高中物理复习机械能守恒定律第19讲重力势能弹性势能机械能守恒定律训练二机械能守恒定律综合应用对点练.docx

训练二机械能守恒定律综合应用1(2018泰州中学学测模拟一)着陆点火进一步减慢火箭的掉落速度，实现定点软着陆，此过程中下列说法正确的是()A火箭处于失重状态 B火箭的机械能在减小C合外力对火箭做正功 D火箭处于平衡状态2(2018扬州学测模拟)如图1所示，m1与m2通过轻质绳连接，m1m2，滑轮光滑且质量不计在m2下降一段距离(不计空气阻力)的过程中，下列说法中正确的是()图1Am1的机械能守恒Bm1的机械能减小Cm1和m2的总机械能减少Dm1和m2组成的系统机械能守恒3(2018启东中学学测最后一考)如图2所示，A为一放在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点，弹簧始终在弹性限度内现突然撤去力F，小球将向上弹起直至速度为零，不计空气阻力，则小球在上升过程中()图2A小球向上做匀变速直线运动B当弹簧恢复到原长时，小球速度恰减为零C小球动能先增大后减小D小球机械能逐渐增大4.(2017南京金陵中学模拟)如图3所示，质量m50 kg的跳水运动员从距水面高h10 m的跳台上以v05 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中若忽略运动员的身高，不计空气阻力取g10 m/s2，求：图3(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为零势能面)；(2)运动员起跳时的动能；(3)运动员入水时的速度大小5(2018无锡学测模拟)近年来，我市校园足球活动蓬勃开展在一次足球比赛中，质量为m的足球在离地高h处，以v1的速度水平飞向球门，守门员高高跃起，用拳头将球水平击向己方球员，击球时的照片如图4甲所示击出后的足球速度为v2，它的运动可视为平抛运动，重力加速度为g.图4(1)求守门员击球过程中对足球所做的功W；(2)若足球未被己方球员接到而落至地面，求足球从击出到落地所经历的时间t；(3)若足球恰好垂直落在跑来接球的己方球员的大腿上，己方队员在接球时大腿与水平方向成角(如图乙所示)，求足球从击出到落到己方球员大腿上的过程中减少的重力势能Ep.6在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论如图5所示，他们将选手简化为质量m60 kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动；此时绳与竖直方向夹角53，绳的悬挂点O距水面的高度为H3 m绳长l不确定，不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计取重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.求：图5(1)若绳长l2 m，选手摆到最低点时速度的大小；(2)在(1)问条件下，选手摆到最低点时对绳拉力的大小；(3)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远请通过推算说明你的观点7如图6，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过半圆形轨道的最高点A.已知POC60，求：图6(1)滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力大小；(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数；(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能答案精析1B2.D3.C4(1)5 000 J(2)625 J(3)15 m/s解析(1)Epmgh5 000 J(2)Ekmv02625 J(3)由机械能守恒定律得mghmv02mv2解得v15 m/s5见解析解析(1)据动能定理，Wmv22mv12.(2)足球落在地面上，根据平抛运动竖直方向分运动可看做自由落体运动可得hgt2，得t.(3)由题意可知，足球垂直落在大腿上，根据几何关系可得tan ，即t0足球从击出到垂直落到大腿上，下降的高度为Hgt02足球从击出到垂直落到大腿上过程中减少的重力势能为EpmgH.6(1)4 m/s(2)1 080 N(3)见解析解析(1)选手摆到最低点过程中机械能守恒，对选手运用机械能守恒定律有mgl(1cos )mv2代入数据得v4 m/s(2)选手到最低点时Fmgm联立得F1 080 N由牛顿第三定律可知：选手摆到最低点时对绳的拉力FF1 080 N.(3)选手从最低点开始做平抛运动，则有xvtHlgt2联立式得x2当l1.5 m时，x有最大值，因此，两人的看法均不正确当绳长越接近1.5 m时，落点距岸边越远7(1)2mg(2)0.25(3)3mgR解析(1)设滑块第一次滑至C点时的速度为vC，半圆轨道对滑块的支持力为FN，P到C过程由机械能守恒定律得：mgR(1cos 60)mvC2，在C点：FNmgm，解得FN2mg，由牛顿第三定律得：滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道