浙江省临海市杜桥中学高三物理一轮复习 机械能.doc

机械能守恒定律 班级 姓名 1在下列所描述的运动过程中，若物体所受的空气阻力均可忽略不计，则机械能守恒的是 （ ）a小孩沿滑梯匀速滑下 b电梯中的货物随电梯一起匀速下降c被投掷出的铅球在空中运动 d发射过程中的火箭加速上升2把质量为m的小球从距离地面高为h处以角斜向上方抛出，初速度为v0 ，不计空气阻力，小球落地时的速度大小与下列那些因素有关（ ）a小球的初速度v0的大小 b小球的质量mc小球抛出时的高度h d小球抛出时的仰角3一根质量为m、长为l的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m小球分别拴在链条左端和右端，如图b、图c所示。约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是ava=vb=vc bva vb va vb dva vb vc4一物块从某一高度水平抛出，刚抛出时其动能与重力势能恰好相等（取水平地面作为参考平面）。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( )a. b. c. d. 5如图所示，光滑斜面p固定在小车上，一小球在斜面的底端，与小车一起以速度v向右匀速运动。若小车遇到障碍物而突然停止运动，小球将冲上斜面。关于小球上升的最大高度，下列说法中正确的是a一定等于v2/2g b可能大于v2/2gc可能小于v2/2g d一定小于v2/2g6如图，在下列不同情形中将光滑小球以相同速率v射出，忽略空气阻力，结果只有一种情形小球不能到达天花板，则该情形是7如图所示，分别用质量不计且不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球a、b，将二球拉开，使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开a、b二球，二球在运动中空气阻力不计，到最低点时二球在同一水平面上，关于二球运动过程中的下列说法中错误的是aa球的机械能守恒b弹簧的弹力对b球不做功c刚刚释放时，细线对a球的拉力为零d在最低点时，b球的速度比a球的速度小8如图所示，两个质量相同的小球a和b，分别用细线悬在等高的o1、o2两点，a球的悬线比b球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时（以悬点所在水平面为零势能面），下列说法正确的是aa球的速度大于b球的速度b悬线对a球的拉力大于对b球的拉力ca球的向心加速度等于b球的向心加速度da球的机械能大于b球的机械能9质量为的跳水运动员，从离地面高的跳台上以速度斜向上跳起，跳起最大高度离跳台为，最后以速度进入水中，空气阻力不能忽略，则下列说法正确的是（ ）a运动员起跳时做的功为b从起跳到入水，重力对运动员做的功为c运动员克服空气阻力做的功为d运动员在下落过程中机械能总量保持不变10一个质量为的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以的加速度竖直向上加速运动，则在此物体上升高度的过程中，下列说法正确的是（ ）a物体的重力势能增加了 b物体的动能增加了c拉力对物体做功为 d物体的机械能增加了11如图所示，长为l的轻绳一端固定于o点，另一端系一质量为m的小球，现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g，当绳与竖直方向的夹角时，小球受到的合力大小为a. b. c. d.12如图所示，一质量为m的足球，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的b点时（取地面为零势面，不计阻力），下列说法正确的是a在b点处的重力势能为 b在b点处的机械能为c在b点处的动能为 d在b点处的机械能为 abhm13下图中，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的a点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端b时速度恰好为零。则在圆环下滑至底端的过程中a.圆环的机械能守恒 b.弹力对圆环做负功，大小为mghc.圆环所受合力做功为零d.圆环到达b时弹簧弹性势能为mgh14如图所示，光滑斜面ab与光滑竖直圆弧轨道bcd在b点平滑连接，质量为m的小物块从斜面上a点由静止释放并滑下，经圆弧轨道最低点c后能沿轨道通过最高点d，此时对d点的压力恰好等于其重力。重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）物块运动到最低点c时对轨道的压力大小；（2）a、c的高度差h与圆弧轨道半径r的比值。15成都是一座来了就不想走的城市，悠闲而不失高雅，前不久，成都东区音乐公园就举办了一场盛大的钢琴音乐会。工作人员在布置舞台时，要用绳索把钢琴从高台吊运到地面。已知钢琴的质量为175kg，绳索能承受的最大拉力为1820n，吊运过程中钢琴以0.6m/s的速度在竖直方向上做匀速直线运动。降落至底部距地面的高度为h时，立即以恒定加速度减速，最终钢琴落地时刚好速度为零（g取10m/s2），求：（1）h的最小值是多少；（2）为了保证绳索和钢琴的安全，此次以0.6m/s的初速度匀减速到零，用时3s，求此次减速过程中钢琴机械能的变化量e。abcx1x216质量m = 0.2kg的小球放在竖立的轻弹簧上，并把球往下按至a的位置，如图所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置c，途中经过位置b时弹簧正好处于自由状态。已知b、a的高度差x1 =0.1m，c、b的高度差x2 = 0.2m，空气的阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2，弹性势能的表达式,式中x为弹簧的形变量。求:（1）弹簧的劲度系数k；（2）松手后瞬间小球的加速度大小a。17如图所示，一滑板b静止在水平面上，上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为r的1/4圆形光滑轨道相切于q。一物块a从圆形轨道与圆心等高的p点无初速度释放，当物块经过q点滑上滑板之后即刻受到大小f=2mg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m，滑板与水平面间的动摩擦因数，物块与滑板间的动摩擦因数3，物块可视为质点，重力加速度取g.（1）求物块滑到q点的速度大小；（2）通过计算判断物块在滑板上滑行过程中，滑板是否滑动；18如图，一个半径为r的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，o点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球a和b，当它们处于平衡状态时，小球a与o点的连线与水平线的夹角为60。(1)求小球a与小球b的质量比mamb； (2)现将a球质量改为2m、b球质量改为m，且开始时a球位于碗口c点，由静止沿碗下滑，当a球滑到碗底时，求两球总的重力势能改变量；(b球未碰到碗壁)(3)在(2)条件下，当a球滑到碗底时，求b球的速度大小。参考答案1c【解析】试题分析：小孩沿滑梯匀速滑下时，小孩要受到阻力的作用，故机械能减小；电梯中的货物随电梯一起匀速下降时，动能不变，重力势能减小，故机械能减小；被投掷出的铅球在空中运动中，只受重力作用，故机械能守恒；发射过程中的火箭加速上升中，动能和势能都增大，故机械能变大；故选c.考点：机械能守恒.2ac【解析】试题分析：从小球从抛出到落地，由动能定理可知：，解得，则小球落地时的速度大小与小球的初速度v0的大小、小球抛出时的高度h有关，故选ac。考点：动能定理.3c【解析】试题分析：图a中，当整根链条离开桌面时，根据机械能守恒定律可得：，解得;图b中，当整根链条离开桌面时，根据机械能守恒定律可得：解得：；图c中，当整根链条离开桌面时，根据机械能守恒定律可得：解得：；故vc va vb ，选项c正确。考点：机械能守恒定律。4b【解析】试题分析：设抛出时初速度为，距离底面的高度为，则初始位置，落地时水平方向的初速度为，竖直方向上速度，根据初始位置时，得出，速度方向与水平方向的夹角，得出，所以b项正确；a、c、d项错误。考点：本题考查了平抛运动的规律5c【解析】试题分析：小球冲上斜面有两种可能性，一是斜面足够长，滑到某处小球的速度为0，此时根据能量守恒mgh=mv2可得，小球上升的高度为h=；如果斜面不足够长，小球滑出斜面时做斜抛运动，到最高点时由于仍然有一定的水平方向的速度，即仍有一定的动能，所以上升的高度会小于，故选项c正确。考点：机械能守恒，斜抛运动。6b【解析】试题分析：由题意，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，将光滑小球以相同速率v射出，则当小球的速度为零时，小球到达的高度最大；图中的acd三种情况中，小球的速度都能到零；而b图中小球做斜上抛运动，到达最高点的速度不为零，故上升的最大高度小于acd三种情况，故如果只有一种情形小球不能到达天花板，则该情形是b；故选b.考点：机械能守恒定律.7b【解析】试题分析：运动过程中，只有重力对a球做正功，a球的机械能守恒，a正确；弹簧的弹力对b球做负功，b错误；刚刚释放时，a球速度为零，向心力为零，细线对a球的拉力为零，c正确；两小球重力势能的变化量相同，b球的重力势能有一部分转化为弹簧的弹性势能，因此b球速度较小，d正确。故选b。考点：功、能量守恒8ac【解析】试题分析：运动过程机械能守恒，因a球的线较长，所以a球减少的重力势能较多，转化成的动能较多，获得的速度就较大，故a项正确；由牛顿第二定律和机械能守恒定律得 和，联立解得，又两小球的质量相等，所以悬线对两小球的拉力相等，故b项错；由及得，故c项正确；因机械能守恒，两球在初始状态机械能都为0，到达最低点仍为0，即机械能相等，故d项错。考点：本题考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律的应用。9ab【解析】试题分析：运动员离开跳台时具有了一定的动能，动能是运动员做功产生的，所以a项正确；重力做功只与物体的初末位置高度差有关，运动员从初始位置到入水高度差为h，所以b项正确；根据动能定理求出空气阻力做功，得出克服空气阻力做功为，所以c项错误；运动员在运动过程中有空气阻力在做负功，机械能不守恒，所以d项错误。考点：本题考查了动能定理和功能关系10bd【解析】试题分析：重力做负功重力势能增加，物体上升h过程中，重力所做的负功为，重力势能增加了，所以a项错误；物体所受的合外力为，合外力做功等于动能的变化量，合外力做功为，物体的动能增加了，所以b项正确；根据牛顿第二定律可以求出拉力，拉力做功为，所以c项错误；除重力弹力之外的力做功影响机械能的变化，拉力做功为，所以机械能增加了，d项正确。考点：本题考查了功能关系11b【解析】试题分析：当绳与竖直方向的夹角时，由机械能守恒定律可得：；根据牛顿定律可得小球沿绳子方向的合力即向心力为：，小球受的合力为：，故选b.考点：机械能守恒定律及牛顿第二定律.12ab【解析】试题分析：b点距离零势能点的高度为h，所以在b点处的重力势能为，a正确；整个过程中只有重力做功，机械能守恒，所以在b点的机械能等于a的点机械能，在a点动能为，势能为零，所以机械能为，或者在b点时动能为零，势能为，所以机械能为，b正确，cd错误。考点：考查了机械能以及机械能守恒13bcd【解析】试题分析：圆环除了重力做功以外还有弹簧的弹力做功，故圆环的机械能不守恒，选项a错误；圆环从开始下落到落到b点，由动能定理：，即w弹=mgh，选项b正确；由动能定理，则圆环所受合力做功为零，选项c正确；因克服弹力做功等于增加的弹性势能，故圆环到达b时弹簧弹性势能为mgh，选项d正确；故选bcd.考点：机械能守恒定律；动能定理的应用.14（1）7mg；（2）3。【解析】试题分析：(1)当物体在c点时：；当物体在d点时：；物体时遵循机械能守恒定律：；故则；(2)物体由 ；因为在c点：联立两式，解得；考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律。15（1）0.45m (2) 1606.5j【解析】试题分析：（1）当拉力最大时，h有最小值。对钢琴：f-mg=ma a=0.4 m/s2v2=-2ah h=0.45m （6分）（用动能定理同样得分）(2)当减速时间为3s时： （3分）（法一） （4分）所以，钢琴机械能的机械能减少了1606.5j（2分）（法二） （4分）所以，钢琴机械能的机械能减少了1606.5j（2分）考点：本题考查牛顿第二定律、机械能，意在考查学生的综合能力。16（1）120n/m；（2）50m/s2。【解析】试题分析：(1)：弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能，；所以n/m；(2)对于a而言：；故m/s2 。考点：机械能守恒定律，牛顿第二定律。17（1） （2）滑板b将向左滑动做加速运动 （3）【解析】试题分析：（1）物块a从p点运动到q点的过程中，由动能定理有：（3分） 解得： （3分）（2）物块a滑上滑板b时，滑板b在水平方向受