1.如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球的质量为m,静置于地面;b球的质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为[2008年高考·全国理综卷Ⅱ]( )
A.h B.1.5h C.2h D.2.5h
解析:在b落地前,a、b组成的系统机械能守恒,且a、b两球的速度大小相等,根据机械能守恒定律可知,3mgh-mgh=(m+3m)v2,得:v=.b落地时,a的高度为h,之后a向上做竖直上抛运动,此过程中机械能守恒,有mv2=mg·Δh,得:Δh==.所以a可能达到的最大高度为1.5h,选项B正确.
答案:B
2.如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有[2008年高考·江苏物理卷]( )
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
解析:本题考查学生的受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力.每个滑块受到重力、绳子拉力、斜面的支持力三个力的共同作用,受力分析中分析的应该是按性质分类的力,沿着斜面的下滑力是分解出来的按照效果命名的力,选项A错误;对于选项B,物体是上滑还是下滑,要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系,由于质量为2m的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大,故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动,选项B正确;任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大、反向,选项C错误;对系统,除了重力之外,支持力对系统的每个滑块都不做功,绳子对每个滑块的拉力均等大、反向,且对滑块的位移必定大小相等,故绳子拉力作为系统的内力对系统做功的总和必定为零,因此系统属于只有重力做功的系统,机械能守恒,选项D正确.
答案:BD
3.如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面的压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是[2008年高考·江苏物理卷]( )
A.θ=90°
B.θ=45°
C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大
解析:本题考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律.设b球的摆动半径为R,当摆过角度θ时的速度为v,对b球由动能定理有mgRsin θ=mv2,此时绳子的拉力T=3mg,在绳子方向上由向心力公式有T-mgsin θ=m,解得θ=90°,选项A正确、B错误;b球摆动到最低点的过程中机械能守恒,竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大,然后逐渐减小到零,故重力的瞬时功率Pb=mgv竖先增大后减小,选项C正确、D错误.
答案:AC |