2013高考物理復(fù)習 金版教程 第5章第3單元 機械能守恒定律練習

1、 限時規(guī)范特訓(xùn)(時間：45分鐘分值：100分)1如圖所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是()A物體的重力勢能減少，動能增加B斜面的機械能不變C斜面對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功D物體和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒解析：物體下滑過程中，由于物體與斜面相互間有垂直于斜面的作用力，使斜面加速運動，斜面的動能增加；物體沿斜面下滑時，既沿斜面向下運動，又隨斜面向右運動，其合速度方向與彈力方向不垂直，且夾角大于90°，所以物體克服彈力做功，物體的機械能減少，但動能增加，重力勢能減少，故A項正確，B、C項錯誤對物體與斜面組成的系統(tǒng)內(nèi)

2、，只有動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機械能守恒，D項正確答案：AD2如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個小球，用長為2L的輕質(zhì)桿相連接，在豎直平面內(nèi)，繞固定軸O沿順時針方向自由轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動軸在桿的中點), 不計一切摩擦，某時刻A、B球恰好在如圖所示的位置，A、B球的線速度大小均為v，下列說法正確的是()A運動過程中B球機械能守恒B運動過程中B球速度大小不變CB球在運動到最高點之前，單位時間內(nèi)機械能的變化量保持不變DB球在運動到最高點之前，單位時間內(nèi)機械能的變化量不斷改變解析：以A、B球為系統(tǒng)，兩球在運動過程中，只有重力做功(輕桿對兩球做功的和為零)，兩球的機械能守恒以過O點的水平面為重力勢能的參考

3、平面時，系統(tǒng)的總機械能為E2×mv2mv2.假設(shè)A球下降h，則B球上升h，此時兩球的速度大小是v，由機械能守恒定律知mv2mv2×2mghmgh，得到vv，故運動過程中B球速度大小不變當單獨分析B球時，B球在運動到最高點之前，動能保持不變，重力勢能在不斷增加由幾何知識可得單位時間內(nèi)機械能的變化量 是不斷改變的，B、D正確答案：BD32012·湖南長沙一中月考一個高爾夫球靜止于平坦的地面上，在t0時球被擊出，以初速度v031 m/s做斜拋運動，飛行中球的速率與時間的部分關(guān)系如圖所示若不計空氣阻力的影響，根據(jù)圖象提供的信息可以求出()A高爾夫球在何時離地最高B高爾夫球

4、可上升的最大高度C高爾夫球的最大重力勢能D高爾夫球落地時離擊球點的距離解析：本題借助vt圖線，考查了機械能因高爾夫球被擊出后機械能守恒，所以從題圖中得出，5 s末速率與初速率相等，說明高爾夫球落回到地面，在2.5 s速率最小，為水平速度，離地最高，根據(jù)運動的合成與分解可以算出豎直方向的初速度，這樣就可以算出高爾夫球上升的最大高度和運動的時間，在水平方向高爾夫球勻速運動，可以求出射程，因高爾夫球的質(zhì)量未知，不能算出高爾夫球的最大重力勢能，C項錯誤答案：ABD4小明和小強在操場上一起踢足球，足球質(zhì)量為m.如圖所示，小明將足球以速度v從地面上的A點踢起 ，當足球到達離地面高度為h的B點位置時，取B處

5、為零勢能參考面 ，不計空氣阻力則下列說法中正確的是()A小明對足球做的功等于mv2mghB小明對足球做的功等于mghC足球在A點處的機械能為mv2D足球在B點處的動能為mv2mgh解析：小明對足球做的功Wmv2，A、B項錯誤；足球在A處的機械能為mv2mgh，C項錯誤；由機械能守恒知，B處動能為mv2mgh，D項正確答案：D5如圖所示，A、B質(zhì)量均為m，輕質(zhì)小滑輪距光滑水平桿高度為H，開始時輕質(zhì)細繩與桿夾角45°.釋放B后，A、B同時開始運動，小滑輪繞軸無摩擦轉(zhuǎn)動則在A、B開始運動以后，下列說法正確的是()AA、B速度同時達到最大值B輕質(zhì)細繩一直對B做負功CA能獲得的最大動能為(1)

6、mgHDB將在豎直方向做簡諧運動解析：A的速度最大，動能最大，此時B的速度為零由機械能守恒定律，得： Ekmg(H)(1)mgH.A錯C對當與A連接的細繩運動越過豎直方向后，輕質(zhì)細繩對B做正功，B將在豎直方向做機械振動但由于細繩拉力大小不與B對其平衡位置位移大小成正比，所以B、D均錯答案：C6如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑3/4圓弧軌道ABCD，其A點與圓心等高，D點為軌道最高點，AC為圓弧的一條水平直徑，AE為水平面現(xiàn)使小球自A點正上方O點處靜止釋放，小球從A點進入圓軌道后能通過軌道最高點D.則()A小球通過D點時速度可能為零B小球通過D點后，一 定會落到水平面AE上C小球通過D點后，一定

7、會再次落到圓軌道上DO點可能與D點等高解析：由豎直面內(nèi)圓周運動規(guī)律可知：小球既然能通過最高點則過最高點時速度不可能為零，其臨界速度為v，其中R為光滑圓弧軌道的半徑由機械能守恒可得mgHmgRmv2，小球要通過最高點D，至少應(yīng)從HR處開始下落，因此AD錯誤；若小球剛好可以通過D點，則離開D點后做平拋運動，當下落R高度時，需要時間為t，其水平位移為svtR，大于圓軌道的半徑，故小球一定不會落到圓軌道上，只能落在水平面AE上，C錯誤；B正確答案：B7. 2012·金考卷發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、

8、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示當衛(wèi)星分析都在軌道1、2、3上正常運行時，則以下說法正確的是()A衛(wèi)星在軌道3上的運行速率大于7.9 km/sB衛(wèi)星在軌道3上的機械能小于它在軌道1上的機械能C衛(wèi)星在軌道2上，P點的機械能大于Q點的機械能D衛(wèi)星在軌道1上的機械能小于在軌道2上的機械能解析：由Gm得v，且v7.9 km/s為衛(wèi)星在最低軌道的運行速度，可見A錯；向更高的軌道發(fā)射需要更大的機械能，B錯、D正確；同一軌道運行時只有萬有引力做功其機械能守恒，C錯答案：D8如圖所示，質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點)在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運動若小球通過最高點時的速率為v0，下列說法中

9、正確的是()A小球在最高點時只受到重力作用B小球在最高點對圓環(huán)的壓力大小為2mgC小球繞圓環(huán)一周的時間等于2R/v0D小球經(jīng)過任一直徑兩端位置時的動能之和是一個恒定值解析：最高點處Nmg，因此Nmg；最高點速率最小，因此周期一定小于2R/v0；小球到任意位置的機械能都相等，任意兩個位置的機械能之和恒定，不妨設(shè)圓心等高處為重力勢能參考平面，則任一直徑兩端位置勢能之和恒定為零，因此動能之和也恒定答案：D92011年7月16日，第14屆世界游泳錦標賽在上海開幕同日產(chǎn)生了首枚金牌，在女子三米板個人決賽中，吳敏霞盡顯強大實力，以356.40分奪取金牌，這已經(jīng)是中國隊在世界游泳錦標賽上連續(xù)第六次拿到該項冠

10、軍，如圖為吳敏霞空中完美動作若吳敏霞的質(zhì)量為m，她入水后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，在水中下降高度h的過程中，她在水中(g為當?shù)刂亓铀俣?()A動能減少了FhB重力勢能減少了mghC機械能減少了(Fmg)hD機械能減少了Fh解析：本題考查動能定理根據(jù)動能定理可知合力做功等于動能變化量，選項A錯誤；重力做功等于重力勢能減少量，選項B正確；機械能減少量等于克服阻力所做的功，即為EFh，選項C錯誤、D正確答案：BD10.如圖所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在O點，可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定

11、軸轉(zhuǎn)動，開始時OB與地面相垂直，放手后開始運動在不計任何阻力的情況下，下列說法正確的是 ()AA球到達最低點時速度恰好為零B該系統(tǒng)順時針擺動過程A球勢能逐漸減小B球勢能逐漸增加C該系統(tǒng)順時針擺動過程B球達到的最高位置高于A球開始運動時的高度D當支架逆時針擺動時，A球不可能回到起始高度解析：順時針擺動角度大于60°，OA會超過豎直位置繼續(xù)順時針擺動一定角度答案：C11如圖所示，光滑弧形軌道與半徑為r的光滑圓軌道相連，固定在同一個豎直面內(nèi)將一只質(zhì)量為m的小球由圓弧軌道上離水平面某一高度處無初速釋放為使小球在沿圓軌道運動時始終不離開軌道，這個高度h的取值范圍如何？解析：可能做完整的圓周運動

12、，在圓軌道最高點重力提供向心力mg，由機械能守恒得 mghmg·2rmv2得h2.5r.也可能不超過與圓心等高處，由機械能守恒得mghmg·r 得hr，綜上得hr或h2.5r.答案：hr或h2.5r.12如圖所示為蕩秋千的示意圖，最初人直立站在踏板上，兩繩與豎直方向的夾角均為，人的重心到懸點O的距離為l1；從A點向最低點B運動的過程中，人由直立狀態(tài)變?yōu)樽匀幌露?，在B點人的重心到懸點O的距離為l2；在最低點處，人突然由下蹲狀態(tài)變成直立狀態(tài)(人的重心到懸點O的距離恢復(fù)為l1)，且保持該狀態(tài)到最高點C.設(shè)人的質(zhì)量為m，不計踏板和繩的質(zhì)量，不計一切摩擦和空氣阻力求：(1)人第一次到

13、達最低點B還處于下蹲狀態(tài)時，從身上掉下一件物品，問物品落地點到最低點的距離為多少？假設(shè)人在最低點時離地面高度為h.(2)人第一次到達最高點C時，繩與豎直方向的夾角為多大？(可用反三角函數(shù)表示；解答本問時不考慮超重和失重)解析：(1)人從A點到B點(還處于下蹲狀態(tài))的過程中，設(shè)B點此時的速度為v根據(jù)機械能守恒得mg(l2l1cos) mv2物品落地的時間為t，有hgt2物品落地點的水平位移xvt解得x2則該點離最低點B的距離 s.(2)人從B點保持直立狀態(tài)到達C點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律mv2mgl1(1cos)解得arccos( cos)答案：(1) (2)arccos(cos)13如圖所示，在光滑平臺上，有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其一端固定在固定擋板上，另一端連接一質(zhì)量為m的物體A.有一細繩通過定滑輪，細繩