【三維設(shè)計】高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第3單元 機械能守恒定律提升練習(xí) 粵教版（廣東專用）.doc

2013屆高考物理三維設(shè)計（粵教版廣東專用）一輪復(fù)習(xí)課下提升練習(xí)：第五章 第3單元 機械能守恒定律1(雙選)下列說法正確的是()a如果物體所受到的合外力為零，則其機械能一定守恒b如果物體所受到的合外力做的功為零，則其機械能一定守恒c物體沿光滑曲面自由下滑的過程中，其機械能一定守恒d做勻加速運動的物體，其機械能可能守恒解析：物體受到的合外力為零，機械能不一定守恒，如在豎直方向上物體做勻速直線運動，其機械能不守恒，所以選項a、b錯誤。物體沿光滑曲面自由下滑的過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，選項c正確。做勻加速運動的物體，其機械能可能守恒，如自由落體運動，選項d正確。答案：cd2.如圖1所示，在水平桌面上的a點有一個質(zhì)量為m的物體，以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，當它到達b點時，其動能為()圖1a.mv02mghb.mv02mgh1cmghmgh2d.mv02mgh2解析：由機械能守恒，mgh1mv2mv02，到達b點的動能mv2mgh1mv02，b正確。答案：b3.如圖2所示，a、b兩小球靜止在同一條豎直線上，離地面足夠高。b球質(zhì)量大于a球質(zhì)量。兩球間用一條細線連接，開始線處于松弛狀態(tài)?，F(xiàn)同時釋放兩球，球運動過程中所受的空氣阻力忽略不計。下列說法錯誤的是()圖2a下落過程中兩球間的距離保持不變b下落后兩球間距離逐漸增大，一直到細線張緊為止c下落過程中，a、b兩球都處于失重狀態(tài)d整個下落過程中，系統(tǒng)的機械能守恒解析：兩球同時釋放后，均做自由落體運動，加速度均為g，故兩球均處于失重狀態(tài)，機械能守恒，兩球間距保持不變，a、c、d均正確，b錯誤。答案：b4.(雙選)質(zhì)量為m1、m2的兩個物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力f拉繩子，經(jīng)過一段時間后，兩物體速度的大小分別為v1、v2，位移分別為s1、s2，如圖3所示，則這段時間內(nèi)人做功為()圖3afs2bf(s1s2)c.m2v22 d.m2v22(mm1)v12解析：人做功轉(zhuǎn)化為兩個物體的動能以及人的動能。故人做功為f(s1s2)m2v22(m1m)v12，選項b、d正確。答案：bd5.內(nèi)壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為r，固定在豎直平面內(nèi)，一根長度為r的輕桿，一端固定有質(zhì)量m的小球甲，另一端固定有質(zhì)量為2m的小球乙。現(xiàn)將兩小球放入凹槽內(nèi)，小球乙位于凹槽的最低點(如圖4所示)，由靜止釋放后()圖4a下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能b下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能c甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點d桿從右向左滑回時，乙球一定不能回到凹槽的最低點解析：環(huán)形槽光滑，甲、乙組成的系統(tǒng)在運動過程中只有重力做功，故系統(tǒng)機械能守恒，下滑過程中甲減少的機械能總是等于乙增加的機械能，甲、乙系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能；甲減少的重力勢能等于乙增加的勢能與甲、乙增加的動能之和；由于乙的質(zhì)量較大，系統(tǒng)的重心偏向乙一端，由機械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低點，桿從右向左滑回時乙一定會回到槽的最低點。答案：a6.(雙選)如圖5所示是北京朝陽公園摩天輪，一質(zhì)量為m的乘客坐在摩天輪中以速率v在豎直平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，假設(shè)t0時刻乘客在軌跡最低點且重力勢能為零，那么，下列說法正確的是()圖5a乘客運動的過程中，重力勢能隨時間的變化關(guān)系為epmgr(1cost)b乘客運動的過程中，在最高點受到座位的支持力為mmgc乘客運動的過程中，機械能守恒，且機械能為emv2d乘客運動的過程中，機械能隨時間的變化關(guān)系為emv2mgr(1cost)解析：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得，mgfnm，受到座位的支持力為fnmgm，b項錯誤；由于乘客在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，其動能不變，重力勢能發(fā)生變化，所以乘客在運動的過程中機械能不守恒，c項錯誤；在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度為t，所以對應(yīng)t時刻的重力勢能為epmgr(1cost)，總的機械能為eekepmv2mgr(1cost)，a、d兩項正確。答案：ad7. (雙選)如圖6所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標系。一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，在力f和重力的作用下，從坐標原點o由靜止開始沿直線oa斜向下運動，直線oa與y軸負方向成角(90)。不計空氣阻力，重力加速度為g，則以下說法正確的是()圖6a當fmgtan時，質(zhì)點的機械能守恒b當fmgsin時，質(zhì)點的機械能守恒 c當fmgtan時，質(zhì)點的機械能可能減小也可能增大d當fmgsin時，質(zhì)點的機械能可能減小也可能增大解析：如圖為力的矢量三角形圖示，若fmgtan，則f力可能為b方向或c方向，故力f的方向可能與運動方向成銳角，也可能與運動方向成鈍角，除重力外的力f對質(zhì)點可能做正功，也可能做負功，故質(zhì)點機械能可能增大，也可能減小，c對a錯；當fmgsin，即力f為a方向時，力f垂直質(zhì)點運動方向，故只有重力對質(zhì)點做功，機械能守恒，b對d錯。答案：bc8如圖7所示，質(zhì)量、初速度大小都相同的a、b、c三個小球，在同一水平面上，a球豎直上拋，b球以傾斜角斜向上拋，空氣阻力不計，c球沿傾角為的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為ha、hb、hc，則()圖7ahahbhc bhahbhc dhahchb解析：a球和c球上升到最高點時速度均為零，而b球上升到最高點時仍有水平方向的速度，即仍有動能。對a、c球的方程為mghmv02得h，對b球：mghmvt2mv02，且vt0所以hh，故d正確。答案：d9.如圖8所示，重10 n的滑塊在傾角為30的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧。滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整個過程中下列判斷錯誤的是 ()圖8a滑塊動能的最大值是6 jb彈簧彈性勢能的最大值是6 jc從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6 jd滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能守恒解析：滑塊能回到原出發(fā)點，所以機械能守恒，d正確；以c點為參考點，則a點的機械能為6 j，c點時的速度為0，重力勢能也為0，所以彈性勢能的最大值為6 j，從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功等于彈性勢能的減小量，故為6 j，所以b、c正確。由ac時，因重力勢能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，故a錯。答案：a10.如圖9所示，傾角為30、高為l的固定斜面底端與水平面平滑相連，質(zhì)量分別為3m、m的兩個小球a、b用一根長為l的輕繩連接，a球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放a、b兩球，球b與弧形擋板碰撞過程中無機械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上。重力加速度為g，不計一切摩擦。則下列說法錯誤的是()圖9a小球a下滑過程中，小球a、b系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小ba球剛滑至水平面時，速度大小為c小球b升高l/2時，重力對小球a做功的功率大于重力對小球b做功的功率d小球b從剛開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球b做功為解析：小球a下滑過程中，b球的重力對b球做負功，a球的重力對a球做正功，但由系統(tǒng)的動能增大可知，系統(tǒng)的重力勢能減小，故小球a、b系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，a項正確；對a、b系統(tǒng)利用機械能守恒可知，a球從開始滑動到剛滑至水平面過程中，有3mglmg4mv2，故v，b項正確；小球b升高l/2時，因兩球的速度大小相等，而a球沿斜面向下的分力為1.5mg，故此時重力對小球a做功的功率大于重力對小球b做功的功率，c項正確，小球b從剛開始上升到開始進入斜面過程中，有3mgmgl4mv2，故v，對b球利用動能定理又有：mv2wmgl，故w，d項錯誤。答案：d11.如圖10所示，半徑r0.9 m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點b與長為l1 m的水平面相切于b點，bc離地面高h0.8 m，質(zhì)量m1.0 kg的小滑塊從圓弧頂點d由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.1，(不計空氣阻力，取g10 m/s2)求：圖10 (1)小滑塊剛到達圓弧軌道的b點時對軌道的壓力；(2)小滑塊落地點距c點的距離。解析：(1)設(shè)小滑塊運動到b點的速度為vb，圓弧軌道對小滑塊的支持力為fn，由機械能守恒定律得：mgrmvb2由牛頓第二定律得：fnmgm聯(lián)立解得小滑塊在b點所受支持力fn30 n由牛頓第三定律得，小滑塊在b點時對軌道的壓力為30 n(2)設(shè)小滑塊運動到c點的速度為vc，由動能定理得：mgrmglmvc2解得小滑塊在c點的速度vc4 m/s小滑塊從c點運動到地面做平拋運動水平方向：xvct豎直方向：hgt2滑塊落地點距c點的距離s0.8 m1.8 m答案：(1)30 n(2)1.8 m12山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動。一滑雪道abc的底部是一段半徑為r的圓弧，圓弧的末端c的切線沿水平方向，c點到地面之間是一懸崖峭壁，如圖11所示。已知ac間的高度差為h，運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為m，開始時運動員從a點由靜止下滑，滑到c點后被水平拋出，當拋出時間為t時，迎面遭遇一股強風，最終運動員落到了與起點a高度差為h的水平雪地上，落地時速度大小為v，不計遭遇強風前的空氣阻力和雪道的摩擦阻力，重力加速度為g。求：圖11(1)運動員到達c點所受的支持力的大小；(2