2012年沪科版高中物理必修2 4.2研究机械能守恒定律练习卷

下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中A、B、C中的斜面是光滑的，D中的斜面是粗糙的，A、B中的F为木块所受的力，方向如图中箭头所示．A、B、D中的木块向下运动，C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中，木块的机械能守恒的是(　　)

用如图4－2－9示装置可以研究动能和重力势能转化中所遵循的规律．在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到D位置的过程中(　　)

①重力做正功，重力势能增加
②重力的瞬时功率一直增大
③动能转化为重力势能
④摆线对摆锤的拉力不做功
⑤若忽略阻力，系统的总机械能为一恒量

如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计)，两小球可绕穿过杆中心O的水平轴无摩擦地转动．现让轻杆处于水平位置，然后无初速释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动．在杆转至竖直的过程中(　　)

图4－2－11为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______．(填入正确选项前的字母)

(2)实验中误差产生的原因有________________________________________________________________________
_________________________________________________________________.(写出两个原因)

如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡，如果坡高2 m，电车到a点的速度是25.2 km/h，此后便切断电动机的电源．如果不考虑电车所受的摩擦力，则

(1)电车到a点电源切断后，能不能冲上站台？
(2)如果能冲上，它到达b点时的速度是多大？(g取10 m/s²)

关于机械能守恒，下列说法正确的是(　　)

如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，以桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为(　　)

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(　　)

在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是(　　)

利用传感器和计算机可以研究力随时间变化的大小关系，实验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止，用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图4－2－14所示．根据图线所提供的信息，以下判断错误的是(　　)

伽利略曾设计如图4－2－15所示的一个实验，将摆球拉到M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小(　)

一物体从高h处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等(取地面为零势能面)(　　)

A．此时物体所处的高度为h/2

B．此时物体的速度为

C．这段下落的时间为

D．此时机械能可能小于mgh

三个物体以相同的初速度v₀分别竖直上抛、沿光滑斜面上滑、斜上抛，不计阻力，它们所能到达的最大高度分别用H₁、H₂、H₃表示，如图4－2－16所示，斜面足够长，则比较三者的最大高度有(　　)

如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻质弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上．分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均水平，弹簧处于自然伸长状态，将两球分别由静止开始释放．当两球到达各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则(　　)

在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示(图中O点是打点计时器打出的第1个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)．

根据纸带要求计算：
(1)若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少？
(2)重锤下落到打B点时增加的动能有多大？
(3)从(1)(2)数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？

游乐场的过山车的运动过程可以抽象为图4－2－19所示模型．弧形轨道下端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开．试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点(已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力)．

质量均为m的三个小球A、B、C依次用长都是l的细绳相连．置于高为h的光滑水平台面上，l>h，如图所示．在平台边缘右上方的轨道恰能使小球无摩擦地通过，A球位于平台的边缘，受到微小的扰动后开始下落，设A、B两球相继落地后均不弹起，求C球刚要离开平台时的速度大小．