2019学年高中新创新复习物理通用版:阶段综合评估六 机械能 含答案
2019版高考物理培优一轮计划全国创新版能力练:第6章

1.质量为m 的物体从静止以12g 的加速度竖直上升高度为h 。
对该过程,下列说法中正确的是( )A .物体的机械能增加12mgh B .物体的机械能减少32mgh C .重力对物体做功mghD .物体的动能增加12mgh 答案 D解析 质量为m 的物体从静止以g 2的加速度竖直上升h ,重力对物体做功-mgh ,所受合外力为12mg ,合外力做功12mgh ,由动能定理,物体的动能增加12mgh ,C 错误、D 正确;物体的机械能增加mgh +12mgh =32mgh ,A 、B 错误。
2.如图所示,质量为m 的钢制小球,用长为l 的细线悬挂在O 点。
将小球拉到与O 点相齐平的水平位置C 由静止释放。
小球运动到最低点时对细绳的拉力2mg ,若小球运动到最低点B 时用小锤头向左敲击它一下,瞬间给小球补充机械能ΔE ,小球就能恰好摆到与C 等高的A 点。
设空气阻力只与运动速度相关,且运动速度越大空气的阻力就越大。
则下列说法中正确的是( )A .ΔE >mglB .ΔE <12mglC .ΔE =12mgl D.12mgl <ΔE <mgl 答案 A解析 在B 点有2mg -mg =m v 2l ,由C 到B 过程有mgl -W f =12m v 2,解得W f =12mgl ,对小球由B 到A 过程有ΔE +12m v 2=W f1+mgl ,由于B 到A 过程速度大于C 到B 过程,即W f1>W f ,联立解得ΔE >mgl ,故A 正确。
3.(2017·南平检测)(多选)如图所示,一质量为M 的斜面体静止在水平地面上,质量为m 的木块沿粗糙斜面加速下滑h 高度,速度大小由v 1增大到v 2,所用时间为t ,木块与斜面体之间的动摩擦因数为μ。
在此过程中( )A .斜面体受水平地面的静摩擦力为零B .木块沿斜面下滑的距离为(v 1+v 2)2t C .如果给质量为m 的木块一个沿斜面向上的初速度v 2,它将沿斜面上升到h 高处速度变为v 1D .木块与斜面摩擦产生的热量为mgh -12m v 22+12m v 21 答案 BD解析 对整体分析可知,整体一定有向左的加速度,根据牛顿第二定律可知,整体在水平方向一定受外力,即水平地面与斜面体间的静摩擦力,A 错误;由平均速度公式可知,木块沿斜面下滑的平均速度为:v -=v 1+v 22,故下滑的距离为:x =v -t =(v 1+v 2)2t ,B 正确;由于木块在斜面上受摩擦力,故木块沿斜面向上运动时的加速度大小一定大于木块沿斜面向下运动时的加速度大小;故上升h 时的速度一定小于v 1,C 错误;由能量守恒定律可知:mgh +12m v 21=12m v 22+Q ,故有:Q =mgh -12m v 22+12m v 21,D 正确。
【高考汇编】2019版高考物理新创新一轮通用版阶段综合评估汇编 75页(含解析)

2019版高考物理新创新一轮通用版阶段综合评估汇编目录2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(一)直线运动(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(二)相互作用(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(三)牛顿运动定律(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(四)曲线运动(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(五)万有引力与航天(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(六)机械能(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(七)动量(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(八)静电场(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(九)恒定电流(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(十)磁场(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(十一)电磁感应(含解析)2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(十二)交变电流传感器(含解析)阶段综合评估(一) 直线运动一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求)1.太空跳伞是一种挑战人类极限的运动,奥地利极限运动员鲍姆加特纳曾乘氦气球到达3.9万米高空后纵身跳下,在平流层接近真空的环境里自由落体持续了60秒,在距离地面2.1万米时才打开降落伞减速。
关于鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度,下列说法正确的是(认为重力加速度g =10 m/s 2,且不随高度的变化而变化)( )A .自由落体运动的位移是3.9×104 mB .自由落体运动的位移是2.1×104 mC .自由落体运动的末速度是6.0×102 m/sD .自由落体运动的平均速度是6.0×102 m/s解析:选C 根据题意,鲍姆加特纳做自由落体运动的时间t =60 s ,因此,自由落体运动的位移h =12gt 2=1.8×104 m ,A 、B 错误;自由落体运动的末速度v =gt =6.0×102 m/s ,C 正确;自由落体运动的平均速度v =12v =3.0×102 m/s ,D 错误。
高三物理一轮复习专题实验6 验证机械能守恒定律(含解析)

实验6:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒。
若物体从静止开始下落,下落高度为h 时的速度为v,恒有mgh=错误!m v2。
故只需借助打点计时器,通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v,即可验证机械能守恒定律。
测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点相邻的前、后两段相等时间间隔T内下落的高度x n-1和x n+1(或用h n-1和h n+1),然后由公式v n=错误!或由v n=错误!可得v n(如图所示)。
三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器与低压交流电源(或电火花打点计时器)、重物(带纸带夹子)、纸带数条、复写纸片、导线、毫米刻度尺。
四、实验步骤1.安装器材:如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与低压电源相连,此时电源开关应为断开状态。
2.打纸带:把纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带重打几条(3~5条)纸带。
3.选纸带:分两种情况说明(1)若选第1点O到下落到某一点的过程,即用mgh=错误!m v2来验证,应选点迹清晰,且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带,若1、2两点间的距离大于2 mm,这是由于打点计时器打第1个点时重物的初速度不为零造成的(如先释放纸带后接通电源等错误操作会造成此种结果)。
这样第1个点就不是运动的起始点了,这样的纸带不能选。
(2)用错误!m v错误!-错误!m v错误!=mgΔh验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时选择适当的点为基准点,这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了,所以只要后面的点迹清晰就可以选用。
高中物理机械能测试及答案解析

机械能一、选择题在每小题给出的四个选项中,有的只有一项是正确的,有的有多个选项正确,全选对的得5分,选对但不全的得3分,选错的得0分。
1. 如图所示,轻杆在其中点O折成900后保持形状不变。
O点安有光滑的固定转动轴,两端分别固定质量为m1.m2的小球A.B(m1>m2),OA处于水平位置。
无初速释放后,该装置第一次顺时针摆动900过程中,下列说法正确的是:A.小球1与2的总机械能守恒B.A球机械能的减少大于B球机械能的增加C.A球机械能的减少小于B球机械能的增加D.A球机械能的减少等于B球机械能的增加2. 一初速度为v0的子弹水平射入静止在光滑水平面的木块中,并与之一起运动,则在子弹射入木块的过程中A.木块对子弹的阻力大于子弹对木块的推力B.子弹克服阻力做的功大于推力对木块做的功C.子弹损失的动能与木块获得的动能相等D.子弹的动量减少大于木块获得的动量3.如图所示,密度为ρ(ρ<ρ水)的木棒,从某一高处自由下落,然后进入水中。
不计水和空气阻力。
则对木棒进入水的过程,以下分析正确的是:A.棒一入水就作减速运动B.棒的动能先增大后又减小C.棒的机械能守恒D.棒所受合力为零时,返回向上运动4.图为健身用的“跑步机”.质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带.皮带运动过程中受到阻力恒为F f,使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动的过程中,下列说法正确的是A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为mgvD.人对皮带做功的功率为F f v5.如图所示,质量为M的长木板静止在光滑的水平地面上,在木板的右端有一质量为m的小铜块,现给铜块一个水平向左的初速度v0,铜块向左滑行并与固定在木板左端的长度为L的轻弹簧相碰,碰后返回且恰好停在长木板右端.根据以上条件可以求出的物理量是.A.轻弹簧与铜块相碰过程中所具有的最大弹性势能B.整个过程中转化为内能的机械能C.长木板速度的最大值D.铜块与长木板之间的动摩擦因数6.如图所示,质量分别为m A=2 kg和m B=3 kg的A、B两物块,用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上,今用大小为F=45 N的力把物块A 向下压而使之处于静止,突然撤去压力,则A.物块B有可能离开水平面B.物块B不可能离开水平面C.只要k足够小,物块B就可能离开水平面D.只要k 足够大,物块B就可能离开水平面7.从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小分别为v和2v不计空气阻力,则两个小物体①从抛出到落地动量的增量相同.②从抛出到落地重力做的功相同.③从抛出到落地重力的平均功率相同.④落地时重力做功的瞬时功率相同.以上说法正确的是.A.①②B.③④C.②③④D.①②③④8.起重机将质量500 kg的物体由静止竖直地吊起2 m高,其时物体的速度大小为1 m/s,如果g取10 m/s2,则A.起重机对物体做功1.0×120 JB.起重机对物体做功1.025×120 JC.重力对物体做功1.0×120 JD.物体受到的合力对物体做功2.5×102 J9.质量为m 的物体,在距地面h 高处以g /3 的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是A.物体的重力势能减少mgh 31 B.物体的动能增加mgh 31C.物体的机械能减少mgh 31 D.重力做功mgh 3110.第一次用水平恒力F 作用在物体A 上,物体由静止开始沿光滑水平面运动,物体的位移为s 时,物体的动能为1k E ,在这个过程中力F 对物体做功为1W ,第二次仍用同样大小的力F 平行于斜面作用在静止于光滑斜面底端的同一物体A 上,物体沿斜面向上运动,物体在斜面上的位移为s 时,物体的动能为2k E ,在这个过程中力F 对物体做功为W 2,下列判断正确的是 A.21W W =,21k k E E = B.21W W >,21k k E E = C.21W W =,21k k E E > D.21W W <,21k k E E <选1 如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O ,将弹簧压缩,弹簧被压缩了x 0时,物块的速度变为零.从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x 变化的图象可能是选2 由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速园周运动,轨道半径为r ,卫星动能为E k 。
2019版高考物理一轮复习检测:第六章机械能第3讲机械能守恒定律及其应用 含答案

第3讲机械能守恒定律及其应用基础巩固1.(2017北京海淀期中,3,3分)(多选)如图甲所示,光滑平直轨道MO和ON底端平滑对接,将它们固定在同一竖直平面内,两轨道与水平地面间的夹角分别为α和β,且α>β,它们的上端M和N位于同一水平面内。
现将可视为质点的一小滑块从M端由静止释放,若小滑块经过两轨道底端连接处的时间可忽略不计且无机械能损失,小滑块沿轨道可运动到N端。
以a、E分别表示小滑块沿轨道运动的加速度大小和机械能,t表示时间,图乙是小滑块由M端释放至第一次到达N端的运动过程中的a-t图像和E-t图像,其中可能正确的是( )乙2.伽利略的斜面实验反映了一个重要事实:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计,小球必将准确地终止于同它开始点高度相同的点,绝不会更高一点,这说明,小球在运动过程中有一个“东西”是不变的,这个“东西”是( )A.弹力B.速度C.势能D.能量3.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大4.一根长为l的细绳,一端系一小球,另一端悬挂于O点。
将小球拉起使细绳与竖直方向成60°角,如图所示,在O点正下方有A、B、C、D四点,并且有h OA=h AB=h BC=h CD=l。
当在A处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h A;当在B处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h B;当在C处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h C,则小球摆动的最大高度h A、h B、h C(与D点的高度差)之间的关系是( )A.h A = h B = h CB.h A >h B > h CC.h A > h B = h CD.h A = h B > h C5.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。
2019年高考物理备考中等生百日捷进提升系列专题06机械能含解析

专题06 机械能第一部分名师综述本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化,其中的机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛,是自然界中普遍适用的基本规律,因此是高中物理的重点,也是高考考查的重点之一。
题目类型以计算题为主,选择题为辅,大部分试题都与牛顿定律、圆周运动、及电磁学等知识相互联系,综合出题。
许多试题思路隐蔽、过程复杂、灵活性强、难度较大。
从高考试题来看,功和机械能守恒依然为高考命题的热点之一。
机械能守恒和功能关系是高考的必考内容,具有非常强的综合性。
重力势能、弹性势能、机械能守恒定律、功能关系、能的转化和守恒定律是本单元的重点。
弹力做功和弹性势能变化的关系是典型的变力做功,应予以特别地关注。
第二部分知识背一背 一、功1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。
2.公式:αcos Fl W =(1)α是力与位移方向之间的夹角,l 为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
二、功率1.物理意义:描述力对物体做功的快慢。
2.公式:(1)tWP =(P 为时间t 内的平均功率)。
(2)αcos Fv P =(α为F 与v 的夹角)。
3.额定功率:机械正常工作时的最大功率。
4.实际功率:机械实际工作时的功率,要求不能大于额定功率。
三、机车的启动1.机车的输出功率Fv P =。
其中F 为机车的牵引力,匀速行驶时,牵引力等于阻力。
2.两种常见的启动方式(1)以恒定功率启动:机车的加速度逐渐减小,达到最大速度时,加速度为零。
(2)以恒定加速度启动:机车的功率_逐渐增大_,达到额定功率后,加速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度最大。
四、动能1.定义:物体由于运动而具有的能。
2.表达式:221mv E k =。
3.物理意义:动能是状态量,是标量。
(填“矢量”或“标量”) 4.单位:动能的单位是焦耳。
五、动能定理1.内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
标题-2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版:阶段综合评估(六) 机械能

阶段综合评估(六)机械能一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求)1.升降机底板上放一质量为100 kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s,则此过程中(g取10 m/s2)()A.升降机对物体做功5 800 J B.合外力对物体做功5 800 JC.物体的重力势能增加500 J D.物体的机械能增加800 J2.(2018·合肥质检)如图所示,水平传送带保持2 m/s的速度运动,一质量为1 kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2,现将该物体无初速度地放到传送带上的A点,然后运动到了距A点2 m的B点,g取10 m/s2,则传送带对该物体做的功为()A.0.5 J B.2 J C.2.5 J D.4 J3.长为L=1 m、质量为M=1 kg的平板车在粗糙水平地面上以初速度v=5 m/s向右运动,同时将一个质量为m=2 kg的小物块轻轻放在平板车的最前端,物块和平板车的平板间的动摩擦因数为μ=0.5,由于摩擦力的作用,物块相对平板车向后滑行距离s=0.4 m后与平板车相对静止,平板车最终因为地面摩擦而静止,如图所示,物块从放到平板车上到与平板车一起停止运动,摩擦力对物块做的功为()A.0 B.4 J C.6 J D.10 J4.(2018·宜昌期中联考)一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的功率,其牵引力与速度的关系图像如图所示。
若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3,则根据图像所给的信息,下列说法正确的是()A.汽车运动过程中的最大功率为F1v1B.速度为v2时的加速度大小为F1v 1m v2C.汽车行驶中所受的阻力为F1v1v2D.加速度恒定时,其大小为F1m5.(2018·安徽第三次联考)如图所示,光滑轨道由AB、BCDE两段细圆管平滑连接组成,其中AB段水平,BCDE段为半径为R的四分之三圆弧,圆心O及D点与AB等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为m,初速度v0=10gR2的光滑小球水平进入圆管AB,设小球经过轨道交接处无能量损失,圆管孔径远小于R,则(小球直径略小于圆管内径)()A.小球到达C点时的速度大小v C=3gR2B.小球能通过E点且抛出后恰好落至B点C.无论小球的初速度v0为多少,小球到达E点时的速度都不能为零D.若将DE轨道拆除,则小球能上升的最大高度与D点相距2R6.有一系列斜面,倾角各不相同,它们的底端相同,都是O点,如图所示。
2019—2020学年度第二学期阶段性检测高三物理(二)参考答案

( 2 分)
p AVC = pCVC
解得 VC = 3 10- 3 m3
② A→ C 过程,由温度相等得:△ U =0 由热力学第一定律: ΔU=Q+W 可知, 在 A→B→C 的过程中,吸收的热量 Q=W
所以 Q = p V = 1 105 (3 10- 3 - 1 10- 3 ) = 200J
(2 分 ) (1 分 )
0 qE2
x
方向水平向右
( 1 分)
mg
( 3)电场力和重力平衡,洛伦兹力提供向心力,小球做
匀速圆周运动,设小球在第 Ⅰ、 Ⅳ 象限内轨道半径分别 R1、 R2,运动周期分别为 T1、T2
2
根据
qvB = m v
R
y
解得:
R1 =
mv0
,
2qB
R2
=
mv0 qB
( 1 分)
O1
2R 根据 T =
v
m
Mv0 = - mv1 + (M - m)v2
( 2 分)
所以,加速后航天器的速度大小:
v 2 = Mv 0 + mv1 M -m
13-A .[选修模块 3-3] ( 12 分) ( 1) CD( 3 分,漏选得 1 分)
( 2) a 、摩尔体积(每空 2 分) bnS
( 3)① A、 C 状态温度相同,根据玻意耳定律有
2m
解得: T1 =
, T2 =
qB
qB
Oα v
( 1 分)
x O2
第 3页共 4页
小球运动轨迹如图所示 a.小球从第 Ⅳ 象限进入第 I 象限
小球经过
x 轴的时刻
t1 = n
T2 + (n - 1)
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阶段综合评估(六)机械能
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求)
1.升降机底板上放一质量为100 kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s,则此过程中(g取10 m/s2)( ) A.升降机对物体做功5 800 J
B.合外力对物体做功5 800 J
C.物体的重力势能增加500 J
D.物体的机械能增加800 J
解析:选A 根据动能定理得W
升-mgh=
1
2
mv2,可解得W
升
=5 800 J,A正
确;合外力做的功为1
2
mv2=
1
2
×100×42 J=800 J,B错误;物体的重力势能增加
mgh=100×10×5 J=5 000 J,C错误;物体的机械能增加ΔE=Fh=W
升
=5 800 J,D错误。
2.(2018·合肥质检)如图所示,水平传送带保持2 m/s
的速度运动,一质量为1 kg的物体与传送带间的动摩擦因
数为0.2,现将该物体无初速度地放到传送带上的A点,然后运动到了距A点2 m 的B点,g取10 m/s2,则传送带对该物体做的功为( )
A.0.5 J B.2 J
C.2.5 J D.4 J
解析:选B 由题意知,物体的加速度a=μg=2 m/s2,物体在传送带上做
匀加速运动的位移x=v2
2a
=1 m,又因为x
AB
=2 m,所以物体先做匀加速运动后做
匀速运动,由动能定理知传送带对物体做功W=1
2
mv2=2 J,B正确。
3.长为L=1 m、质量为M=1 kg的平板车在粗糙水
平地面上以初速度v=5 m/s向右运动,同时将一个质量
为m=2 kg的小物块轻轻放在平板车的最前端,物块和平
板车的平板间的动摩擦因数为μ=0.5,由于摩擦力的作用,物块相对平板车向后滑行距离s=0.4 m后与平板车相对静止,平板车最终因为地面摩擦而静止,
如图所示,物块从放到平板车上到与平板车一起停止运动,摩擦力对物块做的功为( )
A .0
B .4 J
C .6 J
D .10 J
解析:选A 将物块轻放到平板车上时,由于摩擦力做正功,使物块加速,到与平板车速度相等时变为静摩擦力,由于地面对平板车的摩擦力而使平板车和物块都减速,静摩擦力对物块做负功,因为物块初速度为零,最终与平板车一起减速到零,故动能变化量为零,在整个过程中摩擦力对物块做的功为0,A 正确。
4.(2018·宜昌期中联考)一辆汽车在平直的公路上运动,运
动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的功率,其牵引力与速度的关系图像如图所示。
若已知汽车的质量m 、牵引力F 1和速度v 1及该车所能达到的最大速度v 3,则根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A .汽车运动过程中的最大功率为F 1v 1
B .速度为v 2时的加速度大小为F 1v 1
mv 2
C .汽车行驶中所受的阻力为
F 1v 1
v 2
D .加速度恒定时,其大小为F 1
m
解析:选A 由题图F -v 图像可知,汽车运动中的最大功率为F 1v 1,选项A 正确;当汽车达到最大速度v 3时牵引力等于阻力f ,由fv 3=F 1v 1可得,汽车行驶中所受的阻力为f =F 1v 1
v 3
,选项C 错误;由题意可得F 2v 2=F 1v 1,则速度为v 2时汽车的牵引力F 2=
F 1v 1v 2,加速度的大小为a =F 2-f m =F 1v 1mv 2-f
m
,选项B 错误;加速度恒定时,加速度大小为a =
F 1-f
m
,选项D 错误。
5.(2018·安徽第三次联考)如图所示,光滑轨道由AB 、BCDE 两段细圆管平滑连接组成,其中AB 段水平,BCDE 段为半径为R 的四分之三圆弧,圆心O 及D 点与AB 等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为m ,初速度v 0=
10gR
2
的光滑小球水平进入圆管AB ,设小球经过轨道交接处无能量损失,圆管孔径远小于R ,则(小球直径略小于圆管内径)( )
A .小球到达C 点时的速度大小v C =
3gR
2
B .小球能通过E 点且抛出后恰好落至B 点
C .无论小球的初速度v 0为多少,小球到达E 点时的速度都不能为零
D .若将D
E 轨道拆除,则小球能上升的最大高度与D 点相距2R
解析:选B 对小球从A 点至C 点过程,由机械能守恒有12mv 02+mgR =12mv C 2
,
解得v C =
32gR 2,选项A 错误;对小球从A 点至E 点的过程,由机械能守恒有1
2
mv 02
=12mv E 2+mgR ,解得v E =2gR
2,小球从E 点抛出后,由平抛运动规律有x =v E t ,R =12gt 2
,解得x =R ,则小球恰好落至B 点,选项B 正确;因为圆管内壁可提供支持力,所以小球到达E 点时的速度可以为零,选项C 错误;若将DE 轨道拆除,设小球能上升的最大高度为h ,则有12mv D 2
=mgh ,又由机械能守恒可知v D =v 0,解
得h =5
4
R ,选项D 错误。
6.有一系列斜面,倾角各不相同,它们的底端相同,都是O 点,如图所示。
有一些完全相同的滑块(可视为质点)从这些斜面上的A 、B 、C 、D 、…各点同时由静止释放,下列判断正确的是( )
A .若各斜面均光滑,且这些滑块到达O 点的速率相同,则A 、
B 、
C 、
D 、…各点处在同一水平线上
B .若各斜面均光滑,且这些滑块到达O 点的速率相同,则A 、B 、
C 、
D 、…各点处在同一竖直面内的圆周上。