高三一轮复习随堂训练(23) 机械能守恒定律.doc

2013高三第一轮复习随堂训练（23） 机械能守恒定律姓名_班级_ ab1如图，物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上在a点时物体开始与弹簧接触，到b点时物体速度为零则从a到b的过程中，物体( )A动能一直减小B重力势能一直减小C所受合外力先增大后减小D动能和重力势能之和一直减少2忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是（ ）A电梯匀速下降 B在真空管中自由下落的羽毛C物体沿着斜面匀速下滑 D物体做自由落体运动3如图所示，竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量为m的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示取g=10m/s2则下列选择正确的是（ ）A圆周运动轨道半径为r=0.2mB. 小球质量为m=0.2kgCH=0.4m时，小球恰好能过C点D当H=1.0m时，小球经过B点时受到支持力为11N4两质量相同的小球A、B，分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（）AA球的机械能大于B球的机械能BA球的动能大于B球的动能CA球的势能大于B球的势能DA球对绳的拉力等于B球对绳的拉力5如图2所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光 滑水平面又压缩弹簧在此过程中，小球重力势能和动能的最大值分别为Ep和Ek，弹簧弹性势能的最大值为Ep，则它们之间的关系为() AEpEkEp BEpEkEpCEpEkEp DEpEkEp6质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )A.木块静止,d1=d2B.木块静止,d1d2C.木块向右运动,d1d2D.木块向左运动,d1=d27如图2所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g10 m/s2) ()A10 J B15 J C20 J D25 J8如图所示，质量为m的钩码在一个弹簧秤的作用下竖直向上运动。设弹簧秤的示数为T，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是mAT=mg时，钩码的机械能不变BTmg时，钩码的机械能减小CTmg时，钩码的机械能不变9如右图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m3的左端，右端与小木块m1连接，且m1及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），下列说法正确的是（ ）A由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加C由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加D当弹簧拉力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大10如图,一很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧,从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )A.h B.1.5hC.2h D.2.5h11(广东汕头三模)如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看做质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下.关于这个过程,下列说法正确的是( )A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B.小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度可能没有变化图534D.车上曲面的竖直高度不会大于12如图534所示，长为L的细绳，一端系着一只小球，另一端悬于O点，将小球由图示位置由静止释放，当摆到O点正下方时，绳被小钉挡住.当钉子分别处于图中A、B、C三个不同位置时，小球继续摆的最大高度分别为h1、h2、h3，则 Ah1h2h3 Bh1=h2=h3Ch1h2=h3 Dh1=h2h313如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等材料相同的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，在水平外力F作用下从静止开始运动，一段时间后一起做勻加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去外力F，最后停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从撤去拉力F到停止运动的过程中A.A克服合外力做功等于EkB.A,B克服摩擦阻力做功之和等于2EkC.刚撤去F时物体A的加速度大于B的加速度D. A受到的合外力的冲量与B受到的合外力的冲量相同14如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面由静止开始下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则：（ ）A两物体运动过程中机械能均守恒B两物体相同时间内动能的增加相同C到达底端时重力的瞬时功率PAPB D到达底端时两物体的速度相同15如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)() A系统机械能不断增加 B系统机械能守恒C系统动量不断增加 D系统动量守恒16如下图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动小物块和小车之间的摩擦力为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，在这个过程中，以下结论正确的是()A小物块到达小车最右端时具有的动能为F(lx)B小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfxC小物块克服摩擦力所做的功为FflD小物块和小车增加的机械能为Fx17一小球以初速度v0竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问下列几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度H（忽略空气阻力）A图a，以初速v0沿光滑斜面向上运动B图b，以初速v0沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动C图c（HRH/2），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道，从最低点向上运动D图d（RH），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道，从最低点向上运动题号1234567891011121314151617答案18在娱乐节目中，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g10 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19如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点；N为防护罩，它是一个竖直固定的14圆弧，其半径，圆心位于B点。在A放置水平向左的弹簧枪，可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10ms2。求：（1）钢珠在B点的速度；（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep；（3）钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间。试卷第3页，总4页参考答案1BD2BD【解析】在真空管中自由下落的羽毛和做自由落体的物体，只受重力的作用，只有重力在做功，机械能守恒； 电梯匀速下降和物体沿着斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，机械能减小。所以，AC机械能不守恒，BD机械能守恒。3AD【解析】根据机械能守恒定律得mg(H2r)mv02对小球由牛顿第二定律得mg由以上各式解得rH0.2 mA对；把H=1m带入公式可知B点速度v，由可求出支持力为11N，D对；4BD5A【解析】当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能，此时动能最大；当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能，弹性势能最大由机械能守恒定律可知EpEkEp，故答案选A.6B【解析】左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v1,由动量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v2,由动量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正确.7A【解析】由hgt2和vygt得：vy m/s，落地时，tan60可得：v0 m/s，由机械能守恒得：Epmv02，可求得：Ep10 J，故A正确8C【解析】当只有重力做功时物体机械能守恒，无论拉力与重力大小关系如何，物体向上运动，拉力做正功，机械能增大，C对；9D10B【解析】释放b后,b下落到地面,a上升高度h瞬间,ab两者的速度相等,设为v,由机械能守恒得则之后a竖直上抛,继续上升的高度为h,由h得h所以a上升的最大高度为h+h则B正确.11BCD【解析】小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球滑下时,小车还会继续前进,故不会回到原位置,A错.由于小球恰好到最高点,知道两者有共同速度,对于车球组成的系统,由动量守恒定律列式为mv=2mv,得共同速度v=,小车动量的变化为,显然,这个增加的动量是小球压力作用的结果,故B对.对于C,由于满足动量守恒定律,系统机械能又没有增加,所以是可能的,两曲面光滑时会出现这个情况.由于小球原来的动能为,小球到最高点时系统的动能为,所以系统功能减少了如果曲面光滑,则减少的动能等于小球增加的重力势能,即得显然,这是最大值,如果曲面粗糙,高度还要小些.12D【解析】小球在摆动过程中，绳的拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒.无论钉子放在A、B、C哪一点，小球继续摆动所能上升的最大高度，不会超过B点所在平面即原释放点的高度.当钉子放在A、B点时，小球不会摆动到圆心的位置以上，故不会脱离圆周.到最高点时速度为零，动能为零，能上升到原来的高度即h1=h2.当钉子放在C点时，小球摆到最低点后开始以C点为圆心，以为半径做圆周运动，根据竖直面内圆周运动的规律，小球上升到某一位置会脱离圆周，故到最高点时，速度不是零，动能不是零，重力势能数值相应减少，所以上升不到原下落点高度，h3h1=h2.所以D项正确.13AD【解析】本题考查摩擦力做功与能量守恒的问题，一段时间后一起做勻加速直线运动，撤去外力时两个物体的速度相同，加速度也相同，由于弹簧具有一定的弹性势能，故AB两个物体动能之和要小于2Ek，B的动能加上弹簧的势能作为一个整体为Ek，A的动能为Ek，又AB之间为连接体，二者的作用力属于作用力和反作用力，A受到的合外力的冲量与B受到的合外力的冲量相同；所以AD正确。14AC【解析】A沿固定在地面上的光滑斜面由静止开始下滑，整个过程除重力，无其它外力做功，机械能守恒，B自由下落，机械能守恒，A正确；两物体加速度不同，则速度变化量不同，相同时间内动能的增加也相同，B错误；竖直方向速度不同，有，由功率公式得C正确；根据机械能守恒，到达底端时两物体的速度大小相等，但方向不同，D错误。15D【解析】A受电场力向左，B受电场力向右，系统所受合力为零，动量守恒，D对；电场力分别对A、B做正功，系统机械能增大，当两小球速度减小到零时弹力大于电场力，分别向中心加速运动，电场力做负功，机械能减小，AB错；C错；16B【解析】因动能定理以及功的公式中的位移是指对地的位移，所以A错误、B正确；摩擦力对小物块所做的功为Ff(lx)，所以小物块克服摩擦力所做的功为Ff(lx)，C错误；小物块和小车增加的机械能为(FxFfl)，所以D错误17C【解析】小球以v0竖直上抛的最大高度为H，则1/2mv02=mgH。在A、B、D情况中小球运动到最高点速度均为零，故最大高度同竖直上抛时的最大高度H；在C情景中若小球能运动到高度H，而小球在那位置不可能速度为零（受力分析并结合向心力公式），机械能不守恒了。选C项。18(1)1 080 N(2)1.2 m(3)见解析【解析】(1)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)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