【全程方略】高中物理 机械能守恒定律课件课时提升卷 新人教版必修2(1).doc

【全程方略】2014年高中物理 机械能守恒定律课件课时提升卷 新人教版必修2一、选择题(本题包括5小题,每小题5分,共25分。每小题至少一个选项正确)1.北京残奥会的开幕式上,三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空,点燃了残奥会主火炬,其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵。假设侯斌和轮椅是匀速上升的,则在上升过程中侯斌和轮椅的()a.动能增加b.重力势能增加c.机械能减少d.机械能不变2.在足球比赛中,甲队队员在乙队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角贴着球门射入,如图所示。已知球门高度为h,足球飞入球门时的速度为v,足球质量为m,不计空气阻力和足球大小,则该队员将足球踢出时对足球做的功为()a.12mv2b.mgh+12mv2c.mghd.12mv2-mgh3.如图所示,弹簧固定在地面上,一小球从它的正上方a处自由下落,到达b处开始与弹簧接触,到达c处速度为0,不计空气阻力,则在小球从b到c的过程中()a.弹簧的弹性势能不断增大b.弹簧的弹性势能不断减小c.系统机械能不断减小d.系统机械能保持不变4.(2013重庆高一检测)如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的a点,弹簧处于原长时,圆环高度为h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑到底端的过程中()a.圆环机械能守恒b.弹簧的弹性势能先减小后增大c.弹簧的弹性势能变化了mghd.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大5.(2012上海高考)如图,可视为质点的小球a、b用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为r的光滑圆柱,a的质量为b的两倍。当b位于地面时,a恰与圆柱轴心等高。将a由静止释放,b上升的最大高度是()a.2rb.5r3c.4r3d.2r3二、计算题(本大题共3小题,共25分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)6.(7分)轻弹簧k一端与墙相连,质量为4kg的木块沿光滑水平面以5m/s的速度运动,并压缩弹簧,求弹簧在被压缩的过程中最大弹性势能及木块速度减为3m/s时的弹性势能。7.(9分)特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景。将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的a、b两等高点,绳上挂一小滑轮p,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面。如图所示,战士甲水平拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时ap竖直,然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,求:(1)战士甲释放前对滑轮的水平拉力f;(2)战士乙滑动过程中的最大速度vm。8.(9分)(能力挑战题)滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。如图所示是滑板运动的轨道,ab和cd是一段圆弧形轨道,bc是一段长7m的水平轨道。一运动员从ab轨道上的p点以6m/s的速度下滑,经bc轨道后冲上cd轨道,到q点时速度减为零。已知运动员的质量为50kg,h=1.4m,h=1.8m,不计圆弧轨道上的摩擦。(g=10m/s2)求:(1)运动员第一次经过b点、c点时的速度各是多少?(2)运动员与bc轨道的动摩擦因数。答案解析1.【解析】选b。匀速上升过程中动能不变,重力势能增加,机械能增加,所以只有b项正确。2.【解析】选b。运动员踢球做的功等于足球获得的动能,根据动能定理得w=12mv02;足球从被运动员以速度v0踢出到射入球门,只有重力做功,机械能守恒,则12mv02=mgh+12mv2,故w=12mv02=mgh+12mv2。3.【解析】选a、d。从b到c,小球克服弹力做功,弹簧的弹性势能不断增加,a正确,b错误;对小球、弹簧组成的系统,只有重力和系统内弹力做功,系统机械能守恒,c错误,d正确。4.【解析】选c。圆环与弹簧构成的系统机械能守恒,圆环机械能不守恒,a错误。弹簧形变量先增大后减小,所以弹性势能先增大后减小,b错误。由于圆环与弹簧构成的系统机械能守恒,圆环的机械能减少了mgh,所以弹簧的弹性势能增加mgh,c正确。弹簧与光滑杆垂直时,圆环所受合力沿杆向下,圆环具有与速度同向的加速度,所以做加速运动,d错误。5.【解题指南】本题考查对机械能守恒定律的理解和应用。(1)本题中,a、b系统的机械能守恒。(2)a、b的高度变化不同。【解析】选c。运用机械能守恒定律:当a下落到地面前,对ab整体有:2mgr-mgr=122mv2+12mv2,所以12mv2=13mgr,即a落地后b还能再升高r3,上升的最大高度为43r,故选项c正确,a、b、d错误。【变式备选】内壁光滑的环形凹槽半径为r,固定在竖直平面内,一根长度为2r的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示。由静止释放后()a.下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能b.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能c.甲球不可能沿凹槽下滑到槽的最低点d.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点【解析】选a、c、d。根据题意,甲、乙两球及轻杆组成的系统在该运动过程中机械能守恒,甲球下落重力势能减少,乙球上升重力势能增加,并且两球的动能都增加了,因此,甲球减少的重力势能等于甲、乙两球增加的动能和乙球增加的重力势能之和,即甲球减少的机械能等于乙球增加的机械能,故选项a正确,而选项b错误;甲球滑到凹槽最低点时,乙球上升到与甲球的初始位置等高的位置,若这样,系统的机械能增加,因此,选项c正确;杆从右向左滑时,由于系统的机械能守恒,系统一定能恢复初始状态,故选项d正确。6.【解析】木块压缩弹簧的过程中,只有弹力做功,木块的动能与弹簧的弹性势能之和守恒。从开始压缩至木块速度为零,根据机械能守恒12mv02=ep可得:ep=50j从开始压缩至木块速度为3m/s,根据机械能守恒12mv02-12mv2=ep可得:ep=32j答案:50j32j7.【解析】(1)设乙静止时ap间距离为h,则由几何关系得d2+h2=(2d-h)2解得h=34d对滑轮受力分析有ft+ftcos=mg,ftsin=f解得f=12mg(2)乙在滑动过程中机械能守恒,滑到绳的中点时位置最低,速度最大。此时apb三点构成一正三角形。p与ab的距离为h=dcos30=32d由机械能守恒有mg(h-h)=12mvm2解得vm=(3-32)gd。答案:(1)12mg(2)(3-32)gd8.【解析】以水平轨道为零势能面(1)从p点