1、(答题时间:30 分钟)1. 把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至 A 位置,如图甲所示。迅速松手后,球升高至最高位置 C(图丙) ,途中经过位置 B 时弹簧正处于原长(图乙) 。忽略弹簧的质量和空气阻力。则小球从 A 运动到 C 的过程中,下列说法正确的是( )A. 经过位置 B 时小球的加速度为 0B. 经过位置 B 时小球的速度最大C. 小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D. 小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小2. 如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑的过程中,下列说法正确的是( )A. 物体的重力势能减小,动能增加 B.
2、 斜面体的机械能不变C. 斜面对物体的弹力垂直于接触面,不对物体做功D. 物体和斜面组成的系统机械能守恒3. 如图所示,一颗陨星坠落在俄罗斯中西部地区,造成数百人受伤。在影响最严重的车里雅宾斯克州,爆炸造成玻璃窗破碎和人员受伤。忽略陨星的质量变化,在陨星靠近地球的过程中,下列说法正确的是( )A. 陨星的重力势能随时间增加均匀减小B. 陨星与地球组成的系统机械能不守恒C. 陨星减少的重力势能等于陨星增加的内能D. 陨星的机械能不断减小4. 质量为 m 的物体在竖直向上的拉力 F 作用下坚直向上运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( ) A. 如果物体向上做减速运动,物体的机械能可能减小 B.
3、如果物体向上做匀速运动,物体的机械能一定不变 C. 如果物体向上做加速运动,物体的机械能才能增大 D. 不论物体向上做什么运动,物体的机械能一定增加 5. 如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板 P 栓接,另一端与物体 A 相连,物体 A静置于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体 B 相连。开始时用手托住 B,让细线恰好伸直,然后由静止释放 B,直至 B 获得最大速度。下列有关该过程的分析,正确的是( )A. B 物体的机械能一直减小B. B 物体的动能增加量等于 B 物体重力势能的减少量C. B 物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D. 细线拉力对 A 做的功等于
4、 A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量6. 如图,倾角为 的光滑斜面体 C 固定于水平地面上,小物块 B 置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 A 相连接,释放后,A 将向下运动,则在 A 碰地前的运动过程中( )A. A 的加速度大小为 gB. A 物体机械能不守恒C. 由于斜面光滑,所以 B 物块机械能守恒 D. A、B 组成的系统机械能守恒7. 如图所示的装置中,木块通过一细线系在 O 点,子弹沿水平方向射入木块(子弹射入木块过程时间极短,可认为细线不发生摆动)后留在木块内,接着细线摆过一角度 。若不考虑空气阻力,对子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是( )A. 在子弹射入木
5、块的过程中,机械能守恒B. 在子弹射入木块后,细线摆动的过程,机械能守恒C. 从子弹开始射入木块到细线摆过 角的整个过程机械能守恒D. 无论是子弹射入木块的过程,还是子弹射入木块后细线摆动的过程,机械能都不守恒8. 我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。 “嫦娥三号”的任务是“落” 。2013 年 12 月 2 日, “嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后, “嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道。12 月 12 日,卫星成功变轨,进入远月点 P、近月点 Q 的椭圆形轨道。如图所示。 2013 年 12 月 14 日, “嫦娥三号”探测器在 Q 点附近制动,由大功率发动
6、机减速,以抛物线路径下降到距月面 100 米高处进行 30s 悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。已知引力常量为 G,月球的质量为 M,月球的半径为 R, “嫦娥三号”在轨道上运动时的质量为 m,P 、Q 点距月球表面的高度分别为 h1、h 2。(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道上运动的速度大小;(2)已知“嫦娥三号” 与月心的距离为 r 时,引力势能为 (取无穷远处PGMmEr引力势能为零) ,其中 m 为此时 “嫦娥三号”的质量。若 “嫦娥三号”在轨道上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“
7、嫦娥三号”经过 Q 点的速度大小为 v,请根据能量守恒定律求它经过 P 点时的速度大小。9. 如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量 m=0.4 kg 的小物块 A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮 D,连接小物块 A 和小物块 B,虚线 CD 水平,且间距 d=1.2 m,此时连接小物块 A 的细绳与竖直杆的夹角为 37,小物块 A 恰能保持静止。现在在小物块 B 的下端挂一个小物块 Q(未画出) ,小物块 A 可从图示位置上升并恰好能到达 C 处,不计摩擦和空气阻力, cos37=0.8、sin37=0.6,重力加速度取l0m/s2。求:(1)小物块 A 到达 C
8、处时的加速度大小;(2)小物块 B 的质量;(3)小物块 Q 的质量。1. C 解析:经位置 B 时,小球只受重力,加速度为重力加速度 g,A 错误;在运动到 B位置之前,弹簧的弹力等于重力时,小球的加速度为零,那时速度最大,B 错误;由于在运动过程中,只有重力,弹簧的弹力做功,只有动能,重力势能和弹性势能之间相互转化,因此小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒,C 正确,D 错误。2. AD 解析:物体沿斜面下滑重力势能减小,动能增加,所以 A 项正确;物体与斜面间有因相互挤压而产生的作用力,故斜面会向右运动,具有动能,机械能增加,B 项错误;由于系统不受外力,所以系统机械能守恒,即 D 项
9、正确,系统机械能守恒,而斜面体的机械能增加,所以物体的机械能减小,即斜面体对物体做负功,C 项错误。3. BD 解析:陨星靠近地球的过程受到重力和阻力的作用,做加速运动,故重力势能随时间增加不是均匀减小,故 A 错误;由于克服空气阻力做功,陨星与地球组成的系统机械能不守恒,故 B 正确;由于克服空气阻力做功,陨星减小的重力势能等于动能增加量和内能增加量之和,故 C 错误;由于克服空气阻力做功,陨星的机械能不断减小,故 D 正确。故选 BD。4. D 解析:因为除重力以外的其他力做功等于物体机械能的增量,而 F 一定做正功,故物体的机械能一定是增加的,选项 D 正确。5. AD 解析:从开始到
10、B 物体速度达到最大的过程中,绳子的拉力对 B 物体一直做负功,所以 B 物体的机械能一直减小,故 A 正确;对于 B 物体,只有重力与细线拉力做功,根据动能定理可知,B 物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和,故 B 错误;整个系统中,根据功能关系可知,B 物体减小的机械能能转化为 A 物体的机械能以及弹簧的弹性势能,故 B 物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量,故 C 错误;系统机械能的增加量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功,A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对 A 做的功,故 D 正确。故选 AD。6. BD 解析:据题意,物体 A 受到重力和拉力,加
11、速度应小于 g,故选项 A 错误;除了重力对物体 A 做功还有拉力做功,物体 A 机械能不守恒,故选项 B 正确;除了重力对物块 B 做功还有拉力做功,物块 B 机械能不守恒,选项 C 错误;A、B 组成的系统只有重力对系统做功,则系统 A、B 机械能守恒,选项 D 正确。7. B 解析:在子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统机械能减少,转化为内能,故 A 错误;在子弹射入木块后,细线摆动的过程中,细线的拉力不做功,对于子弹与木块组成的系统,只有重力做功,其机械能守恒,故 B 正确,C 、D 错误。8. 解:(1) “嫦娥三号”在轨道上运动的过程中 2121()vMmGRh=+解得 ;1
12、GMvRh=+(2) “嫦娥三号”在轨道上运动的过程中,由机械能守恒定律有: 2221 1 vmmP解得: 1pvRh9. 解:(1)当小物块 A 到达 C 处时,经受力分析可知:水平方向受力平衡,竖直方向只受重力作用,所以小物块 A 的加速度 ag10 m/s 2;(2)设小物块 B 的质量为 mB,绳子拉力为 FT;根据平衡条件:FTcos37mg FT mBg 联立解得 mB0.5 kg;(3)设小物块 Q 的质量为 m0,h AC 为 AC 段的长度,h B 为 B、Q 两物体下降的人高度,根据系统机械能守恒得mghAC(m B m0)gh B 由几何知识 hACdcot371.6 m hB d0.8 m sin37解得:m 0=0.3kg