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文档简介
2014年高考一轮复习章节训练之机械能守恒定律及其应用1第30届夏季奥林匹克运动会于2012年7月28日至8月13日在伦敦斯特拉特福德奥林匹克体育场举行奥运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动,如图k151所示这些物体从被抛出到落地的过程中()图k151a物体的机械能先减小后增大b物体的机械能先增大后减小c物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大d物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小22012武昌调研如图k152所示,轻弹簧下端固定在水平面上,一小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,则在以后的运动过程中,下列叙述中正确的是(弹簧始终竖直且在弹性限度内)()图k152a当小球刚接触弹簧时,小球的动能最大b当小球刚接触弹簧时,小球与弹簧组成的系统的势能最大c当小球运动至最高点时,小球与弹簧组成的系统的势能最大d当小球运动至最低点时,小球与弹簧组成的系统的势能最小3如图k153所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物块由静止沿斜面下滑,在物块下滑过程中,下列说法正确的是()图k153a物块的重力势能减少,动能增加b斜面体的机械能不变c斜面体对物块的弹力垂直于接触面,不对物块做功d物块和斜面体组成的系统机械能守恒42012江南仿真卷如图k154所示,小球沿水平面以初速度v0通过o点进入半径为r的竖直半圆弧轨道,不计一切阻力,下列说法中正确的是()图k154a球进入竖直半圆轨道后做匀速圆周运动b若小球恰能通过半圆弧最高点p,则球运动到p时向心力也恰好为零c若小球能通过半圆弧最高点p,则小球落地点时的动能为mgrd若小球恰能通过半圆弧最高点p,则小球落地点离o点的水平距离为2r*5.2012山西仿真模拟如图k155所示,abcd是一段竖直平面内的光滑轨道,ab段与水平面成角,cd段与水平面成角,其中bc段水平,且其长度大于l.现有两个小球p、q,质量分别是2m、m,用一长为l的轻质直杆连接,将p、q由静止从高h处释放,在轨道转折处用光滑小圆弧连接,不考虑两个小球在轨道转折处的能量损失则小球p滑上cd轨道的最大高度h为()图k155ahhbhhchhlsindhh62012江西六校联考如图k156所示,a、b两个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两个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()图k156a斜面倾角30ba获得最大速度为2gcc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两个小球组成的系统机械能守恒7如图k157所示为一固定的楔形木块,其斜面的倾角为30,另一边与水平地面垂直,顶端有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线两端分别与物块a和b连接,a的质量为4m,b的质量为m.开始时,将b按在地面上不动,然后放开手,让a沿斜面下滑而b上升,b不会与定滑轮相碰,所有摩擦均忽略不计当a沿斜面下滑距离x后,细线突然断了求物块b上升的最大高度h.图k15782012江西名校模拟如图k158所示,光滑水平桌面离地高度为h0.5 m,有两个质量分别为ma和mb的小滑块用长度为h0.5 m的轻细绳相连,开始时滑块a放在桌面上,滑块b悬吊在桌边,细绳拉直,由静止释放,b落地后立即被粘在地面不动,不计空气阻力和各处摩擦,g取10 m/s2.(1)若ma0.2 kg,mb0.3 kg,试求a在桌面上运动时的加速度大小和滑块b着地前瞬间的速度大小;(2)要使a离开桌面后仍能保持细绳处于拉直状态而不松弛,a、b的质量应满足什么条件图k158课时作业(十五)1d解析 物体斜向上抛出后,升高过程中重力势能增大,动能减小,下落过程中动能增大,重力势能减小,选项d正确2c解析 小球刚接触弹簧后,重力大于弹簧对小球向上的弹力,小球继续加速运动,当弹簧对小球向上的弹力与重力大小相等时,小球动能最大,选项a错误;运动过程中只有重力和弹簧的弹力做功,小球与弹簧组成的系统的机械能守恒,因此当小球动能最小时,即小球运动至最高点时,小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大,选项b、d错误,选项c正确3ad解析 物块沿斜面向下加速运动,重力势能减少,动能大,选项a正确;下滑过程中,物块对斜面体的作用力垂直于斜面,使斜面体沿光滑水平地面加速运动,斜面体的动能增加,重力势能不变,选项b错误;物块沿斜面下滑时既沿斜面向下运动,又随斜面体向右运动,其合速度方向与弹力方向不垂直,弹力方向垂直于接触面,但与速度方向之间的夹角大于90,所以斜面体对物块的弹力对物体做负功,选项c错误;物块与斜面体组成的系统,仅有动能和重力势能之间的转化,机械能守恒,选项d正确4d解析 小球沿半圆轨道运动时,只有重力做功,其机械能守恒,故速度减小,选项a错误;小球通过最高点的条件是f向fnmg,其中轨道对小球的弹力fn0,解得小球通过最高点的速度v,所以小球恰好经过p点的向心力f向mg,选项b错误;对平抛过程应用机械能守恒定律得mv2mg2rek2,则小球落地时的动能ek2mv2mg2rmgr,选项c错误;小球恰好经过p点,则小球以速度v平抛运动,有2rgt2,xvt,解得x2r,选项d正确5. b解析 p、q和杆组成的系统在运动过程中机械能守恒以地面为零势能面,根据机械能守恒定律有:mgh2mg(hlsin)2mghmg(hlsin),解得hh,选项b正确6ab解析 受力分析可知:当a沿斜面下滑至速度最大时,a、b的加速度为零此时c恰好离开地面,弹簧处于伸长状态kx2mg,x2,所以绳子上的拉力大小t2mg.对a有t4mgsin,解得斜面倾角30,选项a正确开始时弹簧压缩的长度x1,b上升的距离以及c沿斜面下滑的距离均为hxaxb,由于xaxb,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,且c刚刚离开地面时,a、b的速度vm相等,由机械能守恒定律:4mghsinmgh(m4m)v,解得vm2g,选项b正确c刚离开地面时,b的加速度最小,选项c错误从释放a到c刚离开地面的过程中,a、b和弹簧组成的系统机械能守恒,a、b组成的系统的机械能不守恒,选项d错误7.x解析 a沿斜面下滑距离x的过程中,a和b组成的系统机械能守恒a下滑x的过程中,a下降的高度为xsin,b上升的高度为x,设细线断前一瞬间a和b的速度为v.根据机械能守恒定律得4mgxsin4mv2mgxmv2细线断后,b做竖直上抛运动,设b继续上升的最大高度为h.根据机械能守恒定律得mghmv2联立两式解得h即b上升的最大高度为hxhxx.8(1)6 m/s2 m/s(2)mbma解析 (1)设滑块间细绳的拉力为t,对a、b分别
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