一个小球从高处由静止开始落下,在小球接触地面前、后小球的动能保持不变,从释放小球开始计时,规定竖直向上为正方向,小球释放点为重力势能零点,且忽略小球与地面发生碰

一个小球从高处由静止开始落下,在小球接触地面前、后小球的动能保持不变,从释放小球开始计时,规定竖直向上为正方向,小球释放点为重力势能零点,且忽略小球与地面发生碰

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一个小球从高处由静止开始落下,在小球接触地面前、后小球的动能保持不变,从释放小球开始计时,规定竖直向上为正方向,小球释放点为重力势能零点,且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力.如图所示分别是小球在运动过程中的动量p、动能Ek、重力势能EP和机械能E随位移x变化的图象,其中正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
答案
在小球接触地面前,小球做自由落体运动,速度均匀增加,碰撞后速度大小不变,方向改变,向上做匀减速直线运动,整个运动过程中机械能守恒.
A、根据P=mv=m


2gx
可知:动量与位移不是线性关系,所以图象不是倾斜的直线,故A错误;
B、根据Ek=
1
2
mv2=mgh
可知:动能与位移成线性关系,图象是倾斜的直线,且动能是大于等于零的,故B正确;
C、小球释放点为重力势能零点,所以运动过程中某个位置的重力势能EP=-mgh,重力势能与位移成线性关系,图象是倾斜的直线,且势能一直小于等于零,故C正确;
D、运动过程中机械能守恒,初位置机械能等于零,所以运动过程中机械能一直为零,故D错误.
故选BC
举一反三
如图所示,A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球A到达最高点C时,求:
(1)球A的速度大小.
(2)球A对圆柱体的压力.魔方格
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对物块施加恒定拉力F,使物块由静止开始上升,以地面为零势能面,忽略空气阻力,下列各量(E:物块机械能;P:拉力的瞬时功率;EK:物块动能;EP:物块重力势能)随物块的运动时间t或者高度h的变化关系图线可能正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
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如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中(  )
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球的重力势能增加W1
C.小球的机械能增加W1+
1
2
mv2
D.小球的电势能减少W2
魔方格
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质量为m的石子从距地面高H的塔顶以初速度v0竖直向下运动,若只考虑重力作用,以塔顶为重力势能的零势点,则石子下落到距离地面高为h处时的机械能为(  )
A.mgH+
1
2
m
v20
B.
1
2
m
v20
C.mgH+
1
2
m
v20
-mgh
D.mgH+
1
2
m
v20
+mgh
魔方格
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如图所示,物块A的质量为1.5m,物块B、C的质量都是m,并都可看作质点.三物块用细线通过滑轮连接,物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L.现将物块A下方的细线剪断,若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力,且物块C与地面碰撞后不反弹.
求:
(1)物块A上升时的最大速度;
(2)物块A上升的最大高度.魔方格
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