物理2006年高考第一輪復(fù)習(xí)物理機(jī)械能守恒定律

1、第單元 動(dòng)能定理·機(jī)械能守恒定律闖關(guān)訓(xùn)練夯實(shí)基礎(chǔ)1.（2003年上海，4）一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同.則碰撞前后小球速度變化量的大小v和碰撞過(guò)程中墻對(duì)小球做功的大小W為v=0 v=12 m/s W=0 W=10.8 JA. B.C.D.解析：速度的變化量為vvtv0=6（6） m/s=12 m/s墻對(duì)小球做功的大小W為W=mvt2mv02=0.答案：D2.下列說(shuō)法中正確的有A.運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力不為零，合外力必做功，物體的動(dòng)能肯定要變化B.運(yùn)動(dòng)物體的合外力為零，則物體的動(dòng)能肯

2、定不變C.運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能保持不變，則該物體所受合外力一定為零D.運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能肯定要變化解析：關(guān)于物體所受的合外力、合外力所做的功、物體動(dòng)能的變化，三者之間的關(guān)系有下列三個(gè)要點(diǎn)：若物體所受合外力為零，則合外力不做功，或者物體所受外力做功的代數(shù)和為零，物體的動(dòng)能不會(huì)發(fā)生變化；物體所受合外力不為零，物體必做變速運(yùn)動(dòng)，但合外力不一定做功，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)；物體的動(dòng)能不變，只表明物體所受合外力不做功；物體運(yùn)動(dòng)的速率不變（如勻速圓周運(yùn)動(dòng)），但速度的方向可以不斷改變.在這種情況下物體所受的合外力只是用來(lái)改變速度方向，產(chǎn)生向心加速度.據(jù)上述三點(diǎn)，可以得到只有B項(xiàng)正確.

3、答案：B3.如圖626所示，在水平地面上平鋪n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h.如果將磚一塊一塊地疊放起來(lái)，至少需要做的功為_(kāi).圖626解析：把磚疊放起來(lái)做的功至少等于重力勢(shì)能的增加量.即W=nmg·nhnmg·h=n（n1）mgh.答案：n（n1）mgh4.從地面以拋射角為斜上拋一個(gè)質(zhì)量為m的物體，初速度為v0，不計(jì)空氣阻力，取地面物體的重力勢(shì)能為零，當(dāng)物體的重力勢(shì)能是其動(dòng)能3倍時(shí)，物體離地面的高度為A.3v02/4gB.3v02/8gC.v02/8gD.v02/2g解析：由機(jī)械能守恒定律得mv02=mgh+mv2mv2= mgh解得h=.答案：B5.如圖627所示，物體

4、A和物體B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A和B的質(zhì)量相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移動(dòng)s.則圖627A.摩擦力對(duì)A、B做的功相等B.A、B動(dòng)能的增量相同C.F對(duì)A做的功與A對(duì)B做的功相等D.合外力對(duì)A做的功與合外力對(duì)B做的功不相等答案：B6.如圖628所示，物體放在輕質(zhì)彈簧上，沿豎直方向在A、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).在物體沿DC方向由D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)（D、C兩點(diǎn)未在圖上標(biāo)出）的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能減少了3.0 J，物體的重力勢(shì)能增加了1.0 J.則在這段過(guò)程中圖628A.物體經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是指向平衡位置的B.物體的動(dòng)能增加了4.0 JC.D點(diǎn)的位置一定在平衡位置以上D.物體的運(yùn)動(dòng)方向可能是

5、向下的答案：A7.如圖629所示，長(zhǎng)度相同的三根輕質(zhì)桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2 m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)OB豎直，放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是圖629A.A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零B.A球動(dòng)能的變化量等于B球動(dòng)能的變化量C.B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度D.A、B兩球的向心加速度總相等解析：因A處小球質(zhì)量大，所處的位置高，圖示中三角形框架處于不穩(wěn)定狀態(tài)，釋放后支架就會(huì)向左擺動(dòng).對(duì)整個(gè)系統(tǒng)，擺動(dòng)過(guò)程中只有小球受的重力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.A球到達(dá)最

6、低點(diǎn)時(shí)，若設(shè)支架邊長(zhǎng)是L，A球下落的高度便是L，B球上升的高度也是L，故有mg·（L）的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為支架的動(dòng)能，因而此時(shí)A球速度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)；當(dāng)A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)有向左運(yùn)動(dòng)的速度，還要繼續(xù)左擺，B球仍要繼續(xù)上升，因此B球能達(dá)到的最高位置比A球的最高位置要高，C選項(xiàng)正確；由于A、B兩球繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，且半徑相等，故A、B兩球的向心加速度大小總相等，但方向不同，選項(xiàng)D錯(cuò)；A、B兩球的速度大小相等，除兩球速度為零時(shí)，A球的動(dòng)能總是B球動(dòng)能的兩倍，故A球動(dòng)能的變化量等于B球動(dòng)能的變化量的兩倍，選項(xiàng)B錯(cuò).答案：C8.如圖6210所示，甲球由輕繩系住，乙球由橡皮條系住，都從水平

7、位置由靜止開(kāi)始釋放，當(dāng)兩球到達(dá)懸點(diǎn)正下方K點(diǎn)時(shí)，橡皮條長(zhǎng)度恰好與繩長(zhǎng)相等.則在K點(diǎn)時(shí)兩球的速度大小關(guān)系是圖6210A.v甲=v乙B.v甲v乙C.v甲v乙D.v甲v乙解析：由機(jī)械能守恒定律得m甲gL=m甲v甲2 m乙gL=m乙v乙2+Ep則v甲=，v乙所以v甲v乙.答案：C19.甲、乙兩球質(zhì)量相同，懸線一長(zhǎng)一短，如將兩球從圖6211所示位置，由同一水平面無(wú)初速釋放，不計(jì)阻力，則小球通過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)刻甲球的動(dòng)能較乙球大 兩球受到的拉力大小相等 兩球的向心加速度大小相等相對(duì)同一參考平面，兩球機(jī)械能相等以上說(shuō)法正確的是圖6211A.只有B.只有C.只有D.解析：由動(dòng)能定理得mgl=mv2（1）由于l甲l

8、乙，故mv甲2mv乙2，對(duì).在最低點(diǎn)Fmg=m（2）由（1）、（2）得F=3mg，與l無(wú)關(guān)，對(duì).向心加速度為a=2g，與l無(wú)關(guān)，對(duì).對(duì)同一參考面，甲、乙兩球初狀態(tài)的機(jī)械能相同，且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒.故對(duì).應(yīng)選D.答案：D10.如圖6212所示，在一個(gè)光滑水平面的中心開(kāi)一個(gè)小孔O，穿一根細(xì)繩，在其一端系一小球，另一端用力F向下拉著，使小球在水平面上以半徑r做勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)慢慢增大拉力，使小球運(yùn)動(dòng)半徑逐漸減小，當(dāng)拉力由F變?yōu)?F時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)半徑由r變成.在此過(guò)程中，拉力對(duì)小球做的功為圖6212A.0B.FrC.4.5FrD.1.5Fr解析：由向心力公式得F=M8F=m由動(dòng)能定理得W=mv22

9、mv12由求得W=1.5Fr.答案：D培養(yǎng)能力11.一個(gè)鋼球從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落，然后陷入泥潭中.若把在空中下落的過(guò)程稱為過(guò)程，進(jìn)入泥潭直到停住的過(guò)程稱為，則過(guò)程中鋼球動(dòng)量的改變量等于重力的沖量 過(guò)程中阻力的沖量大小等于過(guò)程中重力沖量的大小 過(guò)程中鋼球克服阻力所做的功等于過(guò)程中與過(guò)程中所減少的重力勢(shì)能之和 過(guò)程中損失的機(jī)械能等于過(guò)程中所增加的動(dòng)能以上判斷正確的是A.B.C.D.解析：在過(guò)程中鋼球受到的合外力就是重力，根據(jù)動(dòng)量定理可知在過(guò)程中小球動(dòng)量的變化量等于重力的沖量，正確.對(duì)于和全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理得：I1I2I30，其中I1、I2、I3分別表示在過(guò)程、中重力的沖量和阻力的沖量，可見(jiàn)I3I

10、1I2，不正確.對(duì)過(guò)程和全過(guò)程應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知在過(guò)程和中鋼球減少的重力勢(shì)能全部用來(lái)克服阻力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故正確，而不正確.答案：A12.有一半徑為R的圓形臺(tái)球桌，在桌的圓心處放一個(gè)球，用球桿擊一下球，球便運(yùn)動(dòng)起來(lái).設(shè)球與桌邊間碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是，球最終緊靠桌邊停下來(lái)，則球的初速度v0=_.解析：設(shè)球與桌面邊相碰n次，球通過(guò)的路程s（2n1）R（n0，1，2），由動(dòng)能定理得：mgsmv02，求出v0.答案：（n0，1，2）13.如圖6213所示，一粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體豎直放置，右管口用蓋板A密閉一部分氣體，左管口開(kāi)口，兩液面高度差為h，U形管中液柱

11、總長(zhǎng)為4h.現(xiàn)拿去蓋板，液柱開(kāi)始流動(dòng)，當(dāng)兩側(cè)液面恰好相齊時(shí)右側(cè)液面下降的速度大小為_(kāi).圖6213解析：液面相平時(shí)，等效于把右管中h的液柱移到左管中，由機(jī)械能守恒定律得mg= Mv2m= SM=4hS由求得v=.答案：（或）14.如圖6214所示，物體以100 J的初動(dòng)能從斜面的底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它通過(guò)斜面上的M點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能減少80 J，機(jī)械能減少32 J.如果物體能從斜面上返回底端，則物體到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能為_(kāi).圖6214解析：因物體從斜面底端到達(dá)M點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能減少32 J，即摩擦生熱32 J，機(jī)械能的減少量與動(dòng)能的減少量之比為=，所以，從M點(diǎn)到最高點(diǎn)，動(dòng)能減少20 J，則摩擦生熱8 J，所以上

12、滑過(guò)程摩擦生熱等于40 J，物體返回斜面底端時(shí)機(jī)械能損失等于80 J，此時(shí)動(dòng)能應(yīng)為100 J80 J20 J.答案：20 J15.（2004年上海，8）滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為v2，且v2<v1.若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A，取斜面底端重力勢(shì)能為零，則A.上升時(shí)機(jī)械能減少，下降時(shí)機(jī)械能增加B.上升時(shí)機(jī)械能減少，下降時(shí)機(jī)械能也減少C.上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方D.上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方解析：由v2<v1可知，斜面與滑塊間有摩擦，無(wú)論上升還是下降時(shí)，都有機(jī)械能損失，故B正確.設(shè)上升的最大高度為H，最大位移為L(zhǎng)，

13、Ek=Ep時(shí)的高度為h，則2mgh+f L=mgH+fLh=·則該點(diǎn)位于A點(diǎn)上方，故C選項(xiàng)正確.答案：BC16.有點(diǎn)難度喲！一架自動(dòng)扶梯以恒定的速率v1運(yùn)送乘客上同一層樓.某乘客第一次站在扶梯上不動(dòng)；第二次以相對(duì)于扶梯的速率v2沿扶梯勻速向上走.兩次扶梯運(yùn)客過(guò)程所做的功分別為W1和W2，牽引力的功率分別為P1和P2，則A.W1W2，P1P2B.W1W2，P1P2C.W1W2，P1P2D.W1W2，P1P2解析：由功能關(guān)系知，第一次扶梯做功W1等于乘客增加的勢(shì)能，即W1mgh；第二次做功W2應(yīng)等于乘客增加的勢(shì)能減去乘客消耗的能量，故W1W2.對(duì)扶梯而言，F(xiàn)、v未變，故牽引力的功率將保持

14、不變.答案：D17.有點(diǎn)難度喲！質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力的作用.設(shè)某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則在此過(guò)程中（如圖6215）小球克服空氣阻力所做的功為圖6215A. mgRB. mgRC. mgRD.mgR解析：在最低點(diǎn)有7mgmg=m在最高點(diǎn)有mg=m由動(dòng)能定理得mg·2RWf=mv22mv12由得Wf=mgR.答案：C探究創(chuàng)新18.如圖6216是打秋千的示意圖.最初人直立站在踏板上（A點(diǎn)所示），繩與豎直方向成角，人的重心到懸點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)1

15、；從A點(diǎn)向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人由直立狀態(tài)自然下蹲，在B點(diǎn)人的重心到懸點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)2；在最低點(diǎn)處，人突然由下蹲狀態(tài)變成直立狀態(tài)（人的重心到懸點(diǎn)O的距離恢復(fù)為L(zhǎng)1）且保持該狀態(tài)到最高點(diǎn)C.設(shè)人的質(zhì)量為m，踏板和繩的質(zhì)量不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，求：圖6216（1）人剛到最低點(diǎn)B還處于下蹲狀態(tài)時(shí)，兩根繩中的總拉力F為多大？（2）人到達(dá)左端最高點(diǎn)C時(shí)，繩與豎直方向的夾角為多大？（用反三角函數(shù)表示）解析：（1）AB：mg（L2L1cos）=mvB2Fmg=得F=mg（3）.（2）人在B處突然由下蹲變?yōu)橹绷ⅲw能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的量為mg（L2L1）故C、A兩點(diǎn)高度差為L(zhǎng)2L1，故 L1cos=L1cos（L2L1）得=arccos（1+cos）.答案：（1）mg（3）