B.A球的重力势能增加,动能也增加,A球和地球组成的系统机械能不守恒
C.A球、B球和地球组成的系统机械能守恒
D.A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒
【答案】BC
【解析】B球从水平位置下摆到最低位置过程中,受重力和杆的作用力,杆的作用力对B做负功.下摆过程中重力势能减少,动能增加,机械能减小.A球在B球下摆过程中,重力势能增加,动能增加,机械能增加.由于A+B系统只有重力做功,系统机械能守恒,A球机械能增加,B球机械能一定减少.所以选项B、C正确.
7.(2015年南京模拟)如图K5-3-6所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60,轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,
不计一切摩擦.则()
图K5-3-6
A.在m1由c下滑到a的过程中两球速度大小始终相等
B.在m1由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少
C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=2m2
D.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=3m2
【答案】BC
【解析】小球m1沿绳的方向的分速度与m2的速度大小相等,A错误;重力m1g的功率P1=m1gv1竖,小球m1在竖直方向的分速度v1竖先增大后减小,故P1也先增大后减小,B正确;由m1和m2组成的系统机械能守恒可得:m1gR(1-cos 60)=m2gR,故m1=2m2,C正确,D错误.
8.(2015年潮汕十校联考)如图K5-3-7所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶
端的小滑轮O,倾角=30的斜面体置于水平地面上.A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB段绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断正确的是()
A.物块B受到的摩擦力逐渐增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
【答案】BC
9.跳水比赛中,某运动员正在进行10 m跳台跳水比赛.质量为50 kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为1 200 N,那么他在水中减速下降高度3 m的过程中,下列说法正确的是(g取10 m/s2)()
A.他的动能减少3.6103 J
B.他的重力势能减少1.5103 J
C.他的机械能减少2.1103 J
D.他的机械能减少3.6103 J
【答案】BD
【解析】动能减少量等于合外力做功,Ek=|mgh-fh|=2.1103 J,选项A错误;重力势能减少量等于重力做功Ep=mgh=1.5103 J,选项B正确;机械能减少量等于克服阻力做功的值,E=1 2003 J=3.6103 J,选项D正确.
二、非选择题
10.ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合的点.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(g取10 m/s2)
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.
【答案】(1)0.2 m (2)0.1 m
【解析】(1)小球从AB轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为v,则mgH=mv2.小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足mg.两式联立并代入数据,得H0.2 m. (2)若h
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