【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）E3机械能守恒定律（含解析）.doc

e3 机械能守恒定律【题文】（物理卷2015届河北省石家庄二中高三开学考试（2014.08）6. 一块质量为m的木块放在地面上，用一根弹簧连着木块，如图所示，用恒力f拉弹簧，使木块离开地面，如果力f的作用点向上移动的距离为h，则()a木块的重力势能增加了mgh b木块的机械能增加了fhc拉力所做的功为fh d木块的动能增加了fh【知识点】机械能守恒定律 e3 【答案解析】 c 解析： a、b、d物体重力势能的变化量等于克服重力所做的功，则有：ep=-wg=-（-mgh）=mgh由于弹簧伸长，所以物体上升的高度hh，则物体重力势能增加小于mgh拉力f做的功等于物体机械能的变化量与弹簧弹性势能增加量之和，由于弹簧伸长增加弹性势能，所以木块的机械能增加量小于fh,木块动能增加量也小于fh，故a、b、d错误c、力是恒力，根据做功w=fs=fh，所以拉力所做的功为fh,故c正确；故选c【思路点拨】物体重力势能的变化量等于克服重力所做的功，物体提高说明机械能增加，拉力f做的功等于物体机械能的变化量与弹簧弹性势能增加量之和根据功能关系进行分析本题主要考查了重力势能的变化量与重力做功的关系以及功能关系，难度不大，属于基础题【题文】（物理卷2015届内蒙古赤峰二中（赤峰市）高三9月质量检测试题（2014.09）9. 如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳子飞越对面的高台上一质量m的选手脚穿轮滑鞋以v0的水平速度在水平地面m上抓住竖直的绳开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离l，当绳摆到与竖直方向夹角时，选手放开绳子，选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可以水平运动到水平传送带a点，不考虑空气阻力和绳的质量取重力加速度g下列说法中正确的是（）a选手摆动过程中机械能不守恒，放手后机械能守恒b不能求出水平传送带a点相对水平面m的高度c选手放手时速度大小为 d可以求出选手到达水平传送带a点时速度大小【知识点】机械能守恒定律e3 e6【答案解析】cd 解析：a、由于摆动过程中绳子拉力不做功，只重力做功，机械能守恒，选项a错误；b、d、选手放手后到a过程运动的逆过程是平抛运动，根据平抛运动相关知识可以求出水平传送带a点相对水平面m的高度和到达a点时速度大小，选项b错误、d正确；c、根据机械守恒定律列出解得：v=，选项c正确；故选：cd【思路点拨】选手拉着绳子在摆动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律求出选手放开绳子时的速度大小选手放手后到a过程运动的逆过程是平抛运动，根据平抛运动相关知识可以求出水平传送带a点相对水平面m的高度和到达a点时速度大小本题综合考查了机械能守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式以及功能关系，综合性较强，对学生的能力要求较高，是一道好题【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）6. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块a、b用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，a、b处于同一高度并恰好静止状态剪断两物块轻绳后a下落、b沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，（）a速率的变化量不同b机械能的变化量不同c重力势能的变化量相同d重力做功的平均功率相同【知识点】机械能守恒定律e3【答案解析】 d 解析： 设斜面倾角为，刚开始ab处于静止状态，所以mbgsin=mag，所以mbma，a、剪断轻绳后a自由下落，b沿斜面下滑，ab都只有重力做功，根据动能定理得： mv2=mghv=所以速度的变化量为v-0=，故a错误；b、剪断细线，a、b两物体都只有重力做功，机械能守恒，则机械能的变化量都为零，故b错误；c、重力势能变化量ep=mgh，由于ab的质量不相等，所以重力势能变化不相同，故c错误；d、a运动的时间为：t1=，所以a重力做功的平均功率为： b运动有：，解得：t2=，所以b重力做功的平均功率为：，而mbgsin=mag，所以重力做功的平均功率相等，故d正确故选：d【思路点拨】剪断轻绳后a自由下落，b沿斜面下滑，ab都只有重力做功，机械能守恒，重力势能变化量等于重力所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值，难度适中【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）13.质量0.5kg的皮球从0.8m高处落到地面，然后反弹跳起到离地0.45m高处，若球与地面接触时间为0.1s，则在与地面接触过程中，地面对球的平均作用力大小为 n。（ ）【知识点】机械能守恒定律；加速度；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】 35n 解析：小球落地前只受重力，机械能守恒，有mgh1=解得v1 =4m/s小球离地后机械能同样守恒，有mgh2解得v23m/s规定向下为正方向，则初速度为v0=+4m/s，末速度v=-3m/s故加速度为：a= =-70m/s2 f=ma=35n【思路点拨】先根据机械能守恒定律列式求出最低点速度，然后根据加速度定义求解加速度，再根据牛顿第二定律求解。加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度定义式中v与v0都是矢量，对于同一条直线上矢量，可以确定其中一个方向为正方向，反方向为负方向，转化为代数运算【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）14在光滑水平面上动能为e0，动量大小p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰后球1的动能和动量大小分别记为e1、p1，球2的动能和动量大小分别记为e2、p2，则必有（ab ）ae1 e0 bp1 e0 dp2p0【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律e3 f2【答案解析】 ab 解析：ac、由题，碰撞后两球均有速度根据碰撞过程中总动能不增加可知，e1e0，e2e0，p1p0否则，就违反了能量守恒定律故a、b正确，c错误bd、根据动量守恒定律得：p0=p2-p10，得到p2p1，p2p0 ，故d错误；故选：ab【思路点拨】根据碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，分析可知得到：e1e0，e2e0，p1p0由动量守恒定律分析p2与p0的关系本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果【题文】（物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08）6.如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑轨道的内侧运动。已知圆轨道的半径为r，忽略一切摩擦阻力。则下列说法正确的是（ ）a.在轨道最低点、最高点，轨道对小球作用力的方向是相同的b.小球的初位置比圆轨道最低点高出2r时，小球能通过圆轨道的最高点c.小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5r时，小球在运动过程中能不脱离轨道d.小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5r时，小球在运动过程中才能不脱离轨道【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力 c2 d4 e3 【答案解析】 c 解析：a、小球在最高点时，若受弹力，则弹力一定竖直向上；而在最低点，支持力与重力的合力充当向心力，故作用力一定向上，故a错误；b、要使小球能通过最高点，则在最高点处应有：mg=m；再由机械能守恒定律可知mgh=mg2r+mv2；解得小球初位置的高度至少为h= r；故小球高出2.5r时，小球才能通过最高点，故b错误；c、若小球距最低点高出0.5r时，由机械能守恒可知，小球应到达等高的地方，即0.5r处，小球受到圆轨道的支持，不会脱离轨道，故c正确；d、由c的分析可知，若小球的初位置低于0.5r时，也不会脱离轨道，故d错误；故选：c【思路点拨】使小球能够通过圆轨道最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h使小球能够通过圆轨道最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h【题文】（物理卷2015届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（2014.09）5. 一个质量为m的小铁块沿半径为r的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为（）a mgrb mgrc mgrd mgr【知识点】机械能守恒定律 d4 e3【答案解析】 d 解析：铁块滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.5倍，根据牛顿第二定律，有n-mg=m压力等于支持力，根据题意，有n=1.5mg对铁块的下滑过程运用动能定理，得到mgr-w=mv2由式联立