格物学 力学机械能守恒定律及其条件

机械能与曲线运动结合问题-机械能守恒定律及其条件知识点专题进阶选择题自测题答案-安徽省等高中物理,平均正确率46.0%

2025-07-01
机械能与曲线运动结合问题-机械能守恒定律及其条件知识点专题进阶选择题自测题答案-安徽省等高中物理,平均正确率46.0%
1、['机械能与曲线运动结合问题']

正确率60.0%svg异常

B

A.两球运动的线速度大小相等

B.两球的向心加速度大小相等

C.两球运动的角速度相等

D.两球的机械能不相等

2、['平均功率与瞬时功率', '机械能与曲线运动结合问题', '竖直平面内的圆周运动', '机械能守恒定律的表述及条件']

正确率40.0%svg异常

D

A.小球的机械能守恒

B.小球在最低点时对金属环的压力是$${{6}{m}{g}}$$

C.小球在最高点时,重力的功率是$${{m}{g}{\sqrt {{R}{g}}}}$$

D.小球的机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是$$0. 5 m g R$$

3、['机械能与曲线运动结合问题']

正确率60.0%svg异常

C

A.它滑过的弧长

B.它下降的高度

C.它到$${{P}}$$点的距离

D.它与$${{P}}$$点的连线扫过的面积

4、['平抛运动与斜面相结合的问题', '平抛运动基本规律及推论的应用', '机械能与曲线运动结合问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.落点越靠近$${{A}}$$在空中运动时间越长

B.落点越靠近$${{B}}$$在空中运动时间越长

C.落点越靠近$${{A}}$$机械能越小

D.落点越靠近$${{B}}$$机械能越大

5、['动量守恒定律应用中的临界问题分析', '机械能与曲线运动结合问题', '完全非弹性碰撞']

正确率60.0%svg异常

C

A.$$\frac{L} {2}$$

B.$$\frac{L} {4}$$

C.$$\frac{L} {8}$$

D.$$\frac{L} {1 6}$$

6、['功能关系的应用', '机械能与曲线运动结合问题', '牛顿第二定律的简单应用', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%svg异常

B

A.所受合外力做功一定为零

B.所受摩擦力增大

C.合外力大小不变

D.机械能减小

7、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '机械能与曲线运动结合问题', '用动量守恒定律分析子弹打木块模型', '用绳关联的多体机械能守恒问题', '完全非弹性碰撞', '机械能守恒定律的其他应用']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.子弹和木块摆到最高点时速度为零

B.滑块的最大速度为$$2. 5 \mathrm{m / s}$$;

C.子弹和木块摆起的最大高度为$$0. 6 2 5 m$$

D.当子弹和木块摆起高度为$${{0}{.}{4}{m}}$$时,滑块的速度为$${{1}{m}{/}{s}}$$;

8、['受力分析', '从受力确定运动情况', '机械能与曲线运动结合问题', '库仑定律计算及其简单应用', '向心加速度']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.小球$${{b}}$$的向心加速度逐渐变小

B.管道对小球$${{b}}$$$${的}$$作用力逐渐变小

C.小球$${{b}}$$所受库仑力大小始终为$${{2}{m}{g}}$$

D.绝缘杆对小球的作用力先变大后变小

9、['带电粒子在复合场中的运动', '机械能与曲线运动结合问题', '洛伦兹力的计算']

正确率40.0%svg异常

D

A.小球运动至最低点时速度为$${{2}{\sqrt {{g}{L}}}}$$

B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直

C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大,后减小

D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为$$3 m g+q B \sqrt{2 g L}$$

10、['功能关系的应用', '机械能与曲线运动结合问题', '重力势能']

正确率80.0%svg异常

C

A.若选择$${{B}}$$点所处的水平面为参考平面,则物体在$${{A}}$$点的重力势能大小为$${{m}{g}{{h}_{1}}}$$

B.若选择$${{B}}$$点所处的水平面为参考平面,则物体在地面的重力势能大小为$${{m}{g}{{h}_{2}}}$$

C.若选择地面为参考平面,从$${{A}}$$到$${{B}}$$满足$$m g h_{1}-m g h_{2}=\frac{1} {2} m v^{2}$$

D.参考平面的选取会影响物体在$${{A}}$$、$${{B}}$$两点的重力势能大小,进而影响物体从$${{A}}$$到$${{B}}$$重力做功的大小

第1题解析:

题目描述两球在某种约束下运动,但未明确具体条件。假设两球通过轻杆或轻绳连接并绕同一轴旋转:

A. 线速度 $$v = \omega r$$,若半径不同则线速度不等,错误。

B. 向心加速度 $$a = \omega^2 r$$,角速度 $$\omega$$ 相同时,半径不同则加速度不等,错误。

C. 若两球固定在同一旋转体上,角速度 $$\omega$$ 相同,正确。

D. 机械能包含动能和势能,若高度或速度不同则机械能不等,可能正确。

综上,正确答案为 C 和 D(需根据具体条件判断)。

第2题解析:

小球沿金属环运动,涉及能量和受力分析:

A. 若存在摩擦力,机械能不守恒,错误。

B. 最低点速度 $$v = \sqrt{2gR}$$,向心力 $$F = m\frac{v^2}{R} = 2mg$$,压力 $$N = mg + F = 3mg$$,题目给出 $$6mg$$ 错误。

C. 最高点速度需满足 $$mg = m\frac{v^2}{R}$$ 即 $$v = \sqrt{gR}$$,但重力功率 $$P = mgv \cos 90° = 0$$,错误。

D. 若机械能损失 $$0.5mgR$$,则克服摩擦力做功为 $$0.5mgR$$,可能正确。

正确答案为 D

第3题解析:

物体沿光滑曲面下滑,时间仅与高度差有关(由 $$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$ 决定),与路径无关。因此:

A. 弧长与路径形状相关,不唯一。

B. 下降高度 $$h$$ 决定时间,正确。

C. 到 $$P$$ 点距离与路径相关。

D. 扫过的面积与路径相关。

正确答案为 B

第4题解析:

物体从斜面滑下后平抛,落点越靠近 $$A$$ 则抛出速度越小:

A. 水平速度小则飞行时间短(因高度固定),错误。

B. 落点靠近 $$B$$ 时水平速度大,时间更长,正确。

C. 机械能 $$E = mgh + \frac{1}{2}mv^2$$,靠近 $$A$$ 时 $$v$$ 小,机械能小,正确。

D. 靠近 $$B$$ 时 $$v$$ 大,机械能大,正确。

正确答案为 B、C、D

第5题解析:

设链条质量为 $$m$$,释放后重心下降 $$\frac{L}{2}$$,由机械能守恒:

$$mg \cdot \frac{L}{2} = \frac{1}{2}mv^2 \Rightarrow v = \sqrt{gL}$$。

滑出桌面时,链条速度仅由已下落部分的重力做功决定,下落 $$\frac{L}{4}$$ 时重心下降 $$\frac{L}{8}$$,速度 $$v = \sqrt{\frac{gL}{4}} = \frac{\sqrt{gL}}{2}$$。

题目问滑出长度,需满足 $$\frac{1}{2}mv^2 = mg \cdot \frac{x}{2}$$($$x$$ 为滑出长度),解得 $$x = \frac{L}{4}$$。

正确答案为 B

第6题解析:

物体做匀速圆周运动时:

A. 合外力方向始终垂直速度,做功为零,正确。

B. 若为水平面圆周运动,摩擦力提供向心力 $$f = m\frac{v^2}{r}$$,速度不变时摩擦力不变,错误。

C. 合外力大小 $$F = m\omega^2 r$$ 不变,正确。

D. 机械能(动能+势能)不变,错误。

正确答案为 A、C

第7题解析:

子弹嵌入木块后摆动,系统水平动量守恒:

A. 最高点速度为零(瞬时静止),正确。

B. 滑块速度最大时在最低点,由能量守恒和动量守恒计算得 $$v_{\text{max}} = 2.5\,\text{m/s}$$,正确。

C. 最大高度 $$h = \frac{v^2}{2g} = 0.3125\,\text{m}$$,题目 $$0.625\,\text{m}$$ 错误。

D. 当高度 $$0.4\,\text{m}$$ 时,由能量守恒验证速度是否为 $$1\,\text{m/s}$$,需具体计算确认。

正确答案为 A、B(D 需验证)。

第8题解析:

小球 $$b$$ 在库仑力和管道约束下运动:

A. 向心加速度 $$a = \frac{v^2}{r}$$,若速度减小则 $$a$$ 变小,可能正确。

B. 管道作用力需平衡库仑力和向心力,若向心力减小则作用力可能变小,正确。

C. 库仑力 $$F = k\frac{q^2}{r^2}$$,若距离不变则 $$F$$ 恒定,题目未明确距离变化。

D. 绝缘杆作用力需综合库仑力和机械约束,可能先增后减。

需更多条件判断,暂选 A、B

第9题解析:

带电小球在磁场中摆动:

A. 最低点速度由机械能守恒 $$v = \sqrt{2gL}$$,题目 $$2\sqrt{gL}$$ 错误。

B. 洛伦兹力 $$F = qv \times B$$ 始终垂直速度方向,即与细绳垂直,正确。

C. 洛伦兹力功率 $$P = F \cdot v \cdot \cos 90° = 0$$(因力与速度垂直),题目描述错误。

D. 最低点拉力 $$T = mg + m\frac{v^2}{L} + qvB = 3mg + qB\sqrt{2gL}$$,正确。

正确答案为 B、D

第10题解析:

重力势能与参考平面相关:

A. 以 $$B$$ 为参考面,$$A$$ 点势能 $$E_p = mg(h_1 - h_2)$$,题目 $$mgh_1$$ 错误。

B. 地面相对 $$B$$ 的高度为 $$h_2$$,势能 $$-mgh_2$$(负值),题目未说明正负,错误。

C. 从 $$A$$ 到 $$B$$ 重力做功 $$mg(h_1 - h_2) = \frac{1}{2}mv^2$$,正确。

D. 重力做功 $$W = mg\Delta h$$ 与参考面无关,错误。

正确答案为 C

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