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机械能4

利辛高级中学高考诊断卷机械能(四)

撰稿人:胡成 审稿人:王跃和

1如图5是位于锦江乐园的摩天轮,高度为108m ,直径是98m 。一质量为50kg 的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min 。如果以地面为零势能面,则他到达最高处时的(取g=10m/s2)( )。

A .重力势能为5.4×104J ,角速度为0.2rad/s

B .重力势能为4.9×104J ,角速度为0.2rad/s

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C .重力势能为5.4×104J ,角速度为4.2×10-3rad/s

D .重力势能为4.9×104J ,角速度为4.2×10-3rad/s

2.如图6(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0

时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球

落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到

一定高度后再下落,如此反复。通

过安装在弹簧下端的压力传感器,

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测出这一过程弹簧弹力F 随时间t

变化的图像如图6(乙)如示,则

A .t1时刻小球动能最大

B .t2时刻小球动能最大

C .t2~t3这段时间内,小球的动

能先增加后减少

D .t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

3伽利略曾设计如图9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E 或

F 处有钉子,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

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

4.高台滑雪运动员腾空跃下,如果不考虑空气阻力,则

下落过程中该运动员机械能的转换关系是

A .动能减少,重力势能减少

B .动能减少,重力势能增加

C .动能增加,重力势能减少

D .动能增加,重力势能增加

5.如图11所示,倾角 =30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳相连,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)在此过程中

A .物块的机械能逐渐增加

B .软绳的重力势能共减少了mgl/4

C .物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功

D .软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和

6.如图4所示,物体A 放在足够长的木板B 上,木板B 静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F 拉木板B ,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2

的匀加速直线运动。M N E F · · 图9

已知A 的质量mA 和B 的质量mB 均为2.0kg,A 、B 之间的动摩擦因数μ1=0.05,B 与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g 取10m/s2。求

(1)物体A 刚运动时的加速度a A

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(2) t 1=1.0s 时,电动机的输出功率P ;

(3)若t 1=1.0s 时,将电动机的输出功率立

即调整为P ’=5W ,并在以后的运动过程中始

终保持这一功率不变,t 2=3.8s 时物体A 的速度为1.2m/s 。则在t 1=1.0s 到t 2=3.8s 这段时间内木板B 的位移为多少?

7如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出,经过3.0 s 落到斜坡上的A 点。已知O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 =37°,运动员的质量m =50 kg 。不计

空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g 取10 m/s 2)求

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(1)A 点与O 点的距离L ;

(2)运动员离开O 点时的速度大小; (3)运动员落到A 点时的动能。

8. 如图8所示,四分之一圆轨道OA 与水平轨道AB 相切,它们与另一水平轨道CD 在同一竖直面内,圆轨道OA 的半径R=0.45m ,水平轨道AB 长s 1=3m, OA 与AB 均光滑。一滑块从O 点由静止释放,当滑块经过A 点时,静止在CD 上的小车在F=1.6N 的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F 。当小车在CD

上运动了s 2=3.28m 时速度v =2.4m/s ,此

时滑块恰好落入小车中。已知小车质量

M=0.2kg,与CD 间的动摩擦因数μ=0.4。

(取g=10m/s2)求

(1)恒力F 的作用时间t 。 (2)AB 与CD 的高度差h 。

4 图8