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备战高频考点与最新模拟 专题5 机械能

竖直平面内放一直角杆,直角杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,竖直部分光滑,两部分各套有质量为2.0 kg和1.0 kg的小球A和B,A、B间用细绳相连,初始位置OA=1.5 m,OB=2.0 m,g取10 m/s2,则

(1)若用水平拉力F1沿水平杆向右缓慢拉A,使之移动0.5 m,该过程中A受到的摩擦力多大?拉力F1做功多少?
(2)若小球A、B都有一定的初速度,A在水平拉力F2的作用下,使B由初始位置以1.0 m/s的速度匀速上升0.5 m,此过程中拉力F2做功多少?

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物体A放在足够长的木板B上,木板B静置于水平面.t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零、加速度aB=1.0 m/s2的匀加速直线运动.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10 m/s2.求:

(1)物体A刚运动时的加速度aA
(2)t=1.0 s时,电动机的输出功率P;
(3)若t=1.0 s时,将电动机的输出功率立即调整为P′=5 W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8 s时物体A的速度为1.2 m/s.则在t=1.0 s到t=3.8 s这段时间内木板B的位移为多少?

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如图甲所示为游乐场中过山车的实物图片,图乙是过山车的模型图.在模型图中,半径分别为R1=2.0 m和R2=8.0 m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°的倾斜直轨道平面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜直轨道之间圆滑连接.现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜直轨道向下运动.已知斜直轨道与小车间的动摩擦因数为μ=,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?
(2)若小车在P点的初速度为10 m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?

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如图所示,一倾角为θ=30°的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板M,物块A、B之间用一与斜面平行的轻质弹簧连接,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5 J弹性势能时撤去推力释放物块B;已知A、B质量分别为mA=4 kg,mB=2 kg,弹簧的弹性势能表达式为Epkx2,其中弹簧的劲度系数k=1 000 N/m。x为弹簧形变量。g=10 m/s2,求:

(1)当弹簧恢复原长时,物块B的速度大小;
(2)物块A刚离开挡板时,物块B的动能。

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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气阻力)试求:

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。

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一质量为m的物体静止在水平面上,在水平方向的拉力F作用下开始运动,在0~6 s内其运动的速度—时间图象与拉力的功率—时间图象如图2-5-2所示,取g=10 m/s2,下列判断正确的是(  )

A.拉力F的大小为4 N,且保持不变
B.物体的质量为2 kg
C.0~6 s内物体克服摩擦力做功24 J
D.0~6 s内拉力做的功为156 J
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一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1 s内受到2 N的水平外力作用,第2 s内受到同方向的1 N的外力作用.下列判断正确的是(  )

A.0~2 s内外力的平均功率是
B.第2 s内外力所做的功是  
C.第2 s末外力的瞬时功率最大
D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是
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节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m=1000 kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90 km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72 m后,速度变为v2=72 km/h.此过程中发动机功率的用于轿车的牵引,用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求:
(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶,所受阻力F的大小;
(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中,获得的电能E
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E 维持72 km/h匀速运动的距离L′.

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如图所示,竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的圆弧BCD的B点相切,圆弧轨道的半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,∠COB=θ.现有质量为m的小物体从距D点为的高处无初速释放,已知物体恰能从D点进入圆轨道,求:

(1)为使小物体不会从A点冲出斜面,小物体与斜面间的动摩擦因数至少为多少?
(2)若小物块与斜面间的动摩擦因数μ=则小物体在斜面上通过的总路程为多少?
(3)在(2)的条件下,当小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C的最大压力和最小压力各是多少?

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目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是

A.卫星的动能逐渐减小
B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小
C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变
D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
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如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的(   )

A.动能损失了2mgH
B.动能损失了mgH
C.机械能损失了mgH
D.机械能损失了
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如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中(  )

A.两滑块组成系统的机械能守恒
B.重力对M做的功等于M动能的增加
C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
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如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB =a,物块与桌面间的动摩擦因数为.现用水平向右的力将物块从O点拉至A 点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中

A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
C.经O点时,物块的动能小于
D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
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水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的

A.30%
B.50%
C.70%
D.90%
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如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力影响,求:

⑴地面上DC两点间的距离s;⑵轻绳所受的最大拉力大小。

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蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初,运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段,他经过若干次蹦跳,逐渐增加上升高度,最终达到完成比赛动作所需的高度;此后,进入比赛动作阶段。
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧,弹力大小F="kx" (x为床面下沉的距离,k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上,床面下沉x0=0.10m;在预备运动中,假设运动员所做的总共W全部用于其机械能;在比赛动作中,把该运动员视作质点,其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。
(1)求常量k,并在图中画出弹力F随x变化的示意图;
(2)求在比赛动作中,运动员离开床面后上升的最大高度hm;
(3)借助F-x 图像可以确定弹性做功的规律,在此基础上,求 x1和W的值

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质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起,直至全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为hA、hB,上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。若(      )
A、hA=hB,则一定有WA=WB     B、hA>hB,则可能有WA<WB
C、hA<hB,则可能有WA=W     D、hA>hB,则一定有WA>WB

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上海)如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是(      )

A、2R   
B、5R/3   
C、4R/3   
D、2R/3

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位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同。则可能有(      )

A.F2=F1,v1> v2
B.F2=F1,v1< v2
C.F2>F1,v1> v2
D.F2<F1,v1< v2
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如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷最分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则 (   )

A.mA一定小于mB B.qA一定大于qB
C.vA一定大于vB D.EkA一定大于EkB
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如图所示,在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道,半径水平、竖直,一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知=2,重力加速度为,则小球从的运动过程中(   )

A.重力做功 B.机械能减少
C.合外力做功 D.克服摩擦力做功
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装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。

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一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是

A.0~2s内外力的平均功率是W
B.第2秒内外力所做的功是J
C.第2秒末外力的瞬时功率最大
D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是
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一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )

A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
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电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是(  )

A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
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如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。

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节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以匀速行驶,发动机的输出功率为。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引,用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求
(1)轿车以在平直公路上匀速行驶时,所受阻力的大小;
(2)轿车从减速到过程中,获得的电能
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持匀速运动的距离

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如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。

(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力F的大小;
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。

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如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则(     )

A.初始时刻棒所受的安培力大小为
B.当棒再一次回到初始位置时,AB间电阻的热功率为
C.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-2Q
D.当棒第一次到达最左端时,弹簧具有的弹性势能大于mv02Q
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将一物体以一定的初速度从某一高度处竖直上抛,一段时间后物体回到原出发点,已知空气阻力与其速度成正比,则下面说法正确的是

A.上升过程所用时间与下降过程所用时间相等
B.上升过程所用时间小于下降过程所用时间
C.上升和下降过程,小球的机械能都减少,且上升过程机械能的减少量大于下降过程
D.在出发点,上升时重力的瞬时功率小于下降时的瞬时功率
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如图所示,在光滑水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a ,质量为m,电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向,以速度v从图示位置向右运动,当线框中心线AB运动到PQ重合时,线框的速度为v/2,则

A.此时线框中的电功率为
B.此时线框的加速度为
C.此过程通过线框截面的电量为
D.此过程回路产生的电能为

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滑块以速率v1沿固定长斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v2,且v2<v1若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则( )

A.上滑过程中机械能的减少量大于下滑过程中机械能的减少量
B.上滑过程中机械能的减少量等于下滑过程中机械能的减少量
C.上滑过程中经过A点时,动能大于重力势能
D.上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率
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如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a 到c 的运动过程中(     )

A.小球的动能始终保持不变
B.小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mgh/2
C.小球经b点时的速度大于
D.小球经b点时的速度等于
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如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,,重力加速度为g。则以下判断正确的是

A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
C.物块动能最大时,弹簧的弹性势能为零
D.经O点时,物块的动能小于
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如图所示,在足够长的光滑平台上,有一劲度系数为k的轻质弹簧,其一端固定在固定挡板上,另一端连接一质量为m的物体A .有一细绳通过定滑轮,细绳的一端系在物体A上(细绳与平台平行),另一端系有一细绳套,物体A处于静止状态.当在细绳套上轻轻挂上一个质量为m的物体B后,物体A将沿平台向右运动,若弹簧的形变量是x 时弹簧的弹性势能Ep kx2,则下列说法正确的有(   )

A.A、B物体组成的系统的机械能守恒
B.当A的速度最大时,弹簧的伸长量为
C.物体A的最大速度值vm
D.细绳拉力对A的功等于A机械能的变化

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下列说法正确的是

A.物体速度变化越大,则加速度一定越大
B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化
C.合外力对系统做功为零,则系统机械能一定守恒
D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒
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如图所示在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块,通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连,不计轻绳与滑轮间的摩擦,在小球下落的过程中,下列说法正确的是

A.小球的机械能守恒
B.物块与小球组成的系统机械能守恒
C.若小球匀速下降,小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量
D.若小球加速下降,小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量
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如图所示,足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转。现将一个物体轻轻放在传送带底端,物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段匀速运动到传送带顶端。则下列说法中正确的是(  )

A.第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量
C.第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量
D.第一阶段摩擦力与物体和传送带间的相对位移的乘积在数值上等于系统产生的内能
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如图所示,一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5m的圆环顶点P,另一端系一质量为0.1kg的小球,小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点,橡皮筋处于刚好无形变状态,A点与圆心O位于同一水平线上。当小球运动到最低点B时速率为1m/s,此时小球对圆环恰好没有压力(取g=10m/s2)。下列正确的是

A.从A到B的过程中,小球的机械能守恒
B.从A到B的过程中,橡皮筋的弹性势能增加了0.45 J
C.小球过B点时,橡皮筋上的弹力为0.2N
D.小球过B点时,橡皮筋上的弹力为1.2N
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如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速直线运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是

A.物体在运动过程中处于超重状态
B.物体的质量为5kg
C.物体的加速度大小为5m/s2
D.物体从静止开始运动的过程中机械能的增加量等于F做的功
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质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图(a)所示.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示.在木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中,下述判断正确的是(弹簧始终处于弹性限度内)

A.弹簧的弹性势能一直减小 
B.力F一直增大
C.木块A的动能和重力势能之和一直增大
D.两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小

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如图所示,长为L的粗糙长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,重力加速度为g。下列判断正确的是

A.整个过程物块受的支持力垂直于木板,所以不做功
B.物块所受支持力做功为mgLsinα
C.发生滑动前静摩擦力逐渐增大
D.整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增大
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如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是(  )

A.系统机械能不断增加,AB带电小球的电势能不断减小 
B.系统动能先增加后减小,弹簧的弹性势能不断增大
C.当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小
D.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大

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如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时a、b及传送带均静止,且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中

A.物块a重力势能减少mgh
B.摩擦力对a做的功大于a机械能的增加
C.摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和
D.任意时刻.重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
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把质量为m的小球(可看做质点)放在竖直的轻质弹簧上,并把小球下按到A的位置(图甲),如图所示。迅速松手后,弹簧把小球弹起,球升至最高位置C点(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知AB的高度差为h1,BC的高度差为h2,重力加速度为g,不计空气阻力。则

A.小球从A上升到B位置的过程中,动能增大
B.小球从A上升到C位置的过程中,机械能一直增大
C.小球在图甲中时,弹簧的弹性势能为
D.一定有
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有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度系数为的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料─—ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L.现有一质量也为的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力):

(1)下落物体与滑块碰撞前的瞬间物体的速度;
(2)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。

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一质量的小物块以一定的初速度冲上一足够长的斜面,斜面的倾角.某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图所示.(已知重力加速度,,)求:

(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小
(2)小物块与斜面间的动摩擦因数
(3)小物块沿斜面上滑的过程中克服摩擦阻力做的功.

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如图所示,MN与PQ为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,间距l=0.5m,电阻不计,在导轨左端接阻值为R=0.6Ω的电阻.整个金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T.将质量m=1kg、电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上.金属杆ab在水平拉力F的作用下由静止开始向右做匀加速运动.开始时,水平拉力为F0=2N.

(1)求金属杆ab的加速度大小;
(2)求2s末回路中的电流大小;
(3)已知开始2s内电阻R上产生的焦耳热为6.4J,求该2s内水平拉力F所做的功.

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如图所示,水平传送带以恒定的速率v="4" m/s运送质量m="0.5" kg的工件(可视为质点).工件都是在位置A无初速度地放在传送带上的,且每当前一个工件在传送带上停止相对运动时,后一个工件即放到传送带上,今测得与传送带保持相对静止的相邻两工件之间的距离为2.0 m·g取10 m/s2.求:

(1)某一工件刚放到A点时它与前一工件之间的距离x0
(2)工件与传送带之间的动摩擦因数
(3)由于传送工件而使带动传送带的电动机多消耗的功率.

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如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B,B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B平衡时,弹簧的压缩量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A,距物块B为3x0,现让A从静止开始沿斜面下滑,A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动,并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求:

(1)A、B相碰后瞬间的共同速度的大小;
(2)A、B相碰前弹簧的具有的弹性势能;
(3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ,圆轨道与斜面相切于最高点P,现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑,与B碰后返回到P点还具有向上的速度,试问:v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点?

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在如图所示的竖直平面内,有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接,传送带长L=lm.有一个质量为m=0.5kg,带电量为q=+10-3C的滑块,放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定,右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧,且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时,若将滑块静止释放,滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ="0.20" (g取10m/s2)求:

(1)滑块到达B点时的速度vB,及弹簧储存的最大弹性势能EP
(2)若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,释放滑块的同时,在BC之间加水平向右的匀强电场
E=5×102N/C。滑块从B运动到C的过程中,摩擦力对它做的功。

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两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中:

(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?

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如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F。已知A、B之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2。求:

(1)在撤去力F时,滑块的速度大小;
(2)滑块通过B点时的动能;
(3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

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一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。已知滑块的质量m=0.6kg,在A点的速度vA=8m/s,AB长x=5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R=2m,滑块离开C点后竖直上升h=0.2m,取g=10m/s2
(不计空气阻力)求:

(1)滑块经过B点时速度的大小;
(2)滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;
(3)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。

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