[题目]如图所示.细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m.且M>m.不计摩擦.在系统由静止开始运动的过程中.下列说法中正确的是( )A.M.m各自的机械能分别守恒B.M减少的重力势能等于m增加的重力势能C.M增加的动能等于m增加的动能D.M减少的机械能等于m增加的机械能题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦，在系统由静止开始运动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的重力势能等于m增加的重力势能

C.M增加的动能等于m增加的动能D.M减少的机械能等于m增加的机械能

【答案】D

【解析】

A．对单个物体进行受力分析可知，除了受重力还受到绳子的拉力，绳子拉力对M做负功，M机械能减小，绳子拉力对m做正功，m机械能增加，故A错误；

B．M重力势能减小，动能增加，m重力势能和动能都增加，故M减少的重力势能等于m增加的重力势能和这两个物体增加的动能之和，故B错误；

C．由于

则M向下加速，m向上加速，两者速度大小的增加相等，但质量不等，所以动能的增加不等，故C错误；

D．对两个物体组成的系统进行受力分析，只有重力做功，系统的机械能守恒，所以M减少的机械能等于m增加的机械能，故D正确。

故选D。

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【题目】如图所示，一长为的轻杆一端与水平转轴相连，另一端固定一质量为的小球，转轴带动轻杆使小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，角速度为。为与圆心等高的两点，为最高点，重力加速度为。则

A.在B点时杆对球的作用力不可能为0

B.在点时，杆对球的作用力大小为

C.从转动到的过程中，小球处于超重状态

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【题目】如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。

（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。

① 小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于______（选填选项前的字母）。

A.绳子对球拉力 B.小球自身重力

C.拉力和重力的合力 D.拉力在水平方向的分力

② 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。

③ 保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。

（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。

A. 小球质量的测量误差不影响本实验验证

B. 小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证

C. 在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大

D. 在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大

（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。