專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練（12）機(jī)械能（2）（教師版）

高考物理專題復(fù)習(xí)（12）機(jī)械能專題復(fù)習(xí)（2）一、選擇題（113題為多選，1418題為單選）1．如圖甲所示為古代戰(zhàn)爭中攻城拔寨的大型拋石機(jī)。將其工作原理簡化為圖乙所示，輕質(zhì)桿可繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。其中長臂長，短臂長。處固定一重物，處的口袋中放入一個(gè)質(zhì)量為的石塊，重物與石塊均看成質(zhì)點(diǎn)。發(fā)射之前用外力使石塊靜止在地面上，此時(shí)與水平面的夾角，去掉外力后，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)石塊被水平拋出，落在與點(diǎn)的水平距離為的地面上，不計(jì)一切阻力，，取。則（）A．石塊水平拋出時(shí)的初速度為B．石塊在運(yùn)動(dòng)過程中重力的功率一直增大C．從地面到最高點(diǎn)的過程中，長臂對石塊做的功為D．重物的質(zhì)量約為【答案】ACD【解析】【分析】【詳解】A．石塊離開最高點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得石塊水平拋出時(shí)的初速度為，A正確；B．石塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力的功率為0，最高點(diǎn)時(shí)，重力和速度方向垂直，重力的功率也為0，所以重力的功率不可能一直增大，B錯(cuò)誤；C．從地面到最高點(diǎn)的過程中，長臂對石塊做的功C正確；D．重物和石塊的角速度相等，由，所以石塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，重物的速度為v1=7.5m/s，重物和石塊系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選地面為零勢能面，可得解得M≈1492Kg，D正確。故選ACD。2．如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小物塊自斜面上A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)2s運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后通過光滑的銜接弧面恰好滑上與地面等高的傳送帶上．傳送帶以4m/s的恒定速率運(yùn)行．已知AB間距離為2m，傳送帶長度（即BC間距離）為10m，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．取g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2.32sB．物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量為2JC．物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中傳送帶對物塊做功為6JD．物塊滑上傳送帶后，傳動(dòng)系統(tǒng)因此而多消耗的能量為8J【答案】BCD【解析】試題分析：物塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá)B點(diǎn)速度為v，則有：，解得：；滑上傳送帶后，物塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)，有：μmg=ma，代入數(shù)據(jù)得：a=2m/s2，由v02v2=2as，代入數(shù)據(jù)解得：s=3m＜L；所以速度相等后物塊隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，勻加速經(jīng)歷時(shí)間為：，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，故總時(shí)間為：t=t1+t2=2．75s，故A錯(cuò)誤；物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=μmg△x=0．2×10×（4×13）=2J，故B正確；根據(jù)動(dòng)能定理得：W=mv02?mv2=×1×16?×1×4＝6J，故C正確；物塊滑上傳送帶后，傳動(dòng)系統(tǒng)因此而多消耗的電能為：E=Q+mv02?mv2=8J，故D正確．故選BCD．考點(diǎn)：動(dòng)能定理及牛頓定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】傳送帶模型是高中物理的典型模型，要掌握其解題思路與方法，分析清楚物塊運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與能量守恒定律可以解題；注意物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg△x．3．如圖所示，輕彈簧一端固定在點(diǎn)，另一端系一小球，小球穿在固定于豎直面內(nèi)、圓心為的光滑圓環(huán)上，在的正上方，是的連線和圓環(huán)的交點(diǎn)，將小球從圓環(huán)上的點(diǎn)無初速度釋放后，發(fā)現(xiàn)小球通過了點(diǎn)，最終在之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)．已知小球在點(diǎn)時(shí)彈簧被拉長，在點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮，則下列判斷正確的是（）A．彈簧在點(diǎn)的伸長量一定大于彈簧在點(diǎn)的壓縮量B．小球從至一直做加速運(yùn)動(dòng)，從至一直做減速運(yùn)動(dòng)C．彈簧處于原長時(shí)，小球的速度最大D．小球機(jī)械能最大的位置有兩處【答案】AD【解析】【詳解】A．因只有重力和內(nèi)力中的彈力做功，故小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球在點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能均最小，小球在點(diǎn)的彈性勢能必然大于在點(diǎn)的彈性勢能，所以彈簧點(diǎn)的伸長量一定大于彈簧在點(diǎn)的壓縮量，符合題意；BC．小球從至，在切線方向先做加速運(yùn)動(dòng)，在做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)切線方向合力等于0（此時(shí)彈簧仍處于伸長狀態(tài)）時(shí)，速度最大，B不符合題意，C不符合題意；D．當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，彈性勢能為0，小球機(jī)械能最大，由此可知，相對于對稱，顯然此位置在與之間各有一處，符合題意。4．如圖所示，長為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點(diǎn)，輕桿處于豎直方向時(shí)置于同一水平面上質(zhì)量為M的立方體恰與小球接觸。對小球施加微小的擾動(dòng)，使桿向右傾倒，當(dāng)立方體和小球剛脫離接觸的瞬間，桿與水平面的夾角恰好為，忽略一切摩擦（）A．此時(shí)立方體M的速度達(dá)到最大 B．此時(shí)小球m的加速度為零C．此時(shí)桿對小球m的拉力為零 D．M和m的質(zhì)量之比為4:1【答案】ACD【解析】【詳解】A.分離前，立方體在小球的彈力作用下，做加速運(yùn)動(dòng)，分離后合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)，故分離時(shí)立方體M的速度最大，故A正確；

B.分離時(shí)刻，小球速度v不為零，做圓周運(yùn)動(dòng)，故合力不可能為零，加速度不為零，故B錯(cuò)誤；C.分離時(shí)刻，由于小球此時(shí)僅受重力和桿子作用力，而重力是豎直向下的，所以桿對小球m的拉力為零，故C正確；D.設(shè)小球速度為v，立方體速度為u，根據(jù)牛頓第二定律，分離時(shí)刻有解得分離時(shí)刻，小球的水平速度與長方體速度相同，即：解得在桿從豎直位置開始倒下到小球與長方體恰好分離的過程中，小球和長方體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有把v和u的值代入，化簡得：故D正確。故選ACD.5．如圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1勻速向右運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2（v2>v1）滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端。就上述過程，下列判斷正確的有（）A．滑塊返回傳送帶右端的速率為v1B．此過程中滑塊克服摩擦力做功為C．此過程中電動(dòng)機(jī)對傳送帶做功為D．此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】A．傳送帶足夠長，由于，滑塊向左減速運(yùn)動(dòng)速度為零之后，先在滑動(dòng)摩擦力的作用下向右加速，當(dāng)速度增大到等于傳送帶速度時(shí)，與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，有，故A正確；B．此過程中只有傳送帶對滑塊做功，根據(jù)動(dòng)能定理得即滑塊克服摩擦力做功為，故B正確；CD．設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，位移大小為x1，則摩擦力對滑塊做功又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的減小，即滑塊向左運(yùn)動(dòng)過程中傳送帶的位移大小摩擦力對傳送帶做功聯(lián)立以上式子解得設(shè)滑塊向右勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2，位移大小為x3，則摩擦力對滑塊做功滑塊向右勻加速過程中傳送帶的位移大小滑塊相對傳送帶的總路程滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量大小全過程中，電動(dòng)機(jī)對傳送帶做的功故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。6．如圖所示，一端連接質(zhì)量為m的物體A，另一端通過一輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為M的物體B連接，B物體靜止在地面上，用手托著A物體，在A距地面高h(yuǎn)處時(shí)，細(xì)繩剛好被拉直、彈簧無形變。將A物體從h高處無初速釋放，A物體恰好能到達(dá)地面，且A到達(dá)地面時(shí)，B物體對地面的壓力恰好減為零。不計(jì)繩子和滑輪的質(zhì)量及空氣阻力，重力加速度為g。則下列判斷正確的是（）A．放手后，A物體與B物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B．A到達(dá)地面的瞬間加速度為C．A到達(dá)地面時(shí)彈簧的彈性勢能為mghD．在整個(gè)過程中，A物體的速度一直增大，機(jī)械能增大【答案】ABC【解析】【分析】【詳解】A．下落過程中物體A與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而物體A的機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以A物體與B物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A正確；B．由題，A到達(dá)地面時(shí)，B物體對地面的壓力恰好減為零，所以彈簧對B的拉力是，則繩子對A的拉力也是，對A，由牛頓第二定律可得所以故B正確；C．根據(jù)能量守恒定律知物體A在下落到地面過程中，重力勢能減小，彈簧的彈性勢能增大，則A重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，故C正確；D．在A運(yùn)動(dòng)的過程中，開始時(shí)繩子對A的拉力小于，A做加速運(yùn)動(dòng)，隨彈簧的伸長，彈簧的拉力增大，則繩子對A的拉力也增大，所以A的加速度減小，A做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后A的速度又恰好等于0，A向下運(yùn)動(dòng)的過程中對彈簧做功，所以A的機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選ABC。7．如圖甲所示，質(zhì)量為0.1kg的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m的半圓軌道，小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C，軌道粗糙程度處處相同，空氣阻力不計(jì)。g取10m/s2，B為AC軌道中點(diǎn)。下列說法正確的是()A．圖乙中x＝4m2s－2B．小球從B到C損失了0.125J的機(jī)械能C．小球從A到C合外力對其做的功為－1.05JD．小球從C拋出后，落地點(diǎn)到A的距離為0.8m【答案】ACD【解析】【詳解】A.當(dāng)h＝0.8m時(shí)小球在C點(diǎn)，由于小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C，故mg＝m所以vC=gRvC2=gR＝4m2B.由已知條件無法計(jì)算出小球從B到C損失了0.125J的機(jī)械能，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.小球從A到C，由動(dòng)能定理可知W合＝12mv故選項(xiàng)C正確；D.小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，故2R＝1落地點(diǎn)到A的距離x1＝vCt，解得x1＝0.8m，故選項(xiàng)D正確。8．如圖所示為傾角α=37°的粗糙斜面，質(zhì)量為m=0.5kg的小球用長為L=0.5m的細(xì)繩系于斜面上的懸點(diǎn)O處，小球與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，在最低點(diǎn)B小球獲得切向初速度v0=14m/s，此后小球繞懸點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取3.14，則（）A．小球在B點(diǎn)獲得初速度v0后瞬間繩上拉力大小為196NB．小球經(jīng)過最高點(diǎn)A的速度大小至少為C．小球每做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3.14JD．全過程小球能通過A點(diǎn)7次【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．在B點(diǎn)，由牛頓第二定律：解得：TB=199N選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．小球若恰能經(jīng)過最高點(diǎn)A，則滿足解得選項(xiàng)B正確；C．小球每做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．小球從B點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到恰能經(jīng)過最高點(diǎn)A時(shí)，損失的能量：則則全過程小球能通過A點(diǎn)7次，選項(xiàng)D正確；故選BD.9．如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O點(diǎn)為球心，右側(cè)是一個(gè)足夠長固定斜面，一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過碗口及定滑輪，兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和m2，且m1＞m2。開始時(shí)m1恰在A點(diǎn)，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，C點(diǎn)在圓心O的正下方，不計(jì)一切阻力及摩擦。當(dāng)m1由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A．在m1從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，m1的機(jī)械能一直減少B．當(dāng)m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m1的速率是m2速率的倍C．m2沿斜面上滑過程中，地面對斜面的支持力會(huì)發(fā)生變化D．若m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開，在細(xì)繩斷開后，m1不能沿碗面上升到B點(diǎn)【答案】ABD【解析】、【分析】【詳解】A．在從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，繩子拉力對做負(fù)功，所以機(jī)械能一直減少，A正確；B．滑到點(diǎn)時(shí)，兩物塊沿繩速度方向相等，如圖則所以B正確；C．物塊沿斜面上滑過程中，假設(shè)斜面傾角為，所以斜面對支持力可知始終不變，根據(jù)牛頓第三定律可知對斜面的壓力也不變，所以地面對斜面的支持力恒定不變，C錯(cuò)誤；D．若無繩子時(shí)，機(jī)械能守恒，從點(diǎn)靜止釋放，一定能上到點(diǎn)，現(xiàn)在繩子從過程中對做負(fù)功，機(jī)械能減小，所以物塊一定不能上到點(diǎn)，D正確。故選ABD。10．用不可伸長的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊，木塊靜止，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射向木塊，并停留在木塊中，子彈初速度為v0,則下列判斷正確的是（）A．從子彈射向木塊到一起上升到最高點(diǎn)的過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．子彈射入木塊瞬間動(dòng)量守恒，故子彈射入木塊瞬間子彈和木塊的共同速度為mC．忽略空氣阻力，子彈和木塊一起上升過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其機(jī)械能等于子彈射入木塊前的動(dòng)能D．子彈和木塊一起上升的最大高度為m【答案】BD【解析】【詳解】A、C、從子彈射向木塊到一起運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程可以分為兩個(gè)階段：子彈射入木塊的瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不守恒，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，之后子彈在木塊中與木塊一起上升，該過程只有重力做功，機(jī)械能守恒但總能量小于子彈射入木塊前的動(dòng)能，因此A、C均錯(cuò)誤；B、由子彈射入木塊瞬間動(dòng)量守恒可得子彈射入木塊后的共同速度為mv0D、之后子彈和木塊一起上升，該階段機(jī)械能守恒12(M+m)v【點(diǎn)睛】子彈射木塊是一種常見的物理模型，由于時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故動(dòng)量守恒；系統(tǒng)接下來的運(yùn)動(dòng)是擺動(dòng)，也是一種常見的物理模型，機(jī)械能守恒，當(dāng)然，能用機(jī)械能守恒定律解的題通常都能用動(dòng)能定理解決！11．如圖所示，一個(gè)長直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，A球、B球質(zhì)量分別為2m、m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長度為。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動(dòng)小球B，使小球A在水平面上由靜止開始向右滑動(dòng)，當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí),下列說法正確的是（）A．小球A的速度為B．小球B的速度為C．小球B沿墻下滑過程中，桿對B做的功為D．小球B沿墻下滑過程中，桿對A做的功為【答案】AD【解析】【詳解】AB.當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí)，桿與水平方向的夾角的正弦是，此時(shí)A、B兩小球的速度關(guān)系滿足，由機(jī)械能守恒定律得：解得：小球A的速度為。小球B的速度為，故A正確，B錯(cuò)誤。C.由動(dòng)能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對B做的功為，故C錯(cuò)誤；D由動(dòng)能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對A做的功為，故D正確；12．如圖所示，輕彈簧豎直固定在水平地面上，處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)有一小球以初速度落在彈簀上端，某同學(xué)以初始時(shí)彈簧上端的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向下為坐標(biāo)軸的正方向，作出了小球下落過程中所受合力F與下落位移x的關(guān)系圖像，其中小球下落至最低點(diǎn)時(shí)x=12cm，重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖像可知（）A．小球的質(zhì)量m=2kg B．小球的初速度m/sC．小球下落過程中的最大速度m/s D．最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能Ep=0.36J【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．初始位置時(shí)，彈簧的彈力為零，合力就是小球重力，因此小球質(zhì)量為0.2kg，A錯(cuò)誤；BD．彈簧壓縮4cm時(shí)，彈簧的彈力等于小球重力，根據(jù)可得彈簧的勁度系數(shù)在壓縮x=12cm時(shí)小球速度減為零，這個(gè)過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒整理得，初速度此時(shí)最大彈性勢能最大，為BD正確；C．彈簧壓縮x1=4cm時(shí)，加速度減小到零，速度達(dá)到最大值，根據(jù)機(jī)械能守恒定律代入數(shù)據(jù)，解得C錯(cuò)誤。故選BD。13．如圖所示為起重機(jī)豎直向上提升質(zhì)量為50kg的重物時(shí)的速度一時(shí)間圖像，00.5s圖線為直線，2.5s之后,圖線為水平直線，已知重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．0~0.5s內(nèi),重物受到的拉力為800NB．0~0.5s內(nèi),拉力的功率與上升高度成正比C．0.5s~2.5s內(nèi)，重物受到的拉力逐漸減小D．0.5s~2.5s內(nèi)，拉力的功率保持不變【答案】ACD【解析】【分析】【詳解】A．0~0.5s內(nèi)，重物的加速度根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)值解得即重物受到的拉力為800N，選項(xiàng)A正確；B．0~0.5s內(nèi)，物體的速度與高度的關(guān)系為拉力的功率可見拉力的功率與上升高度不成正比，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．0.5s~2.5s內(nèi)，重物的加速度逐漸減小，則受到的拉力逐漸減小，選項(xiàng)C正確；D．0.5s~2.5s內(nèi)，拉力的功率達(dá)到額定功率保持不變，選項(xiàng)D正確。故選ACD。14．如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間摩擦不計(jì)。開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，設(shè)兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)（）A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大C．由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)D．由于F1、F2均能做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大【答案】B【解析】【分析】【詳解】同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，m向右側(cè)運(yùn)動(dòng)，M向左側(cè)運(yùn)動(dòng)，彈簧伸長，m、M間距離增大；當(dāng)拉力大于彈簧彈力時(shí)，m、M做變加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)拉力等于彈簧彈力時(shí)，m、M速度最大；當(dāng)拉力小于彈簧彈力時(shí)，m、M做加速度變化的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度同時(shí)變?yōu)榱悖铀俸蜏p速過程具有對稱性）。接下來m向左側(cè)運(yùn)動(dòng)，M向右側(cè)運(yùn)動(dòng)，彈簧收縮，m、M間距離減小；當(dāng)拉力小于彈簧彈力，m、M做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力等于彈簧彈力時(shí)，m、M速度最大，當(dāng)拉力大于彈簧彈力時(shí)，m、M做加速度變化的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度同時(shí)變?yōu)榱悖◤椈缮扉L過程和彈簧縮短過程具有對稱性）。再接下來，循環(huán)以上兩過程。AD．由于F1、F2有時(shí)均做正功，有時(shí)均做負(fù)功，系統(tǒng)的機(jī)械能有時(shí)增大，有時(shí)減小，故AD兩項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由以上分析知，當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的速度（動(dòng)能）最大，故B項(xiàng)正確；C．由以上分析知，m、M不是一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。15．如圖所示，兩個(gè)圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對于下述說法中正確的是（）A．若hA＝hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B．若hA＝hB＝，由于機(jī)械能守恒，兩小球在軌道上上升的最大高度均為C．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后再次進(jìn)入圓形軌道運(yùn)動(dòng)D．若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并從最高點(diǎn)飛出，A小球在hA≥，B小球在hB>2R的任意高度均可【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．A軌道由金屬凹槽制成，小球恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)，在A軌道上最高點(diǎn)由小球重力提供向心力再由機(jī)械能守恒解得即小球通過A軌道到達(dá)最高點(diǎn)，對應(yīng)的,A錯(cuò)誤；B．小球在B軌道上，由內(nèi)軌道對小球有支持力，小球能到達(dá)高度；但A軌道上沒有內(nèi)軌支持，小球的速度不能為零，即小球不能到達(dá)高度，B錯(cuò)誤；C．若要使小球從最高點(diǎn)飛出后再次進(jìn)入圓形軌道運(yùn)動(dòng)，需要滿足，即可得在A軌道上，小球到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度為在B軌道上，小球到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度為則球從A軌道最高點(diǎn)飛出后不能再次進(jìn)入圓形軌道運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．在A軌道上，小球到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度為在B軌道上，小球到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度為再由機(jī)械能守恒可得，即,D正確。故選D。16．如圖所示為某一傳送裝置，與水平面夾角為37°，傳送帶以4m/s的速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。某時(shí)刻在傳送帶頂端A處無初速度的放上一質(zhì)量為1kg的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶上端A與下端B距離為3.5m，煤塊從A到B的過程，以下說法正確的是（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（）A．煤塊的機(jī)械能增加3JB．煤塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為1JC．煤塊在傳送帶上留下的劃痕為1mD．煤塊對皮帶做的功等于皮帶對煤塊做的功【答案】C【解析】【詳解】A.煤塊放上傳送帶后，受到的滑動(dòng)摩擦力的方向沿斜面向下。根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin37°+μmgcos37°=ma1，解得:a1=gsin37°+μgcos37°=(10×0.6+0.25×10×0.8)m/s2=8m/s2則煤塊速度從零加速到皮帶的速度所需的時(shí)間為：.煤塊經(jīng)過的位移為：.由于mgsin37°＞μmgcos37°，可知煤塊與傳送帶不能保持相對靜止，繼續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng).之后，煤塊所受的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上.根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin37°μmgcos37°=ma2，解得:a2=gsin37°μgcos37°=4m/s2根據(jù)，即：解得：t2=0.5s.煤塊到達(dá)B點(diǎn)的速度vB=v+a2t2=4+4×0.5=6m/s，則煤塊的機(jī)械能增加量，解得△E=3J，即煤塊的機(jī)械能減少3J，故A錯(cuò)誤.C.第一階段傳送帶的速度大于煤塊塊的速度，煤塊相對于傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，相對位移：△x1=vt1x1=4×0.51=1第二階段煤塊的速度大于傳送帶的速度，煤塊相對于傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，相對位移：△x2=(Lx1)vt2=(3.51)4×0.5=0.5m所以煤塊在傳送帶上留下的劃痕等于△x1=1m;故C正確.B.煤塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為：Q=μmgcosθ(△x1+△x2）=0.25×10×0.8×1.5=3J；故B錯(cuò)誤.D.由于煤塊與皮帶間有相對運(yùn)動(dòng)，兩者相對于地面的位移不等，所以煤塊對皮帶做的功與皮帶對煤塊做的功不等;故D錯(cuò)誤.17．將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同。在這三個(gè)過程中，下列說法不正確的是（）A．沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速率不同，沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速率相同B．沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大C．物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最多的D．物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的【答案】A【解析】【詳解】AB.設(shè)1、2、3木板與地面的夾角分別為θ1、θ2、θ3，木板長分別為l1、l2mg當(dāng)物塊沿木板2下滑時(shí)，由動(dòng)能定理有mgh又h1>h2，l1mg又h2=h3，l2cosθCD.三個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量分別為Q1=μmgQ3則Q1=Q18．如圖所示，小環(huán)A套在光滑豎直桿上，小環(huán)B套在光滑水平桿上，A、B兩環(huán)用一不可伸長的輕繩連接在一起。初始時(shí)，用力F作用在A上，使A、B兩環(huán)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩處于伸直狀態(tài)且與豎直桿夾角為60°。撤去F后，小環(huán)A運(yùn)動(dòng)至輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)的速率為v。已知A、B兩環(huán)的質(zhì)量均為m，繩長為l，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．力F的大小為2mg，方向豎直向上B．在運(yùn)動(dòng)過程中，小環(huán)A的機(jī)械能守恒C．輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)，小環(huán)B的速率也為vD．輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)，小環(huán)A的速率為【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．在拉力作用下，AB都處于靜止，說明輕繩上的拉力為0，對A分析，由于A靜止，故合力為零，施加的外力等于A環(huán)的重力，故拉力F=mg方向豎直向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在運(yùn)動(dòng)過程中，AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于輕繩存在作用力，故小環(huán)A的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩