2014届高考物理一轮复习第5章3节机械能守恒定律课时闯关含解析人教版

1、2014 届高考物理（大纲版）一轮复习机械能守恒定律（含闯关：第 5 章 第 3 节）一、选择题1(2013市河西区高三质量)质量为 m 的滑块，沿高为 h，长为 L 的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，下列说法中正确的是( A滑块的机械能减少了 mghB重力对滑块所做的功等于 mgh C滑块势能的变化量等于 mgh D滑块动能的变化量等于 mgh)：选 ABC.滑块匀速下滑，滑块的动能不变，则机械能减小量等于重力势能的减少量，重力做功与路径无关，重力的功 Wmgh，重力势能减少 mgh，机械能就减少 mgh，A、B、 C 正确，D 错误，在两个质量分别为 m 和 2m 的小

2、球 a 和 b 之间，用一根长为 L 的轻杆连接2(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心 O 的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度，重球 b 向下，轻球 a 向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中(Ab 球的重力势能减小，动能增加Ba 球的重力势能增加，动能减小Ca 球和 b 球的总机械能守恒Da 球和 b 球的总机械能不守恒：选 AC.两球组成的系统，在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化，所以系统的机械能守恒3.)(2013佛山模拟)在一次课外趣味中，有四位同学分别将四个质量不同的光滑小球沿竖直放置的内壁光滑的半球形碗的碗口内侧同时由，碗口水平，他们分别记下了这四个

3、小球下滑速率为 v 时的位置，则这些位置应该在同一个()A球面 C水平面B抛物面 D椭圆面：选 C.因半球形碗的内壁光滑，所以小球下滑过程中机械能守恒，取小球速率为 v1mv2，因为速率 v 相等，所以高时所在的平面为零势能面，则根据机械能守恒定律得 mgh2度相等，与小球的质量无关，即这些位置应该在同一个水平面上，C 正确，A、B 两球质量相等，A 球用不能伸长的轻绳4(2013江苏启东中学质检)系于 O 点，B 球用轻弹簧系于 O点，O 与 O点在同一水平面上，分别将 A、B 球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由开始，当两球达到各自悬点的正下方时，两球

4、仍处在同一水平面上，则()A两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B两球到达各自悬点的正下方时，A 球动能较大 C两球到达各自悬点的正下方时，B 球动能较大 D两球到达各自悬点的正下方时，A 球受到向上的拉力较大：选 BD.整个过程中两球减少的重力势能相等，A 球减少的重力势能完全转化为 A球的动能，B 球减少的重力势能转化为 B 球的动能和弹簧的弹性势能，所以 A 球的动能大于B 球的动能，所以 B 正确；在 O 点正下方位置根据第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则 A 球受到的拉力较大，所以 D 正确5.，质量均为 m 的 A、B 两个小球，用长为 2L(2013苏、锡、常

5、、镇四市联考)的轻质杆相连接，在竖直平面内，绕固定轴 O 沿顺时针方向转动(转动轴在杆的中点)，不计一切摩擦，某时刻 A、B 球恰好在的位置，A、B 球的线速度大小均为 v，下列说法正确的是()运动过程中 B 球机械能守恒运动过程中 B 球速度大小不变CB 球在运动到最高点之前，DB 球在运动到最高点之前，时间内机械能的变化量保持不变时间内机械能的变化量不断改变：选 BD.以 A、B 球为系统，两球在运动过程中，只有重力做功(轻杆对两球做功的和为零)，两球的机械能守恒以过 O 点的水平面为重力势能的参考平面时，系统的总机械1mv2mv2.假设 A 球下降 h，则 B 球上升 h，此时两球的速度

6、大小是 v，由机械能为 E221能守恒定律知 mv2 mv 2mghmgh，得到 vv，故运动过程中 B 球速度大小不变当22单独分析 B 球时，B 球在运动到最高点之前，动能保持不变，重力势能在不断增加由几何知识时间内机械能的变化量是不断改变的，B、D 正确6(2013东北地区名校联考)，一物体以速度 v0 冲向光滑斜面 AB，并能沿斜面升高 h，下列说法正确的是()A若把斜面从 C 点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出 C 点后仍能升高 hB若把斜面弯成的半圆弧形，物体仍能沿 AB升高 hC若把斜面从 C 点锯断或弯成机械能不守恒D若把斜面从 C 点锯断或弯成械能仍守恒的半圆弧形，物体都不

7、能升高 h，因为物体的的半圆弧形，物体都不能升高 h，但物体的机：选 D.若把斜面从 C 点锯断，物体到达最高点时水平速度不为零，由机械能守恒定律知，物体冲出 C 点后不能升高 h；若把斜面弯成如题图所示的半圆弧形，物体在升高 h之前已经脱离轨道物体在这两种情况下机械能均守恒7(2013盐城第一次调研)，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力下列说法中正确的是( A弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能)B小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒 C小球抛出的初速

8、度大小仅与圆筒离地面的高度有关 D小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关：选 A.小球从抛出到弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，小球与弹1簧组成的系统的机械能守恒即 mv0mghE2，所以 EE，故 A 对，B 错斜上抛运动可ppk02220vsin vsin00分解为竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，所以 h( 为 v0 与2g2g2ghv0sin水平方向的夹角)，即 v0，知 C 错；由 0v0singt，t知 D 错sing8(2013江西六所重点中考)面积很大的水池，水深为 H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为 a，密度为水的 1/2，质量为 m.开始时，

9、木块，有一半没入水中，如图所示现用力将木块缓慢地压到池底在这一过程中()HaA木块的机械能减少了 mg2B水池中水的机械能不变C水池中水的机械能增加了 2mgHa2D水池中水的机械能增加了 2mg 8 H5aa：选 AD.用力将木块缓慢地压到池底的过程中，木块下降的深度为 H ，所以木块2Ha的机械能减少了 mg 2，A 对；因水池面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，木块刚好完全没入水中时，图中原来处于划斜线区域的水被排开，结果等效于使这部分3水平铺于水面，这部分水的质量为 m，上升的高度为a，其势能的增加量为 E 水 1mgH433mg(H a) mga；木块从刚好完全没入水中到

10、压入池底的过程中，等效成等体积的水上升44到木块刚好完全没入水中的位置，这部分水的质量为 2m，上升的高度为 Ha，势能的增加量为E 水22mg(Ha)，所以水池中水的机械能增加了E 水E 水1E 水22mg 8 ，D 对H5a9(2013保定廊坊联考)“六十甲子”是古人发明用来计时的方法，也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法某学校物理小组用空心透明粗糙作了如图所示的竖直“60”造型两个“0”字形圆的半径均为 R，让一质量为 m、直径略小于管径的小球从A 处无初速度放入，B、C、D 是轨道上的三点，E 为出口，其高度低于A.已知 BC 是“0”字形的一条竖直方向的直径，D 点是左侧“

11、0”字形上的一点，与圆心等高，A 比 C 高 R，当地的重力加速度为 g，则小球在整个运动过程中，下列说法正确的是()A如果是光滑小球，在 D 点处，管的左侧对小球的压力为 4mgB如果是光滑小球，小球一定能从 E 点射出 C如果是不光滑小球，且能通过 C 点，此处 D如果是不光滑小球，小球不可能停在 B 点管对小球的作用力小于 mg12：选 ABC.光滑小球从 A 到 D 机械能守恒：mg2R mv，D 点由第二定律，FDN2mv21D2R 4mg，A 对；E 高度低于 A，由机械能守恒 mghAE mvE，故 vE0，则光滑小球一定从2mv21 CRE 射出，B 对；在 AC 过程中，若小

12、球光滑：mgR mv2，mgF 得 F mg，若小CNN2球不光滑则 vCvC，FNmg，则 C 正确；若小球不光滑，当 mghABWFf0 时小球可能停在 B 点，D 错二、非选择题10(2011高考卷)以初速为 v0，射程为 s 的平抛运动轨迹制成一光滑轨道，一物体由开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为，其水平方向的速度大小为gs21gt2：在平抛运动中由 sv t、hh .物体沿轨道下滑时机械能守恒，mgh02022v1 mv2，解之有 vgs v .由于曲线运动中瞬时速度的方向沿运动轨迹的切线方向，而轨道形状20与平抛运动轨迹相同，故可知物体在轨道底端时速度方向与以 v

13、0 平抛的物体末速度同向，v0vxv0 ，解之有 vx则有.v2 v2 v2gh0021gsgs： v0v0 v2 021gs11(2010高考江苏卷)在游乐和小阳后对此进行了中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，他们将选手简化为质量 m60 kg 的质点，选手抓住绳由 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，sin530.8，cos530.6.求选手摆到最低点时对绳拉力的大小 F；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 Ff1

14、800 N，平均阻力 Ff2700 N，求选手落入水中的深度 d；(3)若选手摆到最低点时松手，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：(1)由机械能守恒定律得1mv2mgl(1cos)2v2选手做圆周运动，有 Fmgml解得 F(32cos)mg且选手对绳的拉力 FF则 F1080 N.(2)由动能定理得mg(Hlcosd)(Ff1Ff2)d0mg Hlcos则 dFf Ff mg12解得 d1.2 m.(3)选手从最低点做平抛运动，1gt2则有 xvt，Hl2联立式解得x2 l Hl1cosH当 l 时，x 有最大值，解得 l1.5 m2因此，两人的看法均不正确当绳接近 1.5 m 时，落点距岸边越远：(1)1080 N (2)1.2 m (3)见，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 O1、O2 和质量 mBm 的12(创新题)小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量 mAm 的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角 60，直杆上 C 点与两定滑轮均在同一高度， C 点到定滑轮 O1 的距离为 L，重力加速度为 g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从 C 点由，试求：小球下降到最低点时，小物块的机械能(取 C 点所在的水平面为参考平面)；小物块能下滑的最大距离；