(浙江选考)高考物理总复习第5章机械能守恒定律(第3课时)机械能守恒定律及其应用试题

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1、第 3 课时机械能守恒定律及其应用学考题组)1篮球从一定高度下落至地面，经多次反弹后静止在地面上，此过程中()B重力始终做正功A动能时刻在减少D机械能不守恒C重力势能时刻在减少解析篮球的动能增大时，重力势能减小，动能减小时，重力势能增大，但机械能不守恒， D 正确。答案D2把一本质量为1.0 kg的书，从距地面1.2 m 高的书架移到距地面2.0 m 高的书架，这本书的重力势能增加了()A0.8J B8J C8J D20J解析Ep mgh 110(2.0 1.2) J8 J答案B3在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(

2、)B水平抛的最大A一样大D斜向下抛的最大C斜向上抛的最大11解析由机械能守恒定律mgh2mv21 2mv2知，落地时速度v2 的大小相等，故A 正确。答案A4如图所示，质量均为m的两个物体甲和乙从同一水平面下降相同高度，甲物体竖直向下运动，乙物体沿斜面下滑。下列说法正确的是()A重力对甲做功mghB重力对乙做功mglC甲的重力势能增加mghD乙的重力势能减小mgl答案A5物体做自由落体运动，k 代表动能，p 代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零EE1 / 5势能面 ( 不计一切阻力 ) 。下列图象能正确反映各物理量之间关系的是()解析 由机械能守恒定律得Ep E Ek，可知势能与动能关系

3、的图象为倾斜的直线， C 错；由动能定理得Ek mgh，则 Ep E mgh，故势能 与 h 关系的图象也为倾斜的直线，D 错； Ep12122 E 2mv，故势能与速度关系的图象为开口向下的抛物线，B 对； Ep E 2mgt ，势能与时间关系的图象也为开口向下的抛物线，A错。答案B6. 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球 A，若将小球A 从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为。若将小球A换为质量为2m的小球，仍从弹hB簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B 下降 h 时的速度为 ()A. 2ghB.gh C.ghD 02解析对弹簧和小球

4、，根据机械能守恒定律得弹性势能p；对弹簧和小球，根据AEmghBp12B 下降 h 时的速度vgh，只有选项B 正机械能守恒定律 有 E 22mv 2mgh，得小球确。答案B7取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()5A.6B.4C.3D.12解析根据平抛运动的规律和机械能守恒定律解题。设物块水平抛出的初速度为v0，高度1为 h，由机械能守恒定律得2mv20 mgh，即 v0 2gh。物块在竖直方向上的运动是自由落体运动，故落地时的竖直分速度vy2gh v0，则该物块落地时的速度方向与水平方

5、向的2 / 5夹角 4 ，故选项B 正确， 故选项 A、 C、 D 错误。答案B8静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是()a，则机械能增量 E Fh Fat2解析 设在恒力作用下的加速度为2 ，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变。故C正确， A、 B、 D 错误。答案C9在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意图如图所示。小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运

6、动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、 2、 3 的位置，且1 与 2 的间距等于2 与 3 的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、 x2、 x3，机械能的变化量依次为E1、E2、E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()A x2 x1x3x2，E1E2E3B x2 x1x3x2，E1E2E3C x2x1x3 x2，E1 E2E3D x2x1x3 x2，E1 E2t 23；在水平方向上x12 x2 x1 v0t 12， x23 x3 x2 v0t 23，故有： x2 x1 x3 x2，又因忽略空气阻力的影响，故此过程中机械能守恒，所以有E E

7、 E 0，选项 B 正确。123答案 B加试题组)10如图所示，质量、初速度大小都相同的A、 B、 C 三个小球，在同一水平面上，A 球竖直上抛， B 球以倾斜角 斜向上抛，空气阻力不计，C 球沿倾角为 的光滑斜面上滑，它3 / 5们上升的最大高度分别为hA、 hB、 hC，则 ()B hA hB hCA hAhB hCD h h hBC h h hACABC解析对于 A 球和 C球，当到达最高点时，速度均会减为0，所以由机械能守恒定律可得1220，所以AC，而B球当上升到最高点时，只有竖直方向的分速度减为 0，水平方mvmghhh向速度保持不变，所以由机械能定律得1B1ACB2mv20 mg

8、h 2mv2高，所以 h h h ，故 D正确。答案D11如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道在竖直平面内与光滑水平轨道相切于CCDEAC点，水平轨道 AC上有一轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧自由端B 与轨道最低点 C 的距离为4R，现用一个小球压缩弹簧( 不拴接 ) ，当弹簧的压缩量为l 时，释放小球，小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点；之后再次从B点用该小球压缩弹E簧，释放后小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B 点，已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，求第二次压缩时弹簧的压缩量。解析设第一次压缩量为l时，弹簧的弹性势能为p。E释放小球后弹

9、 簧的弹性势能转化为小球的动能，设小球离开弹簧时速度为v1由机械能守恒定律得p1E2mv21设小球在最高点 E 时的速度为 v2，由临界条件可知v22gR，mg mRv11由机械能守恒定律可得 2mv21 mg2R2mv2以上几式联立解得p5E2mgR设第二次压缩时弹簧的压缩量为 x，此时弹簧的弹性势能为Ep1小球通过最高点E 时的速度为v3，由机械能守恒定律可得：Ep mg2R2mv23小球从 E 点开始做平抛运动，由平抛运动规律得4 / 5124R v3t ，2R 2gt解得 v3 2gR，解得p 4mgREEp x2210由已知条件可得Ep l2 ，代入数据解得x5l 。210答案5 l

10、12(2016 杭二中期中 ) 如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径为R 2 m，入口的平直轨道和出口的平直轨道均是粗糙的，质量2 kg的小车与水平轨道之间ACCDm的动摩擦因数均为 0.5 。加速阶段AB 的长度为l 3 m，小车从A 点由静止开始受到水平拉力 F 60 N 的作用，在 B 点撤去拉力， g 取 10 m/s 2，试问：(1) 要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在C点的速度为多少？(2) 满足第 (1) 的条件下，小车沿着出口平轨道CD滑行多远的距离？(3) 要使小车不脱离轨道，平直轨道段的长度范围？BC解析 (1) 小车恰好通过圆轨道的最高点 v20mg mR11由机械能守恒定律2mvC2 mg2R2mv02解得 vC 10 m/s(2) 根据动能定理：CD 0 1C2mgs2mv解得 s10 mCD(3) 根据动能定理； Fl mg( l sBC) mgh0 0 h R得 sBC11 mFl(BC) 12Cmg ls2mvv 10 m/sC得 s 5 mBCBC满足 s 5 m 或 s 11 m 。BCBC答案 (1)10 m/s(2)10 m (3) s5 m 或s 11 mBCBC5 / 5