江苏2011届高三一轮基础测试物理：机械能（4）新人教版

1 江苏省江苏省 20112011 届高三物理一轮基础测试届高三物理一轮基础测试 功能关系功能关系 动量能量综合动量能量综合 1 如图所示 一轻弹簧左端固定在长木板 M 的左端 右端与小木块 m 连接 且 m M 及 M 与地面间接触光滑 开始时 m 和 M 均静止 现同时对 m M 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运动过程中 弹簧形变 不超过其弹性限度 对于 m M 和弹簧组成的系统 A 由于 F1 F2等大反向 故系统机械能守恒 B 当弹簧弹力大小与 F1 F2大小相等时 m M 各自的动能最大 C 由于 F1 F2大小不变 所以 m M 各自一直做匀加速运动 D 由于 F1 F2等大反向 故系统的动量始终为零 2 物体在恒定的合力作用下做直线运动 在时间 t1内动能由 0 增大到 E1 在时间 t2内动能由 E1增大到 E2 设合力在 t1内做的功是 W1 冲量是 I1 在 t2内做的功是 W2 冲量是 I2 那么 A I1 I2 W1 W2B I1 I2 W1 W2 C I1 I2 W1 W2 D I1 I2 W1 W2 3 有一种硬气功表演 表演者平卧地面 将一大石板置于他的身体上 另一人将重锤 举到高处并砸向石板 石板被砸碎 而表演者却安然无恙 假设重锤与石板撞击后二者具有相 同的速度 表演者在表演时尽量挑选质量较大的石板 对这一现象 下面的说法中正确的是 A 重锤在与石板撞击的过程中 重锤与石板的总机械能守恒 B 石板的质量越大 石板获得的动量就越小 C 石板的质量越大 石板所受到的打击力就越小 D 石板的质量越大 石板获得的速度就越小 4 如图所示 分别用两个恒力 F1和 F2先后两次将质量为 m 的物体从静止开始 沿着同 一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端 第一次力 F1的方向沿斜面向上 第二次力 F2的方向沿 水平向右 两次所用时间相同 在这两个过程中 A F1和 F2所做功相同 2 B 物体的机械能变化相同 C F1和 F2对物体的冲量大小相同 D 物体的加速度相同 5 一轻质弹簧 上端悬挂于天花板 下端系一质量为 M 的平板 处 在平衡状态 一质量为 m 的均匀环套在弹簧外 与平板的距离为 h 如图所 示 让环自由下落 撞击平板 已知碰后环与板以相同的速度向下运动 使 弹簧伸长 A 若碰撞时间极短 则碰撞过程中环与板的总动量守恒 B 若碰撞时间极短 则碰撞过程中环与板的总机械能守恒 C 环撞击板后 板的新的平衡位置与 h 的大小无关 D 在碰后板和环一起下落的过程中 它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功 6 如图所示 木块质量 m 0 4 kg 它以速度 v 20 m s 水平地滑上一辆静止的平板小车 已知小车质量 M 1 6 kg 木块与小车间的动摩擦因数为 0 2 木块没有滑离小车 地面光 滑 g 取 10 m s2 求 1 木块相对小车静止时小车的速度 2 从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时 小车移动的距离 7 如图所示 质量均为M的木块BA 并排放在光滑水平面上 A上固定一根轻质细 杆 轻杆上端的小钉 质量不计 O 上系一长度为 L 的细线 细线的另一端系一质量为m的 小球C 现将C球的细线拉至水平 由静止释放 求 1 两木块刚分离时 CBA 速度各为多大 2 两木块分离后 悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少 8 如图所示 小车的质量为M 后端放一质量为m的铁块 铁块与小车之间的动摩擦 3 系数为 它们一起以速度v沿光滑地面向右运动 小车与右侧的墙壁发生碰撞且无能量损 失 设小车足够长 则小车被弹回向左运动多远与铁块停止相对滑动 铁块在小车上相对于 小车滑动多远的距离 参考答案参考答案 1 BD 2 A 3 D 4 BD 5 AC 6 解 1 设木块相对小车静止时小车的速度为 V 根据动量守恒定律有 mv m M V s4msm 6 14 0 204 0 Mm mv V 2 对小车 根据动能定理有 0 2 1 2 MVsmg m16m 104 02 02 46 1 2 22 mg MV s 7 分析 C球下摆过程中 在达到最低位置之前 悬线拉力的水平分量使BA 同时 达到最大速度 且 BAC PPP CBA 三者组成一个系统 满足系统机械能守恒和 动量守恒 C球摆过最低位置后 悬线拉力使A向右做减速运动 致使BA 分离 分离后 B 以原速度做匀速直线运动 AC PP 所以 A速度减为零后改为反方向向左运动 当 4 A C 速度相等时 C球摆到最高点 此过程CA 组成的系统动量守恒 机械能守恒 解 1 CBA 三者组成的系统满足动量守恒和机械能守恒 选取最低点0 P E C球到达最低点时BA 共同速度为 A v C速度 c v为 规定向左为正方向 1 20 Ac Mvmv 2 2 2 1 2 1 22 Ac MvmvmgL 解得 mM MgL M m v mM MgL v AC 22 2 2 从C球在最低点开始 C与A组成一个系统满足动量守恒和机械能守恒 设摆到 最高处为 x h 此时 CA 共同速度为 x v 1 xAc vMmMvmv 2 2 1 2 1 2 1 222 xxAc mghvMmMvmv 解得 L mM mM h mM MgL M m v xx 2 2 2 2 cos 1 Mm m 难点 认为球的运动轨迹是完整的圆弧 没有考虑到对地而言是一条曲线 而且到达最 高点时CA 相对速度为零 即只具有水平方向上的速度 运用整体法 mgLMvvMmmgLvMmMv AxxA 22 2 1 2 1 cos 0 在多个物理过程中 确定系统的初末状态是解决问题的关键 系统的初末状态 是指 系统在内力相互作用时间内开始和结束的状态 而不是任意物理过程的开始和结束的状态 这是解决问题的关键 8 分析 物体与小车一起向右运动 两者之间没有摩擦力 没有内力的相互作用 无 法视为相联系的系统 小车与墙相碰后 无能量损失 以原有速率反向弹回 铁块仍以原 有的速度前进 在相对运动过程中 滑动摩擦力作用相同的时间 但相对于地各发生不同的 位移 因此 系统的合冲量为零 满足动量守恒 但机械能不守恒 mM PPmM 合 P 向左 物体经历先向右作匀减速直线运动 速度为零后又折回 直至与小车具有相同 的速度为止 即摩擦力对铁块先做负功 然后又做正功 对小车始终做负功 此问题的关键是确定系统的初状态 mvMvP 初 而不是mvMvP 初 解 小车反弹后与物体组成一个系统满足动量守恒 规定向作为正方向 设共同速度为 5 x v 则 1 解得 v mM mM vvmMmvMv xx 以车为对象 摩擦力始终做负功 设小车对地的位移为 车 S 则 2 22 22 2 2 1 2 1 mMg vM SMvM