高考物理复习 知能演练提升 第五章 第三讲 每课一测.doc

每课一测1关于机械能是否守恒，下列说法正确的是()a做匀速直线运动的物体机械能一定守恒b做圆周运动的物体机械能一定守恒c做变速运动的物体机械能可能守恒d合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒解析：做匀速直线运动的物体与做圆周运动的物体，如果是在竖直平面内则机械能不守恒，a、b错误；合外力做功不为零，机械能可能守恒，d错误，c正确。答案：c2(2011全国高考)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()a运动员到达最低点前重力势能始终减小b蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加c蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒d蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：重力做功决定重力势能的变化，随着高度的降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，故a选项正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后，随着运动员的下落弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故b选项正确；在蹦极过程中，由于只有重力和弹性绳的弹力做功，故由运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒，故选项c正确；重力势能的大小与势能零点的选取有关，而势能的改变与势能零点选取无关，故选项d错误。答案：abc3如图1所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力f作用下物体处于静止状态，当撤去力f后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列 图1说法正确的是()a弹簧的弹性势能逐渐减少b弹簧的弹性势能逐渐增加c弹簧的弹性势能先增加后减少d弹簧的弹性势能先减少后增加解析：开始时弹簧处于压缩状态，撤去力f后，物体先向右加速运动后向右减速运动，弹簧先恢复原长后又逐渐伸长，所以弹簧的弹性势能先减少再增加，d正确。答案：d4质量为m的小球从高h处由静止开始自由下落，以地面作为参考平面。当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为()a2mgbmgc.mg d.mg解析：动能和重力势能相等时，根据机械能守恒定律有：2mghmgh，解得小球离地面高度h,得下落高度为h，速度v，故pmgvmg，b选项正确。答案：b5(2012大理模拟)如图2所示，将一个内外侧面均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一坚直墙壁。现让一小球自左端槽口a点的正上方由静止开始下落，从a点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是()a小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功图2b小球从a点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态c小球从a点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒d小球从下落到从右侧离开槽的过程机械能守恒解析：小球从a点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的趋势，但是实际上没有动，整个系统只有重力做功，所以小球与槽组成的系统机械能守恒。而小球过了半圆形槽的最低点以后，半圆形槽向右运动，由于系统没有其他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统的机械能守恒。小球从开始下落至到达槽最低点前，小球先失重，后超重。当小球向右上方滑动时，半圆形槽也向右移动，半圆形槽对小球做负功，小球的机械能不守恒。综合以上分析可知选项c正确。答案：c6如图3所示，重10 n的滑块在倾角为30的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整个过程中下列说法错误的() 图3a滑块动能的最大值是6 jb弹簧弹性势能的最大值是6 jc从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 jd滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析：滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，d正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 j，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 j，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量，故为6 j，所以b、c正确。由ac时，因重力势能不能全部转变为动能，故a错。答案：a7设轮船行驶时所受的阻力与它的速度成正比，当船以速度v匀速行驶时，发动机的功率为p。当船以速度2v匀速行驶时，发动机的功率为()a2p b3pc4p d8p解析：当轮船匀速行驶时，轮船所受的牵引力等于阻力，而阻力fkv(k为比例系数)，牵引力功率为pfvkv2，当轮船的速度为2v时，其所受的阻力为2kv，牵引力也为2kv，此时发动机的功率为p2kv2v4kv24p，a、b、d错误，c正确。答案：c8半径为r的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图4所示。小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度不可能的是() 图4a等于 b大于c小于 d等于2r解析：小球沿圆桶上滑过程中机械能守恒，由机械能守恒分析，若小球不能通过与圆桶中心等高的位置，则h；若小球能通过与圆桶中心等高的位置，但不能通过圆桶最高点，则小球在圆心上方某位置脱离圆桶，斜抛至最高点，这种情况小球在圆桶中上升的高度小于；若小球能通过圆桶最高点，小球在圆桶中上升的高度等于2r，所以a、c、d是可能的。答案：b9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5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. 图5c. d.解析：设滑块a的速度为va，因绳不可伸长，两滑块沿绳方向的分速度大小相等，得：vacos30vbcos60，又vbv，设绳长为l，由a、b组成的系统机械能守恒得：mglcos60mva2mv2，以上两式联立可得：l，故选d。答案：d10如图6所示，质量均为m的a、b两个小球，用长为2l的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴o沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点)，不计一切摩擦，某时刻a、b球恰好在如图所示的位置，a、b球的线速度大小均为v，下列说法正确的是()a运动过程中b球机械能守恒b运动过程中b球速度大小不变图6cb球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量保持不变db球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量不断变化解析：以a、b球组成的系统为研究对象，两球在运动过程中，只有重力做功(轻杆对两球做功的和为零)，两球的机械能守恒。以过o点的水平面为重力势能的参考平面，假设a球下降h，则b球上升h，此时两球的速度大小是v，由机械能守恒定律知：mv222mv2mghmgh得vv，说明两球做的是匀速圆周运动。b球在运动到最高点之前，动能保持不变，重力势能在不断增加，故b球的机械能不守恒。由几何知识可得相等的时间内b球上升的高度不同，因此单位时间内机械能的变化量是不断改变的，故b、d正确。答案：bd11.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7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。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度 图7g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6。(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小f；(2)若绳长l2 m，选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1800 n，平均阻力f2700 n，求选手落入水中的深度d；(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。解析：(1)根据机械能守恒mgl(1cos )mv2圆周运动fmgm解得f(32cos )mg人对绳的拉力ff则f1 080 n(2)由动能定理mg(hlcos d)(f1f2)d0则d解得d1.2 m(3)选手从最低点开始做平抛运动xvthlgt2且有式解得x2当l时，x有最大值，解得l1.5 m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。答案：(1)1 080 n(2)1.2 m(3)见解析12(2012遵义模拟)如图8所示，斜面轨道ab与水平面之间的夹角53，bd为半径r4 m的圆弧形轨道，且b点与 图8d点在同一水平面上，在b点，斜面轨道ab与圆弧形轨道bd相切，整个轨道处于竖直平面内且处处光滑，在a点处有一质量m1 kg的小球由静止滑下，经过b、c两点后从d点斜抛出去，最后落在地面上的s点时的速度大小vs8 m/s，已知a点距地面的高度h10 m，b点距地面的高度h5 m，设以mdn为分界线，其左边为一阻力场区域，右边为真空区域，g取10 m/s2，cos530.6，求：(1)小球经过b点时的速度为多大？(2)小球经过圆弧轨道最低处c点时对轨道的压力多大？(3)小球从d点抛出后，受到的阻力ff与其瞬时速度方向始终相反，求小球从d点至s点的过程中阻力ff所做的功。解析：(1)设小球经过b点时的速度大小为vb，由机械能守恒得：mg(hh)mvb2解得vb10 m/s。 (2)设