习题课7 机械能守恒定律的应用 1.(多选)如图所示,光滑细杆AB、AC在A点连接,AB竖直放置,AC水平放置,两中心有孔的相同小球M、N,分别套在AB和AC上,并用一不可伸长的细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、N,在N球碰到A点前的运动过程中,下列说法中正确的是( ) A.M球的机械能守恒 B.M球的机械能减小 C.M球和N球组成的系统的机械能守恒 D.绳的拉力对N球做负功 2.如图所示,有一条长为L=2 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30°,另一半长度竖直下垂在空中。链条由静止释放后开始滑动,则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g取10 m/s2)( ) A.2.5 m/s B. m/s C. m/s D. m/s 3.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( ) A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了mgL C.圆环下滑到最大距离时加速度为零 D.圆环的重力势能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小 4.如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻质细线连接,跨过固定在水平地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的3倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放(A落地时,立即烧断细线),B上升的最大高度是( ) A. B. C. D.2R 5.抛出的铅球在空中的运动轨迹如图所示,A、B为轨迹上等高的两点,铅球可视为质点,空气阻力不计。用v、E、Ek、P分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小,用t表示铅球在空中从A运动到B的时间,则下列图像中正确的是( ) 6.如图所示,一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道。小球先进入圆轨道1,再进入圆轨道2,圆轨道1的半径为R,轨道2的半径是轨道1的1.8倍。小球的质量为m,若小球恰好能通过轨道2的最高点B,则小球在轨道1上经过最高点A处时对轨道的压力为( ) A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg 7.有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看作质点,重力加速度为g。如图所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止。由静止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为( ) A. B. C. D. 8.如图所示,mA=2mB,不计摩擦阻力,A物体自H高处由静止开始下落,且B物体始终在水平台面上。若以地面为零势能面,当物体A的动能与其势能相等时,物体A距地面高度是( ) A. B.H C.H D. 9.如图所示,质量为m的物体,以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过轨道最低点B时的速度为3,求: (1)物体在A点时的速度大小; (2)物体离开C点后还能上升的高度。 10.如图所示,ABC为光滑圆轨道,固定在竖直平面内,轨道半径为R,OA水平,OC竖直,最低点为B,最高点为C。在A点正上方某位置处有一质量为m的小球(可视为质点)由静止开始自由下落,刚好进入圆轨道内运动。不计空气阻力,已知重力加速度为g,若小球刚好能到达轨道的最高点C,求: (1)小球经过最低点B时的速度大小vB; (2)轨道最低点B处对小球的支持力N大小。 11.如图所示,A物体用板托着,离地高度h=1.0 m,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态。已知A物体质量M=1.5 kg,B物体质量m=1.0 kg,现将板抽走,A将拉动B上升,设A着地后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,g取10 m/s2。求: (1)A着地时,B的速度大小; (2)B物体在上升 ... ...