【备战】全国高中物理试题汇编（11月第一期）E3机械能守恒定律（含解析）.doc

e3 机械能守恒定律【原创纯word版精品解析】物理卷2015届湖南省衡阳八中高三上学期第二次月考（201409）】18、（12分）如图所示，半径r0.4 m的光滑圆弧轨道bc固定在竖直平面内，轨道的上端点b和圆心o的连线与水平方向的夹角30，下端点c为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上质量m0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中a点以v02 m/s的速度被水平抛出，恰好从b点沿轨道切线方向进入轨道，经过c点后沿水平面向右运动至d点时，弹簧被压缩至最短，c、d两点间的水平距离l1.2 m，小物块与水平面间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2.求：(1)小物块经过圆弧轨道上b点时速度vb的大小；(2)小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道的压力大小；(3)弹簧的弹性势能的最大值epm.【知识点】机械能守恒定律；向心力；功能关系d4 e2 e3 e6【答案解析】 （1）4m/s；（2）8n；（3）0.8j 解析： (1)小物块恰好从b点沿切线方向进入轨道，由几何关系有vb 4 m/s. (2)小物块由b点运动到c点，由机械能守恒定律有(3)小物块从b点运动到d点，由能量守恒定律有epmmvmgr(1sin )mgl0.8 j.mgr(1sin )mvmv在c点处，由牛顿第二定律有f mg m解得f 8 n根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道的压力f大小为8 n.【思路点拨】（1）小物块从a到b做平抛运动，恰好从b端沿切线方向进入轨道，速度方向沿切线方向，根据几何关系求得速度b的大小；（2）小物块由b运动到c，据机械能守恒求出到达c点的速度，再由牛顿运动定律求解小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道压力nc的大小（3）小物块从b运动到d，根据能量关系列式求解该题为平抛运动与圆周运动的结合的综合题，要能够掌握平抛运动的规律、牛顿第二定律和机械能守恒定律，关键能正确分析能量如何转化【原创纯word版精品解析】物理卷2015届浙江省嘉兴市高三上学期学科基础测试（201409）】12.如图所示，一个小滑块(可视为质点)从离b点高h =12m处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，进入半径r=4m的竖直圆环，且滑块与圆环动摩擦因数处处相等。当到达环顶c时，刚好对轨道压力为零：沿cb圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道bd，且到达离b点高h的d点时，速度为零。则h不可能为a. 12m b.13 m c.8.5m d. 7m【知识点】机械能守恒定律e3【答案解析】abd 解析： 到达环顶c时，刚好对轨道压力为零所以在c点，重力充当向心力根据牛顿第二定律因此 r=4m所以 mv2=2mg所以在c点，小球动能为2mg，因为圆环半径是4m，因此在c点，以b点为零势能面，小球重力势能=2mgr=8mg开始小球从h=12m 高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：wf+mg（12-8）=mv2-0所以摩擦力做功wf=-2mg，此时机械能等于10mg，之后小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于2mg，机械能有损失，到达底端时小于10mg此时小球机械能大于10mg-2mg=8mg，而小于10mg所以进入光滑弧形轨道bd时，小球机械能的范围为，8mgep10mg所以高度范围为8mh10m，选不可能的，故选abd【思路点拨】到达环顶c时，刚好对轨道压力为零，根据牛顿第二定律求出在c点的速度根据动能定理研究小球上升到顶点过程求出摩擦力做功小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于上升过程做的功根据能量守恒求解选取研究过程，运用动能定理解题动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功【原创纯word版精品解析】物理卷2015届云南省玉溪一中高三上学期第一次月考（201409）】16. 【选修3-5】（1）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是 （填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）a射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱b. u衰变成pb要经过6次衰变和8次衰变c氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核d一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光波长太长e按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子的能量增加【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度o2【答案解析】 bde 解析： a、射线是电子流，不是电磁波，穿透本领比射线弱故a错误b、 衰变成质量数少32，则发生8次衰变，8次衰变，电荷数少16，但是电荷数少10，知发生了6次衰变故b正确c、半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用故c错误d、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，或入射光的波长小于极限波长故d正确e、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增加，根据k知，轨道半径增大，电子动能减小，故e正确故选：bde【思路点拨】射线不是电磁波，是电子流；根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰变的次数；半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用；发生光电效应的条件是入射光的波长小于极限波长；根据轨道半径的变化，结合库仑引力提供向心力判断电子动能的变化，轨道半径越大，原子能量越大本题考查了射线的性质、衰变、半衰期、光电效应、能级等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点（2）（10分）光滑水平面有两个物块a、b在同一直线上相向运动，a的速度大小为4 m/s，质量为2 kg，b的速度大小为2 m/s，二者碰后粘在一起沿a原来的方向运动，且速度大小变为1 m/s.求：(i)b的质量； (ii)这一过程产生的内能【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律e3 f2【答案解析】（1）2kg；（2）18j 解析： (i)设a、b两物块的质量分别为ma、mb，碰前速度为va、vb，碰后共同速度为v，以a物块的运动方向为正方向，由碰撞过程动量守恒有：mavambvb(mamb)v，则mb ma2 kg2 kg.(ii)碰撞过程产生的内能为qekmavmbv(mamb)v2242 j222 j(22)12 j18 j.【思路点拨】（1）两物块碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可以求出物块的质量（2）由能量守恒定律可以求出产生的内能本题考查了求质量与产生的内能问题，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题，解题时注意方向的选择】（物理卷2015届江西省师大附中高三10月月考（2014.10）19如图所示，半径r=0.2 m的光滑四分之一圆轨道mn竖直固定放置，末端n与一长l=0.8 m的水平传送带相切，水平衔接部分摩擦不计，传动轮（轮半径很小）作顺时针转动，带动传送带以恒定的速度0运动。传送带离地面的高度h=1.25 m，其右侧地面上有一直径d=0.5 m的圆形洞，洞口最左端的a点离传送带右端的水平距离s =1 m， b点在洞口的最右端。现使质量为m=0.5 kg的小物块从m点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动，最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数=0.5。 g取10 m/s2。求：（1）小物块到达圆轨道末端n时对轨道的压力；（2）若0=3 m/s,求物块在传送带上运动的时间；（3）若要使小物块能落入洞中，求0应满足的条件。【答案】【知识点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律a2 c2 e3【答案解析】（1）15n，方向竖直向下；（2）0.3s；（3）3m/s02m/s解析： （1）设物块滑到圆轨道末端速度1，根据机械能守恒定律得: 设物块在轨道末端所受支持力的大小为f,根据牛顿第二定律得: 联立以上两式代入数据得:f=15n 根据牛顿第三定律，对轨道压力大小为15n，方向竖直向下 （2）物块在传送带上加速运动时，由mg=ma , 得a= g=5m/s2 加速到与传送带达到同速所需要的时间=0.2s 位移=0.5m 匀速时间 =0.1s 故 =0.3s （3）物块由传送带右端平抛 恰好落到a点 得2=2m/s 恰好落到b点 d+s=3t 得3=3m/s 故0应满足的条件是3m/s02m/s 【思路点拨】（1）根据机械能守恒定律和向心力公式列式，联立方程即可求解；（2）根据牛顿第二定律求出物块在传送带上加速运动时的加速度，进而求出加速到与传送带达到同速所需要的时间，再求出匀速运动的时间，两者之和即为总时间；（3）根据平抛运动的基本规律即可求解. 本题主要考查了平抛运动基本公式、牛顿第二定律、向心力公式以及运动学基本公式的直接应用，难度适中【题文】（物理卷2015届江西省师大附中高三10月月考（2014.10）20.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处现在这个质量为m的宇航员在某星球表面站在台秤上，手拿一个质量为m，悬线长为r的小球，在竖直平面内做圆周运动，且摆球正好通过圆轨道最高点，求台秤示数的变化范围。（地球表面的重力加速度为g） 【答案】【知识点】向心力；机械能守恒定律d4 e3【答案解析】【（m-0.75m）g，（m+6m）g】解析：由题意他在某星球表面以相同初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处知：g=g所以台秤的最大示数为f=（m+6m）g当小球经过如题图所示的状态时，设其速度为v则：mv2=mv02+mgr（1-cos）根据牛顿第二定律：t+mgcos=m解得：t=3mg（1-cos）其分力ty=tcos=3mgcos-3mgcos2当cos=，即=60时，台秤的示数最小，此时tymin=0.75mg故台秤的最小示数fmin=（m-0.75m）g【思路点拨】先得出星球表面的重力加速度，然后根据根据牛顿第二定律分析摆球的受力情况进而结合牛顿第三定律得到台秤示数本题综合性较强，由物理知识表示出t于的几何关系，然后由数学知识求极值【题文】（物理卷2015届湖南省师大附中高三第一次月考（2014.09）17(12分)如图所示，斜面倾角为，在斜面底端垂直斜面固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为m1.0 kg的木板与轻弹簧接触但不拴接，弹簧与斜面平行且为原长，在木板右上端放一质量为m2.0 kg的小金属块，金属块与木板间的动摩擦因数为10.75，木板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为20.25，系统处于静止状态小金属块突然获得一个大小为v15.3 m/s、方向平行斜面向下的速度，沿木板向下运动当弹簧被压缩x0.5 m到p点时，金属块与木板刚好达到相对静止，且此后运动过程中，两者一直没有发生相对运动设金属块从开始运动到与木块达到相同速度共用时间t0.75 s，之后木板压缩弹簧至最短，然后木板向上运动，弹簧弹开木板，弹簧始终处于弹性限度内，已知sin 0.28、cos 0.96，g取10 m/s2，结果保留二位有效数字(1)求木板开始运动瞬间的加速度；(2)求弹簧被压缩到p点时的弹性势能是多少？(3)假设木板在由p点压缩弹簧到弹回到p点过程中不受斜面摩擦力作用，木板离开弹簧后沿斜面向上滑行的距离？【答案】【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律； 动能定理 c2 e2 e3【答案解析】(1) 10 m/s2，沿斜面向下(2) 3.0 j （3）0.077 m 解析：(1)对金属块，由牛顿第二定律可知加速度大小为a1gcos gsin 4.4 m/s2，沿斜面向上木板受到金属块的滑动摩擦力f11mgcos 14.4 n，沿斜面向下木板受到斜面的滑动摩擦力f22(mm)gcos 7.2 n，沿斜面向上木板开始运动瞬间的加速度a010 m/s2，沿斜面向下(2)设金属块和木板达到共同速度为v2，对金属块，应用速度公式有v2v1at2.0 m/s在此过程中分析木板，设弹簧对木板做功为w，其余力做功为ma0x，对木板运用动能定理得：ma0xwmv解得w3.0 j，说明此时弹簧的弹性势能ep3.0 j(3)金属块和木板达到共速后压缩弹簧，速度减小为0后反向弹回，设弹簧恢复原长时木板和金属块的速度为v3，在此过程中对木板和金属块，由能量的转化和守恒得：ep(f2mgsin mgsin )x(mm)v(mm)v木板离开弹簧后，设滑行距离为s，由动能定理得：(mm)g(2cos sin )s(mm)v解得s0.077 m【思路点拨】对物体受力分析，求得合力，根据牛顿第二定律求解；根据能量守恒定律，物块重力势能的减小量转化为弹簧的弹性势能，其余转化为内能；反弹的过程弹簧的弹性势能转化为动能、重力势能和内能，然后根据能量转化守恒定律求解。【题文】（物理卷2015届湖南省师大附中高三第一次月考（2014.09）(2)(9分)如图所示，水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变质量m10.40 kg的物块a从斜槽上端距水平木板高度h0.80 m处下滑，并与放在水平木板左端的质量m20.20 kg的物块b相碰，相碰后物块b滑行x4.0 m到木板的c点停止运动，物块a滑到木板的d点停止运动已知物块b与木板间的动摩擦因数0.20，重力加速度g10 m/s2，求：物块a沿斜槽滑下与物块b碰撞前瞬间的速度大小；滑动摩擦力对物块b做的功；物块a与物块b碰撞过程中损失的机械能【答案】【知识点】动量守恒定律；牛顿第二定律；机械能守恒定律c2 e3 f2【答案解析】 （1）4m/s；（2）-1.6j；（3）0.8j 解析： 设物块a滑到斜面底端与物块b碰撞前时的速度大小为v0，根据机械能守恒定律有m1ghm1vv0，解得：v04.0 m/s设物块b受到的滑动摩擦力为f，摩擦力做功为w，则fm2gwm2gx解得：w1.6 j设物块a与物块b碰撞后的速度为v1，物块b受到碰撞后的速度为v，碰撞损失的机械能为e，根据动能定理有m2gx0m2v2解得：v4.0 m/s根据动量守恒定律m1v0m1v1m2v解得：v12.0 m/s能量守恒m1vm1vm2v2e解得：e0.80 j【思路点拨】（1）a下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出a与b碰撞前a的速度（2）由功的计算公式可以求出滑动摩擦力对b所做的功（3）由动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律可以求出物块a与物块b碰撞过程中损失的机械能本题是一道多体、多过程问题，难度较大，分析清楚物体的运动过程，熟练应用机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题【题文】（物理卷2015届湖南省衡阳八中高三上学期第二次月考（2014.09）18、（12分）如图所示，半径r0.4 m的光滑圆弧轨道bc固定在竖直平面内，轨道的上端点b和圆心o的连线与水平方向的夹角30，下端点c为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上质量m0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中a点以v02 m/s的速度被水平抛出，恰好从b点沿轨道切线方向进入轨道，经过c点后沿水平面向右运动至d点时，弹簧被压缩至最短，c、d两点间的水平距离l1.2 m，小物块与水平面间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2.求：(1)小物块经过圆弧轨道上b点时速度vb的大小；(2)小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道的压力大小；(3)弹簧的弹性势能的最大值epm.【答案】【知识点】机械能守恒定律；向心力；功能关系d4 e2 e3 e6【答案解析】 （1）4m/s；（2）8n；（3）0.8j 解析： (1)小物块恰好从b点沿切线方向进入轨道，由几何关系有vb 4 m/s. (2)小物块由b点运动到c点，由机械能守恒定律有(3)小物块从b点运动到d点，由能量守恒定律有epmmvmgr(1sin )mgl0.8 j.mgr(1sin )mvmv在c点处，由牛顿第二定律有f mg m解得f 8 n根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道的压力f大小为8 n.【思路点拨】（1）小物块从a到b做平抛运动，恰好从b端沿切线方向进入轨道，速度方向沿切线方向，根据几何关系求得速度b的大小；（2）小物块由b运动到c，据机械能守恒求出到达c点的速度，再由牛顿运动定律求解小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道压力nc的大小（3）小物块从b运动到d，根据能量关系列式求解该题为平抛运动与圆周运动的结合的综合题，要能够掌握平抛运动的规律、牛顿第二定律和机械能守恒定律，关键能正确分析能量如何转化【题文】（物理卷2015届湖北省孝感高中高三10月阶段性考试（2014.10）14如图所示，一端带有滑轮的粗糙长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为l。质量为m的滑块a上固定一宽度为d的遮光条，在质量为m的重物b牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为t1和t2。（1）（6分）用此装置验证牛顿第二定律，且认为a受到外力的合力等于b的重力，除平衡摩擦力外，还必须满足 ；实验测得的加速度为 （用上述字母表示）；（2）（6分）如果已经平衡了摩擦力， （填“能”或“不能”）用此装置验证a、b组成 的系统机械能守恒，理由是 。【答案】【知识点】验证机械能守恒定律e3【答案解析】 （1）， （2）不能 （3分） 摩擦力做功，没有满足只有重力做功，故机械能不守恒 （3分） 解析： ：（1）根据牛顿第二定律，对整体有：a=，则绳子的拉力f=ma=，当mm，重物的总重力等于绳子的拉力，等于滑块的合力滑块通过光电门1的瞬时速度v1，通过光电门2的瞬时速度v2，根据v22v122al，解得a=（2）若考虑到d不是远小于l，两个中间时刻的实际距离大于l，而测量值为l，所以加速度的测量值比真实值大（3）已经平衡了摩擦力，对a、b组成的系统，该装置不能验证系统机械能守恒，因为摩擦力做功，没有满足只有重力做功，故机械能不守恒【思路点拨】为了认为a所受的外力合力等于b的重力，首先需要平衡摩擦力，其次是重物的质量远小于滑块的质量根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门1、2的瞬时速度，结合速度位移公式求出加速度系统机械能守恒的条件是只有重力做功，根据条件进行判断解决本题的关键知道验证牛顿第二定律实验中的两个认为：1、认为绳子的拉力等于滑块的合力，（前提需平衡摩擦力），2、认为重物的拉力等于绳子的拉力，（前提是重物的质量远小于滑块的质量）以及知道系统机械能守恒的条件，知道该实验中系统机械能不守恒，因为有阻力做功【题文】（物理卷2015届湖北省孝感高中高三10月阶段性考试（2014.10）17（12分）如图所示,在倾角为的没滑斜面上,有一长为的细线,细线的一端固定在o点,另一端拴一质量为m的小球现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知0点到斜面底边的距离 soc=l,求:（1）小球通过最高点a时的速度va;（2）在最高点a和最低点b时细线上拉力之差（3）小球运动到a点或b点时细线断裂,小球滑落到斜面底边时到c点的距离若相等,则和 l 应满足什么关系?【答案】【知识点】向心力；匀速圆周运动；机械能守恒定律d4 e3【答案解析】(1) (2) (3) 解析： （1）小球恰好在斜面上做完整的圆周运动 （2）（5分） 在a点： 在b点： 由机械能守恒 （3）（5分）由（2）可求 a点断裂： b点断裂： 联立可求【思路点拨】小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，在a点时重力的下滑分量恰好提供向心力，运动过程机械能守恒，最后结合类似平抛运动的知识求解l和l应满足的关系式本题关键是明确小球的运动规律，找到圆周运动时的向心力来源，对于类似平抛运动，根据分位移公式列式求解【题文】（物理卷2015届湖北省孝感高中高三10月阶段性考试（2014.10）10如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮o与小球b连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块a连接，杆两端固定且足够长，物块a由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块a运动的速度大小为va，小球b运动的速度大小为vb，轻绳与杆的夹角为则（）ava=vbcosbvb=vacosc小球b减小的势能等于物块a增加的动能d当物块a上升到与滑轮等高时，它的机械能最大【答案】【知识点】机械能守恒定律；运动的合成和分解d1 e3【答案解析】bd 解析： a、将物块a的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于b的速度在沿绳子方向的分速度为vacos，所以vb=vacos故a错误，b正确 c、a、b组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和b的重力势能的增加故c错误 d、除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块a上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块a上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小所以a上升到与滑轮等高时，机械能最大故d正确故选bd【思路点拨】a、将物块a的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于b的速度c、a、b组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒判断小球b减小的势能与物块a增加的动能的大小关系d、通过绳子拉力对a物体的做功情况，判断物块a机械能的变化解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题【题文】（物理卷2015届湖北省孝感高中高三10月阶段性考试（2014.10）11如图甲所示，在倾角为的光滑斜面上，有一个质量为m的物体受到一个沿斜面向上的变力f作用下，由静止开始运动。物体的机械能e随路程x的变化关系如图乙所示，其中0 - xl、x2 -x3过程的图线是曲线，x1- x2过程的图线为平行于x轴的直线，且x=0处曲线的切线斜率与x=x2处曲线的切线斜率相等。则下列说法中正确的是（ ） a物体一直沿斜面向上运动 b在0 -x1过程中，物体的加速度大小先减小后增大 c在x1- x2过程中物体的重力势能一直在增加 d在x2- x3过程中物体的动能先减少后增加【答案】【知识点】动能和势能的相互转化；功能关系；机械能守恒定律e2 e3【答案解析】bd 解析： a、由图可知，机械能先增大后减小，故力先向上，后向下做负功，因此物体开始向上运动，后来向下运动，故a错误b、在0-x1过程中，可知f逐渐减小，开始时候拉力大于重力沿斜面的分力，后来拉力小于重力沿斜面的分力，最后减小为零，故可知物体的加速度大小先减小后增大，故b正确c、在x2-x3过程中物体向下运动，在x1-x2过程中物体的机械能守恒，重物一定上升后下降，故c错误d、在x2-x3过程中物体向下运动，开始拉力大于重力的分力，物体的速度减小，后来拉力减小小于重力重力沿斜面的分力，物体速度增加，在x2-x3过程中物体的动能先减少后增加，故d正确故选：bd【思路点拨】根据功能关系：除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量，机械能与位移图线的斜率表示拉力当机械能守恒时，拉力等于零，通过拉力的变化判断其加速度的变化结合图象可判定各个选项该题的关键是要知道机械能与位移图线的斜率表示拉力，由此可以打开题目，进行分析【题文】（物理卷2015届湖北省教学合作高三10月联考（2014.10）10.如图，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体a. b间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力f作用在b上，从静止开始经一段时间后，a、b一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为ek时撤去水平拉力f，最后系统停止运动，从撤去拉力f到系统停止运动的过程中，系统()a.克服阻力做的功等于系统的动能ekb.克服阻力做的功大于系统的动能ekc.克服阻力做的功可能小于系统的动能ekd.克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量【答案】【知识点】弹力、机械能守恒定律 b1 e3【答案解析】bd 解析：当a、b一起做匀加速直线运动时，弹簧一定处于伸长状态，且此时弹簧弹力大于a所受的摩擦力，停止时弹簧弹力小于a所受的摩擦力，因此当撤去外力f到系统停止运动的过程中，弹簧的弹性势能减小，由功能关系知，系统克服阻力做功应等于系统的弹性势能的减少量和动能的减少量，因此可以得知bd正确【思路点拨】本题关键是根据a的运动状态判断出弹簧的弹性势能是减少的。再利用能量守恒的观点进行判断。【题文】（物理卷2015届湖北省教学合作高三10月联考（2014.10）12. (10分)如右图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤a栓在长l的轻绳一端，另一端固定在o点，在a上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放摆锤，小铁片随a一起摆到最低位置时，受到竖直挡板p阻挡停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。 为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量的物理量是_。 根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=_。 根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为_。【答案】【知识点】机械能守恒定律，牛顿第二定律，向心力，平抛运动规律 d2 c2 d4 e3【答案解析】摆锤a最低点离地面的竖直高度h和铁片平抛的水平位移x 解析：铁片在最低点飞出时做平抛运动，平抛的初速度即为铁片在最低点的速度，根据平抛运动规律可知：x=v0t，ygt2，因此要想求出平抛的初速度，应该测量遇到挡板后铁片的水平位移x和竖直下落高度h根据铁片做平抛运动有：s=v0t hgt2联立可解得：v0=x下落到最低点过程中，铁片重力势能的减小量等于其重力做功，因此有：ep=mgh=mgl（1-cos）动能的增量为：ek根据ep=ek得机械能守恒的关系式为：gl(1cos)【思路点拨】铁片在最低点飞出时做平抛运动，根据平抛运动的特点要求求出铁片平抛出去的水平速度，应该知道水平和竖直方向的位移大小；根据平抛运动的规律x=v0t，ygt2可以求出铁片在最低点的速度；重锤下落过程中机械能守恒，由mghmv2可以求出其机械能守恒的表达式本题比较简单，考查了平抛运动的基本规律和机械能守恒的基本知识，对于基础知识要加强理解和应用【题文】（物理卷2015届湖北省教学合作高三10月联考（2014.10）16. (12分)如图所示，将一质量为m=0.1 kg的小球自水平平台右端o点以初速度vo水平抛出，小球飞离平台后由a点沿切线落入竖直光滑圆轨道abc，并沿轨道恰好通过最高点c，圆轨道abc的形状为半径r=2. 5 m的圆截去了左上角127。的圆弧，cb为其竖直直径，(sin 530=0. 8, cos 530=0. 6，重力加速度g取10 m/s2)求:(1)小球经过c点的速度大小；(2)小球运动到轨道最低点b时轨道对小球的支持力大小;(3)平台末端o点到a点的竖直高度h。【答案】【知识点】平抛运动，向心力，牛顿第二定律，机械能守恒定律 d2 c2 d4 e3【答案解析】（1） 5m/s；（2）6n；（3）3.36m 解析： （1）恰好能通过c点，由重力提供向心力，即mg 代人计算得：vc5 m/s。（2）从b点到c点，由机械能守恒定律有mvmg2rmv 在b点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有fnmgm 得fn6.0 n，方向竖直向上。 （3）从a到b由机械能守恒定律有mvmgr（1cos 53）mv 所以va m/s 在a点对速度va进行分解有：vyvasin 53 所以h3.36 m 【思路点拨】沿轨道恰好通过最高点c，根据牛顿第二定律求解小球经过c点的速度大小从b点到c点，由机械能守恒定律求解b点速度由牛顿第二定律得小球对轨道的压力大小从a到b由机械能守恒定律求出a点速度，在a点进行速度的分解，根据平抛运动规律求出末端o点到a点的竖直高度h本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，除了运用平抛运动和圆周运动的基本公式外，求速度的问题，动能定理不失为一种好的方法【题文】（物理卷2015届湖北省百所重点中学高三十月联合考试（2014.10）18.（13分）如图所示，一直立的轻质薄空心圆管长为l，在其上下端开口处各安放有一个质量分别为m和2m的圆柱形物块a、b，a、b 紧贴管的内壁,厚度不计。a、b 与管内壁间的最大静摩擦力分别是f1=mg、f2=2mg，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。管下方存在这样一个区域：当物块a 进入该区域时受到一个竖直向上的恒力f作用，而b 在该区域运动时不受它的作用，pq、mn 是该区域上下水平边界，高度差为h (l2h)。现让管的下端从距离上边界pq 高h 处由静止释放，重力加速度为g。（1）为使a、b 间无相对运动，求f 应满足的条件。（2）若f=3 mg ,求物块a 到达下边界mn 时a 、b 间距离。【知识点】动能定理的应用；牛顿第二定律；机械能守恒定律c2 e2 e3【答案解析】(1) (2) 解析：（1）设a、b与管不发生相对滑动时的共同加速度为a，a与管的静摩擦力为fa，则：=对a、b整体，有： 对a，有：，并且 联立解得：。（2）a到达上边界pq时的速度 当时，可知a相对于圆管向上滑动，设a的加速度为a1,则有：，解得：=-ga向下减速运动位移h时，速度刚好减小到零，此过程运动的时间 由于管的质量不计，在此过程中，a对管的摩擦力与b对管的摩擦力方向相反，大小均为mg，b受到管的摩擦力小于2mg，则b与圆管相对静止，b和圆管整体受到重力和a对管的静摩擦力作用以va为初速度，以a2为加速度做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得: 物块a到达下边界mn时a、b之间的距离为： 。 【思路点拨】（1）若使a、b间无相对运动，就是要让a的加速度和整体的加速相等，据此列出两个牛顿第二定律表达式，在结合a的最大静摩擦力即可解出恒力f的范围（2）这里涉及到多物体的运动，一定要分析好各个物体的运动，并且明确各物体的运动关系，即其初位置，末位置之间的关系，这个考查的就是两大基础中的运动分析其实运动和受力很多时候是分不开的，比如这里我们要分析物体的运动，首先要受力分