高考物理 高频考点模拟新题精选训练 专题20 机械能守恒定律.doc

高考物理高频考点2013模拟新题精选训练 专题20 机械能守恒定律1. （2013年河南省信阳市期末）下列关于体育项目的说法正确的是a撑杆跳高，借助撑杆将人的动能转化成人的重力势能，故可跳得更高b短跑运动员跑鞋底部装有尖端向地的钢鞋，是为了增加鞋的弹力c跳板跳水，借助跳板的弹力，增大腾空高度，可增加做动作的时间d摩托车障碍赛，摩托车腾空后，落地时应前轮先着地，这样可以防止向前翻到2（2013福建省二校联考）有一竖直放置的“t”形架，表面光滑，滑块a、b分别套在水平杆与竖直杆上，a、b用一不可伸长的轻细绳相连，a、b质量相等，且可看做质点，如图4所示，开始时细绳水平伸直，a、b静止由静止释放b后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块b沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接a、b的绳长为 ()a. b. c. d. 答案：d解析：由静止释放b后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块b沿细绳方向的分速度为vcos60=v/2。此时a的速度为v/2cos30=v/3。b下滑高度h=lcos60=l/2，由机械能守恒定律，mgh=mv2+m(v/3)2，联立解得l=，选项d正确。 3. （2013武汉摸底）如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆ab，是按照从高度为h处以初速度vo平抛的运动轨迹制成的，a端为抛出点，b端为落地点。现将一小球套于其上，由静止开始从轨道a端滑下。已知重力加速度为g，当小球到达轨道b端时a.小球的速率为b.小球的速率为c.小球在水平方向的速度大小为vod小球在水平方向的速度大小为4. （2013温州八校联考）如图13所示，质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量，滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是（ ） 5. （2013辽宁省五校协作体高三期初联考）如图所示，a、b两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，a放在固定的光滑斜面上，b、c两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，c球放在水平地面上。现用手控制住a，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知a的质量为4m，b、c的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放a后，a沿斜面下滑至速度最大时c恰好离开地面。下列说法正确的是a斜面倾角=60ba获得最大速度为cc刚离开地面时，b的加速度最大d从释放a到c刚离开地面的过程中，a、b两小球组成的系统机械能守恒6. （2013辽宁省五校协作体高三期初联考）如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为r的竖直光滑轨道的最高点c，则水平力对小球所做的功至少为amgr b2mgr c2.5mgr d3mgr答案：c解析：要通过竖直光滑轨道的最高点c，在c点，则有mg=mv2/r，对小球，由动能定理，w-mg2r= mv2，联立解得w=2.5mgr，选项c正确。7(2013西安摸底)如图所示，弹簧一端固定在墙上，另一端与物块接触但不连结，现利用该装置研究物块在粗糙水平面上滑行的距离s与弹簧压缩量x的关系，测得数据如下表所示，由表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量x之间的关系是(k为比例系数) ( ) x/cm0.51.02.04.0s/cm52080320a b c d答案：c解析：根据表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量x之间的关系是，选项c正确。8（2013河南漯河市联考）一个小球在竖直环内至少做n次圆周运动，当它第（n2）次经过环的最低点时的速度是7m/s；第（n1）次经过环的最低点时的速度是5m/s，则小球在第n次经过环的最低点时的速度v一定满足（ ）av1m/s bv=1m/s cvr）是竖直轨道，ce 是水平轨道，cdrab 与 bc 相切于 b 点，bc 与 ce 相切于 c 点， 轨道的 ad 段光滑，de 段粗糙且足够长。 一根长为 r 的轻杆两端分别固定着两个质量均为 m 的相同小球 p、q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置， 并使 q 与 b 等高。 现解除锁定释放轻杆， 轻杆将沿轨道下滑， 重力加速度为 g。 （1）q 球经过 d 点后，继续滑行距离 s 停下（sr）求小球与 de 段之间的动摩擦因数。（2）求 q 球到达 c 点时的速度大小。14（15分）（2013四川资阳诊断）一质量为m=2kg的小滑块，从半径r=1.25m的光滑圆弧轨道上的a点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端b切线水平。a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1，传送带右端点c距水平地面的高度h=1.25m，e为c的竖直投影点。g取10m/s2，求：（1）当传送带静止时，滑块恰能在b轮最高点c离开传送带，则bc两点间的距离是多少？（2）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从c点飞出落到地面d点，已知cd两点水平距离为3m。试求：a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。解题思路：应用机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律及其相关知识列方程求得bc两点间的距离；由平抛运动规律、匀变速直线运动规律和功能关系及其相关知识解得a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。考查要点：机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律、平抛运动规律、匀变速直评分参考意见：本题满分15分，其中式2分，式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。图10befda15、（14分）（2013黄冈月考）如图10所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在a点，ab是过a的竖直线，e为ab上的一点，且ae=0.5l，过e作水平线ef，在ef上钉铁钉d，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞（1）若钉铁钉位置在e点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线ef上距e点距离的取值。当小球落到d点正下方时，绳受到的最大拉力为f，此时小球的速度v1，由牛顿第二定律有：钉子位置在水平线ef上距e点距离的取值范围是： x 16（2013广东汕头金山中学测试）如图所示，物体a的质量为m，圆环b的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放圆环不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2，求：（1）为使圆环能下降h =3m，两个物体的质量应满足什么关系？（2）若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s，则两个物体的质量有何关 系？（3）不管两个物体的质量为多大，圆环下降h =3m时的速度不可能超过多大？faocbpr17.（20分）（2013四川攀枝花第二次统考）如图所示，静放在水平面上的圆形（半径为r）光滑管道abc，c为最高点，b为最低点,管道在竖直面内。管道内放一小球，小球可在管道内自由移动，现用一装置将小球锁定在p点，过p点的半径op与竖直方向的夹角为。现对管道施加一水平向右的恒力f，同时解除对小球的锁定，管道沿水平面向右做匀加速运动，小球相对管道仍保持静止。经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动，小球能到达管道的a点。重力加速度为g，小球及管道大小不计。求：（1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；（2）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值。（2分）（3分）联立以上相关各式得：（2分）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值为：及（1分）18、（2013上海市嘉定区期末）如图a所示，竖直光滑杆固定不动，上面套有下端接触地面的轻弹簧和一个小物体。将小物体在一定高度静止释放，通过传感器测量到小物体的速度和离地高度h并做出其动能-高度图b。其中高度从0.35m下降到0.3m范围内图像为直线，其余部分为曲线。以地面为零势能面，根据图像求：（1）小物体的质量m为多少？（2）轻弹簧弹性势能最大时，小物体的动能与重力势能之和为多大？（3）把小物体和轻弹簧作为一个系统研究，系统具有的最小势能为多少？解析：（1）根据机械能守恒或动能定理，由0.35m出下落至0.3m处的过程中为自由下落，由图中读出：在下落0.05m后，ek=0.5jmgh=ek m=1kg4分（2）轻弹簧弹性势能最大时，小物体位于最低处h1=