一、单项选择题
1.(2018·长沙长郡中学模拟)如图所示,梯形物块静止于墙角附近的水平面上,现将一小球从图示位置由静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到运动至地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.梯形物块的机械能守恒
B.小球与梯形物块之间的弹力不做功
C.梯形物块与小球组成的系统机械能守恒
D.小球重力势能的减少量等于梯形物块动能的增加量
解析:选C.梯形物块受到小球给的斜向右下的弹力,而梯形的位移向右,故该弹力对梯形做正功,梯形物块的机械能不守恒,A、B错误;小球受到墙面给的支持力水平向右,小球的水平位移为零,所以墙给的弹力做功为零,地面对梯形物块的支持力竖直向上,而梯形物块的位移沿水平方向,所以该支持力做功为零,故小球和梯形物块组成的系统机械能守恒,C正确;根据动能定理可知小球重力势能减少量等于小球和物块动能的增加量,D错误.
2.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A位置运动到C位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.经过位置B时小球的加速度为0
B.经过位置B时小球的速度最大
C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒
D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小
解析:选C.分析小球从A位置到B位置的过程中受力情况,开始时弹力大于重力,中间某一位置弹力和重力相等,接着弹力小于重力,在B点时,弹力为零.小球从B到C的过程中,只受重力.根据牛顿第二定律可以知道小球从A位置到B位置过程中,小球先向上做加速运动再向上做减速运动,所以速度最大位置应该是加速度为零的位置,在A、B之间某一位置,选项A、B错误;从A位置到C位置过程中小球、地球、弹簧组成的系统只有重力和弹力做功,所以系统的机械能守恒,选项C正确,D错误.
3.(2018·宜城一中模拟)如图所示,从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块,滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球底面水平.若要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是( )
A.R1 B.R1<
C.R1>R2 D.R1>
解析:选D.滑块沿光滑的圆弧槽下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,有mgR1=mv2
①
要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑,即做平抛运动,则mg ②
由①②解得R1>,故选D.
4.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球B下降h时的速度为( )
A. B.
C. D.
解析:选A.根据系统机械能守恒得,对A下降h的过程有mgh=Ep,对B下降h的过程有3mgh=Ep+×3mv2,解得v=,只有选项A正确.