13.如圖所示,桌面離地高為h,質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由下落,不計空氣阻力,假設桌面為零勢能的參考平面,小球運動到與桌面水平時速度為V,則小球落地前瞬間的機械能為( 。
A.mgHB.mg(h+H)C.$\frac{1}{2}$mv2D.mgh+$\frac{1}{2}$mv2

分析 小球落到地面瞬間重力勢能為-mgh,但動能不知道,機械能不好直接確定.但最高點時速度為零,動能為零,機械能很快求出,根據(jù)小球下落過程中機械能守恒,落地時與剛下落時機械能相等,就能求出小球落到地面前的瞬間的機械能.

解答 解:以桌面為零勢能的參考平面,小球在最高點時機械能為mgH,
小球下落過程中機械能守恒,則小球落到地面前瞬間的機械能等于它在最高點時的機械能,即為mgH;
故A正確;BCD錯誤;
故選:A.

點評 本題如根據(jù)機械能的定義,不好直接求落地時小球的機械能.技巧在于選擇研究最高點,此處動能為零,重力勢能為mgH,機械能為mgH,運用機械能守恒,從而定出落地時的機械能,方法簡單方便.

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(1)滑雪運動員在山坡的加速度a1和他剛到達坡底時速度v1
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1.某組同學實驗得出數(shù)據(jù),畫出的a-$\frac{1}{M}$的關系圖線如圖所示.從圖象中可以看出,作用在物體上的恒力F=5N.當物體的質(zhì)量為5kg時,它的加速度為2m/s2

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A.當h=2R時,小球恰好能到達最高點M
B.當h=2R時,小球在圓心等高處P時對軌道壓力為2mg
C.當h≤$\frac{5R}{2}$時,小球在運動過程中不會脫離軌道
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5.一質(zhì)量M=3.0kg的木塊套在水平桿上,它用不可伸長的輕質(zhì)細繩與質(zhì)量m=2.0kg的小球相連.現(xiàn)給小球一個大小為F=10N的水平拉力作用,使木塊和小球一起向右做勻速直線運動,如圖所示,取g=10m/s2.求:
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(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ.

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2.如圖(1)所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間(s-t)圖象和速率-時間(v-t)圖象.整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面的長度為l、高度為h.

(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度,A的v-t圖象如圖(2)所示.從v-t圖線可得滑塊A上滑時的加速度大小a=7.5m/s2,摩擦力對滑塊A運動的影響不明顯可忽略.(選填“比較明顯,不能忽略”或“不明顯可忽略”)
(2)此裝置還可用來驗證牛頓第二定律.①實驗時在保持滑塊質(zhì)量一定的情況下,通過改變斜面高度h(選填“滑塊初速度v”或“斜面高度h”),來驗證加速度與力成正比的關系;
②在驗證力一定的情況下,加速度與質(zhì)量成反比的關系時,為了保持滑塊所受的合力不變,在改變滑塊質(zhì)量M時必須調(diào)節(jié)氣墊導軌右端的高度h(見圖(1)).關于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端的高度h”的正確操作方法是B
A.M增大(或減。⿻r,必須增大(或減小)h,且保持$\frac{M}{h}$不變
B.M增大(或減小)時,必須減小(或增大)h,以保持M•h不變
(3)將氣墊導軌轉(zhuǎn)換成滑板,滑塊A換成滑塊A′,給滑塊A′一沿滑板向上的初速度,A′的s-t圖線如圖(3)所示.圖線不對稱是由于滑動摩擦力造成的,由圖線可知滑塊上滑的最大位移的大小smax=0.64m,可求得滑塊上滑時初速度v0′=3.2m/s.

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