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(2011年山东济南模拟)质量分别为m和M的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接...

(2011年山东济南模拟)质量分别为mM的两个小球PQ,中间用轻质杆固定连接,在杆的中点O处有一固定转动轴,如图4-3-8所示.现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低位置的过程中,下列有关能量的说法正确的是(其中M=2m)(  )

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图4-3-8

A.Q球的重力势能减少、动能增加,Q球和地球组成的系统机械能守恒

B.P球的重力势能增加,动能也增加,P球和地球组成的系统机械能守恒

C.P球、Q球和地球组成的系统机械能守恒

D.P球、Q球和地球组成的系统机械能不守恒

 

C 【解析】选C.杆对P、Q球的作用力,既有沿杆的法向力,也有与杆垂直的切向力,所以杆对P、Q球的力都做功,P、Q球的机械能都不守恒.由于对P、Q整体只有重力做功,所以系统机械能守恒,选项C正确,D错误.Q球从水平位置下摆到最低点的过程中,受重力和杆的作用力,杆的作用力是Q球运动的阻力,对Q球做负功;P球是在杆的作用下上升的,杆的作用力是动力,对P球做正功.由功能关系可以判断,在Q下摆过程中,P球重力势能增加、动能增加、机械能增加;Q球重力势能减少、机械能减少,选项A错误,B错误.
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考点分析:
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(2011年福州联考)如图4-3-7所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低的海平面上.若以地面为零势能面而且不计空气阻力,则下列说法错误的是(  )

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图4-3-7

A.物体到海平面时的势能为mgh

B.重力对物体做功为mgh

C.物体在海平面上的动能为mghmv

D.物体在海平面上的机械能为mv

 

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(2010年高考安徽卷)伽利略曾设计如图4-3-6所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点.如果在EF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,物体从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(  )

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图4-3-6

A.只与斜面的倾角有关

B.只与斜面的长度有关

C.只与下滑的高度有关

D.只与物体的质量有关

 

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(2011年福建六校联考)人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功.为了测量人骑自行车的功率,第一小组进行了如下实验:在离出发线5 m、10 m、20 m、30 m、…70 m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表测运动时间.听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时.自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间.实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值),并计算出各段的平均速度:

运动距离s(m)

0

5

10

20

30

40

50

60

70

运动时间t(s)

0

2.4

4.2

6.3

7.8

9.0

10.0

11.0

12.0

各段速度(m/s)

 

2.08

2.78

4.76

6.67

8.33

10.0

10.0

10.0

 

第二小组通过测出自行车在各点的速度,作出了v—s图4-2-9.本次实验中,学生和自行车总质量约为75 kg,设运动过程中,学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比,整个过程中该学生骑车的功率P保持不变.

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图4-2-9

(1)第一小组的学生通过分析认为:因为自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度,则在20 m~30 m路段的平均阻力f1与30 m~40 m路段的平均阻力f2之比f1∶f2为多少?被测学生骑车的功率约为多少?速度为6 m/s时的加速度为多大?

(2)第二小组的学生结合图和曲线(曲线与横坐标在s=40 m内所围的区域共56格),测出的被测学生骑车的功率约为多少?

 

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(2009年高考上海卷)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离地高度h处,小球的势能是动能的两倍,则h等于(  )

A. 6ec8aac122bd4f6e          B. 6ec8aac122bd4f6e

C. 6ec8aac122bd4f6e     D. 6ec8aac122bd4f6e

 

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(2011年福建三明统考)如图4-2-6所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离d=0.5 m,盆边缘的高度为h=0.3 m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.1.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为(  )

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图4-2-6

A.0.5 m      B.0.25 m

C.0.10 m          D.0

 

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