题目内容

如图所示，两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长L的轻杆连接（杆的质量可不计），两小球可穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，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，转至竖直位置时a、b两球的速度分别为va、vb，在该过程中正确的是（　　）
A．对b球有关系式2mg?
L
2
=
1
2
?2m?vb2
B．b球的机械能不守恒且增加了
C．a球和b球的总重力势能减小了
3
2
mva2
D．杆对a球做了mg?
L
2
的功

A、球b机械能不守恒，重力势能减小量2mg?
L
2
不等于动能增加量
1
2
?2m?vb2，故A错误；
B、球a动能和势能都增加了，球a和球b系统机械能守恒，故b球的机械能不守恒且减小了，故B错误；
C、a球和b球的总重力势能减小量等于总动能增加量，两个球转动半径相等，故线速度相等，故动能增加量等于
1
2
m
v2a
+
1
2
×2m×
v2b
=
3
2
mva2，故C正确；
D、杆对a球做的功等于a球机械能的增加量，重力势能的增加量等于mg?
L
2
，故机械能增加量大于mg?
L
2
，故D错误；
故选C．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，一轻质弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且m与M及M与地面间接触面均光滑，开始时，m和M均处于静止状态，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2．两物体开始运动后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变量不超过其弹性限度，M足够长），下列说法正确的是（　　）
A．由于F1、F2等大反向，故两力对系统所做功的代数和为零
B．由于F1、F2都对m、M做正功，故系统动能不断增大
C．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，系统动能最大
D．从开始运动到弹簧伸长至最长的过程中，由于F1、F2都对m、M做正功，故系统机械能不断增大
如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（　　）
A．A球的速度大于B球的速度
B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能
D．A球的机械能等于B球的机械能
如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一个质量为m的小物块紧靠在被压缩的弹簧最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ．现突然释放弹簧，让小物块被弹出恰好能够运动到圆弧轨道的最高点A，取g=10m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：
（1）小物块在圆弧顶端A处速度大小；
（2）O′点处轨道对小物块的支持力多大；
（3）小物块释放前弹簧具有的弹性势能EP．
山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下．图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m．开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零．运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）大猴从A点水平跳离时速度的最小值；
（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小；
（3）猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小．
如图，一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面，b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能到达的最大高度为（　　）
A．hB．l.5hC．2hD．2.5h
如图所示，位于竖直平面内的
1
4
圆弧光滑轨道，半径为R，轨道的最低点B的切线沿水平方向，轨道上端A距水平地面高度为H．质量为m的小球（可视为质点）从轨道最上端A点由静止释放，经轨道最下端B点水平飞出，最后落在水平地面上的C点处，若空气阻力可忽略不计，重力加速度为g．求：
（1）小球运动到B点时，轨道对它的支持力多大；?
（2）小球落地点C与B点的水平距离x为多少；?
（3）比值
R
H
为多少时，小球落地点C与B点水平距离x最远；该水平距离最大值是多少．
一质点在0～6s内竖直向上运动，若取竖直向下为正方向，其加速度一时间图象如图所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A．在2s～4s内，质点的动能增加
B．在4s～6s内，质点的机械能增加
C．在0～6s内质点的机械能不断增加
D．质点在t=6s时的机械能大于其在2s的机械能
（1）验证“力的平行四边形法则”实验如图所示，A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．图甲中弹簧秤B的读数为______N；图乙中的F和两力中，方向一定沿OA方向的是______；本实验采用的科学方法是______．
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法

（2）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图丙中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：
时刻t2t3t4t5
速度（m/s）5.595.084.58
①由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=______m/s．
②从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=______J，动能减少量△Ek=______J．
③在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep______△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是______．

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