（測控導(dǎo)航）高考物理一輪 第五章《機(jī)械能》第3課時(shí)基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版

第課時(shí)機(jī)械能機(jī)械能守恒定律【測控導(dǎo)航】知識點(diǎn)題號1.機(jī)械能及機(jī)械能守恒定律的理解1、2、5、72.機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用6、8、103.力學(xué)綜合問題中機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用3、4、9、11、121~4題為單選題;5~10題為多選題1.物體做自由落體運(yùn)動(dòng),Ek表示其動(dòng)能,Ep表示其勢能,h表示其下落的距離,t、v分別表示其下落的時(shí)間和速度,以水平面為零勢能面,能正確反映各物理量之間關(guān)系的是(D)解析:設(shè)物體最初離地面的高度為H,物體做自由落體運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t后,v=gt,則Ek=12mv2=mg22t2,選項(xiàng)A、B均錯(cuò);由機(jī)械能守恒可知,Ek=E總-E2.(2012年上海卷)質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、B平放于水平地面,繩A較長.分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起,直至全部離開地面,兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為hA、hB,上述過程中克服重力做功分別為WA、WB.若(D)A.hA=hB,則一定有WA=WBB.hA>hB,則可能有WA<WBC.hA<hB,則可能有WA=WBD.hA>hB,則一定有WA>WB解析:分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起,直至全部離開地面,由于繩A較長,hA>hB,A重力勢能增加較多,則一定有WA>WB,選項(xiàng)D正確.3.(2012崇明二模)如圖所示,小球從靜止開始沿光滑曲面軌道AB滑下,從B端水平飛出,撞擊到一個(gè)與地面成θ=37°的斜面上,撞擊點(diǎn)為C.已知斜面上端與曲面末端B相連.若AB的高度差為h,BC間的高度差為H,則h與H的比值hH等于(不計(jì)空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°(C)A.34 B.43 C.4解析:由機(jī)械能守恒定律,mgh=12mv2,解得小球從B點(diǎn)平拋的初速度v=2gh.平拋水平位移,x=vt,H=12tan37°=H/x,聯(lián)立解得:hH=44.(2012年上海卷)如圖,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接,跨過固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱,A的質(zhì)量為B的兩倍.當(dāng)B位于地面時(shí),A恰與圓柱軸心等高.將A由靜止釋放,B上升的最大高度是(C)A.2R B.5R/3 C.4R/3 D.2R/3解析:將A由靜止釋放,由機(jī)械能守恒定律,2mgR-mgR=12·3mv2,解得A落地時(shí)兩者的速度v=23gR解決多個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí),一般來說,單個(gè)物體機(jī)械能不守恒,對系統(tǒng)靈活選用機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式ΔEA增=ΔEB減或ΔEp減=ΔEk增,可快速解題.5.關(guān)于重力勢能,下列說法中正確的是(AB)A.重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有B.重力勢能為負(fù)值,表示物體的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少C.衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng),當(dāng)由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其重力勢能減小D.只要物體在水平面以下,其重力勢能為負(fù)值解析:由重力勢能的系統(tǒng)性可知,選項(xiàng)A正確;物體在參考平面時(shí)重力勢能為零,高于參考平面時(shí)重力勢能為正,低于參考平面時(shí),重力勢能為負(fù),其“正、負(fù)”表示大小,選項(xiàng)B正確;衛(wèi)星由近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)的過程中,克服重力做功,重力勢能增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;參考平面的選取是任意的,水平面不一定是參考平面,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.如圖所示,小球自a點(diǎn)由靜止自由下落,落到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的過程中(BC)A.小球的機(jī)械能守恒B.小球的機(jī)械能減小C.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.小球的動(dòng)能減小解析:由題意知,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,在小球由a→b→c的過程中,開始時(shí)小球受到的重力大于彈力,因此小球的動(dòng)能增大,當(dāng)彈簧的彈力等于重力時(shí),動(dòng)能最大,然后小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),直至彈簧被壓縮到最短,此時(shí)小球的動(dòng)能為零,彈簧的彈性勢能最大.7.被譽(yù)為“豪小子”的休斯敦火箭隊(duì)7號華裔球員林書豪準(zhǔn)備投二分球前先屈腿下蹲再豎直向上躍起,已知林書豪的質(zhì)量為m,雙腳離開地面時(shí)的速度為v,從開始下蹲至躍起過程中重心上升的高度為h,則下列說法中正確的是(AC)A.從地面躍起過程中,地面支持力對他所做的功為0B.從地面躍起過程中,地面支持力對他所做的功為12mv2C.離開地面后,他在上升過程和下落過程中都處于失重狀態(tài)D.從下蹲到離開地面上升過程中,他的機(jī)械能守恒解析:從地面躍起過程中,地面支持力的位移為零,對他所做的功為0,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;離開地面后,他在上升過程和下落過程中加速度方向向下,都處于失重狀態(tài),選項(xiàng)C正確;從下蹲到離開地面上升過程中,他的機(jī)械能增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8.(2012年廣東卷)如圖是滑道壓力測試的示意圖,光滑圓弧軌道與光滑斜面相切,滑道底部B處安裝一個(gè)壓力傳感器,其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小.某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑,通過B點(diǎn)時(shí),下列表述正確的有(BC)A.N小于滑塊重力 B.N大于滑塊重力C.N越大表明h越大 D.N越大表明h越小解析:滑塊滑至B點(diǎn),加速度向上,滑道對滑塊支持力大于重力,N大于滑塊重力,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;由機(jī)械能守恒定律可知,h越大,滑塊滑至B點(diǎn)速度越大,向心加速度越大,滑道支持力越大,所以N越大表明滑塊滑至B點(diǎn)時(shí)加速度a越大,速度越大,h越大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.9.(2012武漢模擬)如圖所示,半徑為R的1/4光滑圓弧槽固定在小車上,有一小球靜止在圓弧槽的最低點(diǎn).小車和小球一起以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車遇到障礙物突然停止后,小球上升的高度可能(AC)A.等于v2/2g B.大于v2/2gC.小于v2/2g D.與小車的速度v無關(guān)解析:如果v較小,小車停止運(yùn)動(dòng)后,小球還沒有跑出圓弧槽,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有12mv2=mgh,可得h=v2/2g,選項(xiàng)A正確;如果v較大,小車停止運(yùn)動(dòng)后,小球能夠跑出圓弧槽,那么小球出了圓弧槽后將做斜拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),其還有水平方向上的速度,所以12mv2>mgh,可得h<v2/2g,選項(xiàng)C正確.本題答案為AC.10.(2012杭州質(zhì)檢)某空降兵從飛機(jī)上跳下,他從跳離飛機(jī)到落地的過程中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖所示,則下列說法中正確的是(AC)A.0~10s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力B.第10s末空降兵打開降落傘,此后做勻減速運(yùn)動(dòng)至第15s末C.10~15s內(nèi)空降兵豎直方向的加速度方向向上,大小在逐漸減小D.15s后空降兵保持勻速下落,此過程中機(jī)械能守恒解析:由圖像可知,0~10s內(nèi)向下做加速運(yùn)動(dòng),說明整體所受重力大于空氣阻力,選項(xiàng)A正確;第10s末空降兵打開降落傘,由圖像可知,做減速運(yùn)動(dòng),說明加速度方向向上;vt圖像斜率越來越小,說明加速度逐漸減小,第15s末以后做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;15s后空降兵保持勻速下落,此過程中機(jī)械能減少,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11.(2013成都高新區(qū)月考)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).試求:(1)物體運(yùn)動(dòng)到B后一瞬間對導(dǎo)軌的壓力;(2)彈簧開始時(shí)的彈性勢能.解析:(1)物體通過C點(diǎn)時(shí),有mg=mv2R,得出v=gR從B到C的過程中機(jī)械能守恒,有12mvB2=1物體通過半圓形導(dǎo)軌的B點(diǎn)時(shí),有N-mg=mv得出N=6mg由牛頓第三定律可知物體運(yùn)動(dòng)到B后一瞬間對導(dǎo)軌的壓力為6mg.(2)從開始到C的過程中機(jī)械能守恒,有Ep=mg·2R+12mv2,得出Ep=5答案:(1)6mg(2)5212.(2013瀘州市一診)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=16N/m的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上,B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在傾角θ=30°的固定光滑斜面上,用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)繩豎直,cd段的細(xì)繩與斜面平行.開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時(shí),B獲得最大速度.已知A、B的質(zhì)量均為m=0.2kg,重力加速度取g=10m/s2,細(xì)繩與滑輪之間的摩擦不計(jì),求:(1)從釋放C到A剛離開地面時(shí),物體B上升的高度;(2)物體C的質(zhì)量;(3)釋放C到A剛離開地面時(shí),在此過程中細(xì)繩拉力對C物體做的功.解析:(1)設(shè)開始時(shí)彈簧壓縮的長度為xB得:kxB=mg設(shè)當(dāng)物體A剛離開地面時(shí),彈簧的伸長量為xA,得:kxA=mg當(dāng)物體A剛離開地面時(shí),物體B上升的距離為hh=xA+xB解得:h=2mgk=(2)物體A剛離開地面時(shí),物體B獲得最大速度vm,加速度為0,設(shè)C的質(zhì)量為M,對B有:T-mg-kxA=0對C有:Mgsinθ-T=0解得:Mgsinθ-2mg=0解得:M=4m=0.8kg.(3)由于xA=xB,物體B開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大速度的過程中