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如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑,内圆粗糙.一质量为...

如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑,内圆粗糙.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.设小球过最低点时重力势能为零,下列说法正确的是:      (      )

A. 若小球运动到最高点时速度为0,则小球机械能一定不守恒

B. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定大于

C. 若使小球始终做完整的圆周运动,则v0一定不小于

D. 若经过足够长时间,小球最终的机械能可能为

 

ABC 【解析】 试题若小球运动到最高点时受到为0,则小球在运动过程中一定与内圆接触,受到摩擦力作用,要克服摩擦力做功,小球的机械能一定不守恒,故A正确;若使小球始终做完整的圆周运动,小球应沿外圆运动,在运动过程中不受摩擦力,机械能守恒,小球恰好运动到最高点时速度设为v,则有,由机械能守恒定律得:mv02=mg•2R+mv2,小球在最低点时的最小速度v0=,所以若使小球始终做完整的圆周运动,则v0一定不小于.故C正确.如果内圆光滑,小球在运动过程中不受摩擦力,小球在运动过程中机械能守恒,如果小球运动到最高点时速度为0,由机械能守恒定律得:mv02=mg•2R,小球在最低点时的速度,由于内圆粗糙,小球在运动过程中要克服摩擦力做功,则小球在最低点时的速度v0一定大于,故B正确.若初速度v0比较小,小球在运动过程中一定与内圆接触,机械能不断减少,经过足够长时间,小球最终在圆心下方运动,最大的机械能为mgR,所以小球最终的机械能不可能为.若初速度v0足够大,小球始终沿外圆做完整的圆周运动,机械能守恒,机械能必定大于2mgR,故D错误.故选ABC.
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考点分析:
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如图所示,两根相同的轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。可视为质点、质量不同(m1≠m2)的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止竖直向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中,两物块( )

A. 上升的最大高度一定相同

B. 重力势能的变化量一定相同

C. 最大加速度一定相同

D. 最大速度一定相同

 

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如图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,刚接触轻弹簧的瞬间速度是5m/s,接触弹簧后小球速度v和弹簧缩短的长度△x之间关系如图所示,其中A为曲线的最高点.已知该小球重为2N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变。下列说法不正确的是:      (      )

A. 小球的动能先变大后变小

B. 小球速度最大时受到的弹力为2N

C. 小球的机械能先增大后减小

D. 小球受到的最大弹力为12.2N

 

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如图所示竖直放置的弹簧下端固定在水平地面上,上端与一质量为m的物体A拴接,物体A的上端叠放一质量为2m的物体B,现用的竖直向下的外力作用在物体B上,使A、B处于静止状态,此时弹簧从原长压缩了4cm,撤去,A、B向上运动,刚好一起运动到弹簧原长位置。现用质量为m的物体C替代物体B,用竖直向下的外力作用在C上,让A、C仍处于静止状态,撤去,AC向上运动,C上升的最大位移为H,则(      )

A. H=3cm

B. H=4cm

C. H=6cm

D. H=8cm

 

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一直角轻杆两边等长.两端分别固定质量为m1的小球A和质量为m2的小球B,质量关系为 ,轻杆能绕水平转轴O在竖直面内转动,现使OB水平,如图所示,两小球从静止开始运动,经过一段时间轻杆转过θ角.不计转轴摩擦和空气阻力,两小球可视为质点,下列说法正确的是(      )

A. θ角最大可达到150°

B. θ=90°时,两小球速度最大

C. θ=30°时,两小球速度最大

D. θ=60°时,两小球速度最大

 

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如图所示,物体从直立轻质弹簧的正上方处下落,然后又被弹回,若不计空气阻力,对上述过程的下列判断中正确的是(      )

A. 能量在动能和弹性势能两种形式之间转化

B. 物体、地球和弹簧组成的系统在任意两时刻机械能相等

C. 当重力和弹簧弹力大小相等时,重力势能最小

D. 物体在把弹簧压缩到最短时,动能最大

 

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