高中 | 机械能守恒定律 题目答案及解析

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必修2

第七章 机械能守恒定律

7.8 机械能守恒定律

机械能守恒定律

我国某些地区的人们用手拋撒谷粒进行水稻播种,如图($a$)所示。在某次抛撒的过程中,有两颗质量相同的谷粒$1$、谷粒$2$同时从$O$点抛出,初速度分别为$v_{1}$$v_{2}$,其中$v_{1}$方向水平,$v_{2}$方向斜向上,它们的运动轨迹在同一竖直平面内且相交于$P$点,如图($b$)所示。已知空气阻力可忽略。

谷粒$1$$2$在空中运动时的加速度$a_{1}$$a_{2}$的大小关系为$(\qquad)$

["

$a_{1}$ $\\gt $ $a_{2}$

","

$a_{1}$ $\\lt $ $a_{2}$

","

$a_{1}=a_{2}$

","

无法确定

"]
[["C"]]

谷粒只受重力,所以加速度均为重力加速度,即$a_{1}=a_{2}$

故选:$\rm C$

若以$O$点所在水平面为零势能面,则谷粒$2$在其轨迹最高点的机械能大小为$(\qquad)$

["

$mgh$

","

$\\dfrac{1}{2}mv_{2}^{2}$

","

$mgh+\\dfrac{1}{2}mv_{2}^{2}$

","

$mgh+\\dfrac{1}{2}mv_{1}^{2}$

"]
[["B"]]

谷粒在运动过程中机械能守恒,则在最高点的机械能与初始抛出时机械能相等,即$E=\dfrac{1}{2}mv_{2}^{2}$

故选:$\rm B$

两粒谷子$(\qquad)$到达$P$

["

谷粒$1$

","

谷粒$2$

","

同时

"]
[["A"]]

谷粒$2$做斜上抛运动,谷粒$1$做平抛运动,均从$O$点运动到$P$点,故位移相同,在竖直方向上谷粒$2$做竖直上抛运动,谷粒$1$做自由落体运动,竖直方向上位移相同,故谷粒$2$运动时间较长;

故选:$\rm A$

两粒谷子到达$P$点时重力的瞬时功率$P_{1}$$P_{2}$的大小关系为$(\qquad)$

["

$P_{1}$ $\\gt $ $P_{2}$

","

$P_{1}$ $\\lt $ $P_{2}$

","

$P_{1}=P_{2}$

"]
[["B"]]

谷粒$1$$2$在竖直方向位移相同,加速度相同,但谷粒$2$有向上的初速度,根据速度位移关系可得,到达$P$点时谷粒$2$的竖直速度较大,根据$P=mgv_{y}$,可得$P_{1} \lt P_{2}$

故选:$\rm B$

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