 $$\omega_0$$ 克服重力做功。选项 C 错误,弹力应为 $$2 m g \cos \theta$$(径向平衡)。选项 D 错误,弹力方向始终沿杆指向转轴。选项 A 需判断能量是否守恒,若无外力,角速度可能不变。

4. 双球杆系统的运动分析。选项 A 错误,线速度方向不同。选项 B 错误,$$A$$ 球受杆力做功,机械能不守恒。选项 D 可能正确,若 $$A$$ 球下落时 $$B$$ 球上摆,角度可能超过 $$60^\circ$$。

5. 弹簧连接两球的动量与能量问题。选项 A 错误,系统受外力(墙的力),动量不守恒。选项 C 正确,脱离墙后系统动量守恒。选项 D 正确,因能量损耗(如振动),最大伸长量减小。

6. 双球滑轨问题。选项 B 和 C 需计算能量分配:$$m g R + \sqrt{2} m g R = \frac{1}{2} (2 m) v^2$$,解得 $$v = \sqrt{\frac{(2 + \sqrt{2}) g R}{2}}$$,与选项不符,可能题目条件不同。选项 D 的功应为 $$W = \Delta E_k$$,需具体计算。

7. 可能涉及势能转化问题。若小球下落高度 $$R$$,重力势能减少 $$m g R$$,但选项为 $$\frac{1}{4} m g R$$ 等,可能为部分能量转移或特定几何条件的结果。

8. 弹性绳连接物体的运动。选项 A 正确,$$P$$ 触地前加速度向下,速度增大。选项 C 错误,$$Q$$ 先加速后减速。选项 D 错误,速度最大值不同时。

9. 双摆系统的势能变化。选项 B 正确,$$A$$ 球高度降低,$$B$$ 球升高。选项 D 错误,$$B$$ 球最高点受能量守恒限制。选项 C 需具体分析,若逆时针摆动无能量损失,$$A$$ 球可能返回。

10. 双摆机械能转移。选项 D 正确,$$Q$$ 球减少的机械能 $$\frac{2}{3} m g L$$ 转化为 $$P$$ 球的动能和势能。选项 A 错误,$$P$$ 的速度应为 $$\sqrt{\frac{4 g L}{3}}$$(能量分配计算)。

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