1、专题训练五1在探究弹簧弹性势能的表达式时,下面的类比猜想有道理的是()A重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关B重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关C重力势能与物体重力mg的大小有关,所以弹性势能很可能与弹簧拉伸(或压缩)时的弹力大小有关D重力势能与物体的质量有关,所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关答案BC2上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动中的幅度越来越小对此现象下列说法正确的是()A摆球的机械能守恒B总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能C能量正在消失D只有动能和重力势能
2、相互转化解析振幅减小,说明系统的机械能不守恒,且机械能正在减少,一定有除重力以外的力在做负功,故A错,D错;能量在转化中是守恒的,但机械能正在减少,且减少的机械能正在转化为内能,故B对答案B3下列说法正确的是()物体的机械能守恒,一定只受重力的作用;物体处于平衡状态时机械能守恒;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;物体的动能和重力势能在相互转化过程中,一定通过重力做功来实现A B C D解析只有弹力或重力做功时机械能守恒,故错;处于平衡状态时,若物体在竖直方向上有位移,则机械能不守恒,错;物体的机械能(动能和重力势能)改变时,则一定有除重力以外的力对物体做了功,
3、对;重力做功才会有重力势能与其他形式能的转化,对;故选B.答案B4.如图5-6所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且Mm,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中()图5-6AM、m各自的机械能分别守恒BM减少的机械能等于m增加的机械能CM减少的重力势能等于m增加的重力势能DM和m组成的系统机械能守恒解析M下落过程中,绳的拉力对M做负功,M的机械能减少;m上升过程,绳的拉力对m做正功,m的机械能增加,A错误;对M、m组成的系统,机械能守恒,易得B、D正确;M减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加,还有一部分转变成M、m的动能,所以C错误答案BD5.两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高
4、度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,如图5-7所示现将质量相同的两个小球分别从两个碗的边缘处由静止释放(小球半径远小于碗的半径),两个小球通过碗的最低点时()图5-7A两小球速度大小不等,对碗底的压力相等B两小球速度大小不等,对碗底的压力不等C两小球速度大小相等,对碗底的压力相等D两小球速度大小相等,对碗底的压力不等解析设小球在最低点的速度为v,由动能定理得,mgRmv2,在最低点:FNmgm,两式联立得,v,FN3mg,两碗半径不一样,故A正确答案A6质量为m的物体从距地面H高处自由下落,经历时间t,则有()At秒内重力对物体做功为mg2t2;Bt秒钟内重力的平均功率为mg2t;C前秒末重
5、力的瞬时功率与后秒末重力的瞬时功率之比P1P212.D前秒内减少的重力势能与后秒内减少的重力势能之比为Ep1Ep213.解析物体自由下落,t秒内物体下落hgt2,Wtmghmg2t2,故A对;Pmg2t,故B不对;从静止开始自由下落,前秒末与后秒末的速度之比为12(因vgtt),又有PFvmgvv,故前秒末与后秒末功率瞬时值之比为:P1P212,C对;前秒与后秒下落的位移之比为13,则重力做功之比为13,故重力势能减少量之比为13,D对答案ACD7.如图5-8所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A,C为AB的中点下列说法中正确的是()图5-8A小球从A出发到返回A
6、的过程中,位移为0,合外力做功为0B小球从A到C与从C到B的过程,减少的动能相等C小球从A到C与从C到B的过程,速度的变化率相等D小球从A到C与从C到B的过程,损失的机械能相等解析小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,重力做功为零,但有摩擦力做负功,选项A错误;因为C为AB的中点,小球从A到C与从C到B的过程合外力恒定,加速度恒定,速度的变化率相等,选项C正确;又因为重力做功相等,摩擦力做功相等,合外力做功相等,故减少的动能相等,损失的机械能相等,选项B、D正确答案BCD8.连接A、B两点的弧形轨道ACB和ADB形状相同,材料相同,如图5-9所示,一个小物体由A以一定的初速度v开始沿ACB轨
7、道到达B的速度为v1;若由A以大小相同的初速度v沿ADB轨道到达B的速度为v2.比较v1和v2的大小有()图5-9Av1v2 Bv1v2Cv1v2 D条件不足,无法判定解析弧形材料和的长度相等,物块在上面滑动时动摩擦因数相同,物块在上面运动可认为做圆周运动,由于物块在上运动时对曲面的正压力大于上对曲面的正压力,故在上克服摩擦力做的功大于在上克服摩擦力做的功,再由动能定理得出答案A.答案A9如图5-10所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B与水平直轨道相切一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R0.2 m,小物块的质量为m0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数0.
8、5,取g10 m/s2.求:图5-10(1)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力(2)小物块在水平面上滑动的最大距离解析(1)由A到B物块机械能守恒,则mgRmv在B点由牛顿第二定律得FNmgm由以上两式得支持力FN3mg3 N.(2)设在水平面上滑动的最大距离为s,由动能定理得mgRmgs0s m0.4 m.答案(1)3 N(2)0.4 m10在半径R5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图5-11甲所示竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示求:图5-11(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度(2)该星球的第一宇宙速度解析(1)小球过C点时满足Fmgm又根据mg(H2r)mv联立解得FH5mg由题图可知:H10.5 m时F10;可解得r0.2 mH21.0 m时F25 N;可解得g5 m/s2(2)据mmg可得v5103 m/s.答案(1)0.2 m5 m/s2(2)5103 m/s