高三物理一輪復習第3講機械能守恒定律及其應用2

1、第五章第3講機械能守恒定律及其應用2（時間45分鐘，滿分100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分.在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選又的得7分，選對但不全的得 4分，有選錯白勺得0分.）.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.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 2. a 圖 5-3- 12（2013屆寶雞模擬）如圖5312所示，a、b兩小球靜止在同一條豎直線上，離地面足夠高，b球質量大于a球質量

2、.兩球間用一條細線連接，開始線處于松弛狀態(tài).現同時釋放 兩球，球運動過程中所受的空氣阻力忽略不計.下列說法正確的是（）A.下落過程中兩球間的距離保持不變.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（2013屆南通模擬）如圖5313所示，A B兩球質量相等，A球用不能伸長的輕 繩系于O點，B球用輕彈簧系于 O點，O與O點在同一水平面上，分別將 A、B球拉到與 懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放， 當兩球達到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則 （）圖 5-3-13A

3、.兩球到達各自懸點的正下方時，兩球動能相等B.兩球到達各自懸點的正下方時，A球動能較大C.兩球到達各自懸點的正下方時，B球動能較大D.兩球到達各自懸點的正下方時，A球受到向上的拉力較大（2013屆延安模擬）如圖5314所示是全球最高的（高度208米）北京朝陽公園摩R的勻速圓周運動,天輪，一質量為 m的乘客坐在摩天輪中以速率 v在豎直平面內做半徑為假設t = 0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A.乘客運動的過程中,B.乘客運動的過程中,C.乘客運動的過程中,D.乘客運動的過程中,5.圖 5-3-14重力勢能隨時間的變化關系為在最高點受到座位的支持力為機械能守恒，且機械能

4、為機械能隨時間的變化關系為MB圖 5-3-15V.、b= mgR1 cos 尚2VmR- mgE= 1mV2E= 1mV+ mg - cos )2R（2013屆西安一中檢測）如圖5315所示，光滑細桿 AB AC在A點連接，AB豎直放置，AC水平放置，兩相同的中心有小孔的小球M N,分別套在 AB和AC上，并用一細繩相連，細繩恰好被拉直，現由靜止釋放M N,在運動過程中下列說法中正確的是（）A.M球的機械能守恒B.M球的機械能減小C.M和N組成的系統(tǒng)的機械能守恒D.繩的拉力對N做負功6.（2013屆山東省實驗中學檢測）如圖53 16所示，離水平地面一定高處水平固定一內壁光滑的圓筒， 筒內固定一

5、輕質彈簧， 彈簧處于自然長度. 現將一小球從地面以某一初 速度斜向上拋出，剛好能水平進入圓筒中，不計空氣阻力.下列說法中正確的是圖 5-3-16A.彈簧獲得的最大彈性勢能小于小球拋出時的動能B.彈簧獲得的最大彈性勢能等于小球拋出時的動能C.小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中小球的機械能守恒D.小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地面的高度有關內壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R固定在豎直平面內，一根長度為 R的輕桿，一端固定有質量m的小球甲，另一端固定有質量為2m的小球乙.現將兩小球放入凹槽內，小球乙位于凹槽的最低點（如圖5317所示），由靜止釋放后（）A.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

6、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8. （2013屆西安一中模擬）如圖53 18所示，一質量為 m的滑塊以初速度V0從固定 于地面上的斜面底端 A開始沖上斜面，到達某一高度后返回A,斜面與滑塊之間有摩擦.下列各項分別表示它在斜面上運動的速度V、加速度a、勢能日和機械能E隨時間的變化圖象，可能正確的是（）9.圖 5-3-19如圖5 319所示為豎直平面內的直角坐標系.一個質量為 m的質點，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0角（0 V

7、b可知，FaFb, D正確.【答案】BD2 v .【解析】在最圖點，根據牛頓第二定律可得，mg- N= mR,受到座位的支持力為 N2 v = mg- mR, B項錯誤；由于乘客在豎直平面內做勻速圓周運動，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內轉過的弧度為 白，所以對應t時刻的重力勢能為 Ep=mgR1 - cos），總的機械能為 E= E+b=；mV+mgR TOC o 1-5 h z R2cos Rt） , A D兩項正確.【答案】AD.【解析】由于桿AB AC光滑，所以 M下降，N向左運動，繩子對 N做正功，對 M做負功，N的動能增加，機械

8、能增加， M的機械能減少，對 M N系統(tǒng)，桿對 M N均不做功， 系統(tǒng)機械能守恒，故 B C兩項正確.【答案】BC.【解析】小球從拋出到彈簧壓縮到最短的過程中，只有重力和彈力做功，因此小1球和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒， 即2mV=mgh Ep,由此得到bvmVi,選項A正確，B、C錯誤； 斜上拋運動可分解為豎直上拋運動和水平方向的勻速直線運動，在豎直方向上有2gh= v2sin 2 0 （ 0為V0與水平方向的夾角），解得V0= 2g? 由此可知，選項 D錯誤.sin 0【答案】A.【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

9、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】A.【解析】由牛頓第二定律可知，滑塊上滑階段有mgjin 0 + Ff= ma,下滑階段有 mgin 0 - Ff= ma,因此選項B錯誤；v0和v0時，速度圖象的斜率 不同，故選項A錯誤；由于摩擦力始終做負功，機械能一直減小，故選項 D錯誤；重力勢能 先增大后減小，且上滑階段加速度大，勢能變化快，下滑階段加速度小，勢能變化慢，故選 項C可能正確.【答案】C

10、.【解析】如圖為力的矢量三角形圖示，若F=mgan 0 ,則力F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對質點可能做正功，也可能做負功，故質點機械能可能增大，也可能減小，C對A錯；當F=mg,in 0 ,即力F為a方向時，力F垂直質點運動方向， 故只有重力對質點做功， 機械能守恒，B對D錯.【答案】 BC.【解析】 對物體A進行受力分析可知，當弓t簧的彈力大小為 mg時，物體A的加速 度為零，A錯誤；由題意和功能關系知彈簧的彈性勢能為 &=mg*m4, B錯誤；當物體B 對地面恰好無壓力時，說明彈簧的彈力大小為 2mg此時B所受合外力為零

11、，恰好處于平衡 TOC o 1-5 h z 12八，狀態(tài)，C正確；彈簧的彈性勢能的增加量等于物體A的機械能的減少量(mg-m2), D錯誤.【答案】C.【解析】由題圖知初始時刻彈簧處于原長.(1)小球從B到C,根據機械能守恒定律有12mg R+ Rcos 60) = &c+ 2mv代入數據求出Vc= 3 m/s.(2)小球經過C點時受到三個力作用，即重力 G彈簧彈力F、環(huán)的彳用力Fn,設環(huán)對小球的作用力方向向上，根據牛頓第二定律有2VcF+ Fn- mg= m|RF= kxx= R2VcL所以 Fn= m-+ mg- F3.2 N ,方向豎直向下.Fn= 3.2 N ,方向豎直向上根據牛頓第三定律得出，小球對環(huán)的作用力大小為【答案】(1)3 m/s (2)3.2 N ,方向豎直向下12.【解析】 (1)由于不計機械能損失，因