2014年高考总复习物理专题针对训练：必修2第五章第三节知能演练轻巧夺冠.doc

一、单项选择题1下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B忽略空气阻力，物体竖直上抛C火箭升空过程D拉着物体沿光滑斜面匀速上升解析：选B.跳伞运动员在空中匀速下降时，动能不变，重力势能减小，故机械能减少，A错误；忽略空气阻力，物体竖直上抛时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；火箭升空时，推力做正功，机械能增加，C错误；拉着物体沿光滑斜面匀速上升时，动能不变，重力势能增加，故机械能增加，D错误2乒乓球上下振动，振动的幅度愈来愈小，关于乒乓球的机械能，下列说法中正确的是()A机械能守恒B机械能减少C机械能增加D机械能有时增加，有时减少答案：B3(2012高考福建卷)如图5311所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块()图5311A速率的变化量不同B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同D重力做功的平均功率相同解析：选D.剪断轻绳后两物块运动中机械能守恒着地时的速率皆为，故A、B皆错误由剪断轻绳前的平衡状态可得mAgmBgsin，故重力势能变化量mAghmBgh sinmBgh，C错误由Fcos及得AmAg，BmBgcos(90)mBgsin，故可知AB，D正确4.图5312如图5312所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g10 m/s2)()A10 JB15 JC20 J D25 J解析：选A.vy m/s m/s，v2 m/s，由机械能守恒得：Epmghmv2，代入数据解得：Ep10 J，A正确5.图5313如图5313所示，一匀质杆长为r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的圆弧，BD为水平面则当杆滑到BD位置时的速度大小为()A. B.C. D2解析：选B.虽然杆在下滑过程中有转动发生，但初始状态静止，末状态匀速平动，整个过程无机械能损失，故由机械能守恒定律得：mv2Epmg，解得：v，B正确6.图5314(2013合肥模拟)一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，小孩从高处开始下落到弹起的整个过程中，他的运动速度v随时间t变化的图线如图5314所示，图中只有Oa段和cd段为直线则根据该图线可知()A小孩在蹦床上的过程仅在t1到t3的时间内B小孩在蹦床上的过程仅在t1到t5的时间内C蹦床的弹性势能增大的过程在t1到t2的时间内D蹦床的弹性势能增大的过程在t1到t5的时间内解析：选B.t1时刻开始小孩的加速度开始变化，说明小孩此时开始与蹦床接触，t5时刻以后小孩的加速度与0t1时间相同，说明t5时刻开始小孩离开蹦床，故A错误，B正确；t3时刻小孩的速度为零，此时小孩运动到最低点，蹦床的弹性势能最大，故弹性势能增大的过程在t1到t3时间内，C、D均错误7.图5315(2013南京金陵中学高三模拟)如图5315所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处，且可绕O点在竖直平面内做圆周运动，绳长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度不可能是()A大于 B小于C等于 D等于2L解析：选A.小球上摆的高度不超过O点时，小球的动能全部转化为重力势能，则由mghmv得h，C可能；小球上摆的高度Lh2L时，小球在高于O点的某位置开始做斜上抛运动，最高点的速度不为零，即动能不能全部转化为重力势能，mghmv，h，B可能，小球能通过圆周最高点时，上升的高度为2L，D可能；由于最高点速度不为零，仍有h，综上所述，A不可能8.图5316如图5316所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看做质点)，且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g)，下列说法正确的是()AA球增加的机械能等于B球减少的机械能BA球增加的重力势能等于B球减少的重力势能CA球的最大速度为 D细杆对A球做的功为2mgR解析：选A.系统机械能守恒的实质可以理解为是一种机械能的转移，此题的情景就是A球增加的机械能等于B球减少的机械能，A正确，B错误；根据机械能守恒定律：2mg2Rmg2R3mv2，所以A球的最大速度为 ，C错误；根据功能关系，细杆对A球做的功等于A球增加的机械能，即WAmv2mg2RmgR，故D错误9.图5317(2013河北教学监测)如图5317所示，倾角为30、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端现由静止释放A、B两球，B球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上已知重力加速度为g，不计一切摩擦，则()AA球刚滑至水平面时的速度大小为BB球刚滑至水平面时的速度大小为C两球在水平面上不可能相撞D在A球沿斜面下滑的过程中，轻绳对B球先做正功、后做负功解析：选A.因B球和弧形挡板碰撞无能量损失，并且B球的方向变为沿斜面向下由于A、B球在一条线上，所以A、B球的线速度大小相等(B球上升过程中，A球未到达水平面时)当A球刚到水平面时，B球在竖直高度为L/2处，由能量守恒定律得3mgLmgL/2(3mm)v，解得v1，A正确；因A球到达水平面上，B球还在斜面上，所以B球到水平面时速度比A球快对B球由能量守恒定律得mvmgLmv，得v2，B错误；由于v2v1，所以B球可以追上A球，C错误；A球在斜面上下滑过程中，前L距离绳对B球做正功，A球到达斜面中点后，绳不再对B球做功，D错误二、非选择题10.图5318如图5318所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速度释放摆下求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功？解析：设当杆转到竖直位置时，A球和B球的速度分别为vA和vB.如果把轻杆、两球组成的系统作为研究对象，那么由于杆和球的相互作用力做功总和等于零，故系统机械能守恒若取B的最低点为重力势能参考平面，可得2mgLmvmvmgL又因A球与B球在各个时刻对应的角速度相同，故vB2vA由以上二式得：vA，vB.根据动能定理，可解出杆对A、B做的功对A有：WAmgmv0，所以WA0.2mgL.对B有：WBmgLmv0，所以WB0.2mgL.答案：0.2mgL0.2mgL11如图5319所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：图5319(1)小物块的落点距O的距离；(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能解析：设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3.(1)因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，有mg小物块由A射出后做平抛运动，由平抛运动的规律有xv3t2Rgt2联立解得：x2R，即小物块的落点距O的距离为2R.(2)小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得mvmg2Rmv小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：mvmvmgL小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有Epmv由联立解得：EpmgRmgL.答案：(1)2R(2)mgRmgL12.图5320(2013皖南八校联考)如图5320所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m0.4 kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接小物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d1.2 m，此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为37，小物块A恰能保持静止现在在小物块B的下端挂一个小物块Q(未画出)，小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处，不计摩擦和空气阻力，cos370.8、sin370.6，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小物块A到达C处时的加速度大小；(2)小物块B的质量；(3)小物块Q的质量解析：(1)当小物块A到达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方