可知,两物块上升的最大高度不同,C项对。
7.选BC A球在上摆过程中,重力势能增加,动能也增加,机械能增加,B项正确;由于A球、B球和地球组成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,C项正确,D项错误;B球部分机械能转化给A球,所以B球和地球组成系统的机械能一定减少,A项错误。
8.选D 在下滑的整个过程中,只有重力对系统做功,系统的机械能守恒,但在B球沿水平面滑行,而A沿斜面滑行时,杆的弹力对A、B球做功,所以A、B球各自机械能不1
守恒,故A、B错误;根据系统机械能守恒得:mAg(h+Lsin θ)+mBgh=(mA+mB)v2,解得:
2212v=6 m/s,系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为mBv2-mBgh= J,故D正确;323A球的机械能减小,C错误。
9.选C 设A、B的质量分别为2m、m,当A落到地面上时,B恰好运动到与圆柱轴心等高处,以A、B整体为研究对象,则A、B组成的系统机械能守恒,故有2mgR-mgRv212
=(2m+m)v,A落到地面上以后,B仍以速度v竖直上抛,上升的高度为h=,解得h22g14
=R,故B上升的总高度为R+h=R,选项C正确。 33
10.选C 根据机械能守恒定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和平衡条件解题。设大1
环半径为R,质量为m的小环滑下过程中遵守机械能守恒定律,所以mv2=mg·2R。小环滑
2mv2
到大环的最低点时的速度为v=2gR,根据牛顿第二定律得FN-mg=,所以在最低点Rmv2
时大环对小环的支持力FN=mg+=5mg。根据牛顿第三定律知,小环对大环的压力FN′
R=FN=5mg,方向向下。对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力T=Mg+FN′=Mg+5mg。根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为T′=T=Mg+5mg,故选项C正确,选项A、B、D错误。
11.解析:(1)对小球,从释放到O点过程中 1
由机械能守恒:mgR=mv2
2
v=2gR=2×10×1.25 m/s=5 m/s v2
小球在圆轨道最低点:FN-mg=m Rv2
FN=mg+m=12 N
R
由牛顿第三定律,小球对轨道末端的压力FN′=FN=12 N。 1
(2)小球从O点水平抛出后满足y=gt2
2x=vt
又有 y=6-x2 联立得t=
5
s。 5
5 s 5
答案:(1)12 N (2)
12.解析:(1)游客从B点做平抛运动,有2R=vBt① 1
R=gt2②
2
由①②式得vB=2gR③ 从A到B,根据动能定理,有 1
mg(H-R)+Wf=mvB2-0④
2由③④式得Wf=-(mgH-2mgR)。⑤
(2)设OP与OB间夹角为θ,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律,有
1
mg(R-Rcos θ)=mvP2-0⑥
2过P点时,根据向心力公式,有 vP2
mgcos θ-N=m⑦
R又N=0⑧ h
cos θ=⑨
R由⑥⑦⑧⑨式解得 2
h=R。⑩ 3
2
答案:(1)2gR -(mgH-2mgR) (2)R
3