2016届高三物理一轮复习5.3机械能守恒定律及其应用开卷速查

1、PAGE PAGE 10开卷速查(十八)机械能守恒定律及其应用说明提示本试卷共三部分A组基础巩固B组能力提升C组难点突破考试时间：45分钟试卷满分：100分A组基础巩固1(2014新课标全国卷)取水平地面为重力势能零点一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A.eq f(,6) B.eq f(,4) C.eq f(,3) D.eq f(5,12)解析： 图181设物块的初速度为v0，质量为m，依题意有：mgheq f(1,2)mveq oal(2,0)，设物块落地瞬间水平速度分量为vx，竖直速度分量为vy，则根据平抛运

2、动的规律可得：vxv0，vyeq r(2gh)，即vxvyv0，所以物块落地时速度方向与水平方向夹角为eq f(,4)，B项正确答案：B图1822(多选题)如图182所示，用长为l的细线将小球悬挂在小车支架上，小车与小球一起以速度v0匀速向右运动小车与矮墙相碰后立即停止(不弹回)，则下列关于小球上升能够达到的最大高度H的说法中正确的是()A若v0eq r(2gl)，则HlB若v0eq r(4gl)，则H2lC不论v0多大，可以肯定Heq f(voal(2,0),2g)总是成立的D上述说法都正确解析：小车突然静止后，小球由于惯性绕悬挂点转动，机械能守恒，有mgHeq f(1,2)mveq oal

3、(2,0) , 当v0eq r(2gl)时， Hl，A正确；小球恰好到最高点时，重力提供向心力，有mgmeq f(v2,l)，mg(2l)eq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,2)mv2，解得v0eq r(5gl)，B错；由能量转化和守恒可知，最低处小球的动能要转化为重力势能和一部分动能，即eq f(1,2)mveq oal(2,0)mgHEk，由数学知识可得Heq f(voal(2,0),2g)，所以C正确答案：AC图1833(多选题)(2015江西省南昌月考)在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道，一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动，到达最高点C时的速率vCeq

4、r(f(4gR,5)， 则下述正确的是 ()A此小球的最大速率是eq r(6)vCB小球到达C点时对轨道的压力是eq f(4mg,5)C小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于 eq r(f(5R,g)D小球在任一直径两端点上的动能之和相等解析：速度最大的点应该是最低点，根据机械能守恒定律：eq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,C)2mgR，解得： v eq r(f(24gR,5)eq r(6)vC，所以A正确在C点有：mgNCmeq f(voal(2,C),R)，得NCeq f(1,5)mg，所以B错误；由Teq f(2R,v)，当速度最小时，代入计算可得T eq r(f

5、(5R,g)，之后小球的速度在变大，T要减小，Tvmin，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点上，mg(H2R)eq f(1,2)mveq oal(2,D)得到：H0.6 m.答案：(1)0.1 kg0.2 m(2)存在0.6 m图18109(2015江西省南昌月考)如图1810所示，将质量均为m、厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接第一次只用手托着B物块置于H高处静止，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep，现由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为零，同时弹簧锁定解除，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升第二次用手拿着A、B两物块，使得弹

6、簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为零求：(1)第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度v1；(2)第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度v2.解析：(1)第二次释放A、B后，A、B自由落体运动，B着地后，A和弹簧相互作用至A上升到弹簧恢复原长过程中，弹簧对A做的总功为零对A从开始下落至弹簧恢复原长过程，由动能定理有mgHeq f(1,2)mveq oal(2,1)解得v1eq r(2gH)，方向向上(2)设弹簧的劲度系数为k，第一次释放A、B前，弹簧向上产生的弹力与A的重力平衡设弹簧的形变量(压缩)为x1，有x1

7、eq f(mg,k)第一次释放A、B后，B刚要离地时弹簧产生向上的弹力与B的重力平衡设弹簧的形变量(伸长)为x2，有x2eq f(mg,k) 第二次释放A、B后，在B刚要离地时弹簧产生向上的弹力与B的重力平衡设弹簧的形变量(伸长)为x3，有x3eq f(mg,k) 由得x1x2x3即这三个状态，弹簧的弹性势能都为Ep在第一次释放A、B后至B着地前过程，对A、B和弹簧组成的系统由机械能守恒有2mgheq f(1,2)2mv2从B着地后到B刚要离地的过程，对A和弹簧组成的系统，由机械能守恒有eq f(1,2)mv2Epmg(x1x2)Ep 第二次释放后，对A和弹簧组成的系统，从A上升至弹簧恢复原长

8、到B刚要离地过程，由机械能守恒有 eq f(1,2)mveq oal(2,1)mgx3Epeq f(1,2)mveq oal(2,2) 由得v2 eq r(gHf(2Ep,m)答案：(1)eq r(2gH)(2) eq r(gHf(2Ep,m)10(2014福建卷)图1811为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力图1811(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面

9、D点，OD2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向meq f(v2,R)解析：(1)游客从B点做平抛运动，有2RvBtReq f(1,2)gt2由式得vBeq r(2gR)从A到B，根据动能定理，有mg(HR)Wfeq f(1,2)mveq oal(2,B)0由式得Wf(mgH2mgR)(2)设OP与OB间夹角为，游客在P点时的速度为vP，受到的支持力为N，从B到P由机械能守恒

10、定律，有mg(RRcos)eq f(1,2)mveq oal(2,P)0过P点时，根据向心力公式，有mgcosNmeq f(voal(2,P),R)又N0coseq f(h,R)由式解得heq f(2,3)R答案：(1)eq r(2gR)(mgH2mgR)(2)eq f(2,3)RC组难点突破11如图1812所示，质量 m2 kg 的小球以初速度 v0 沿光滑的水平面飞出后，恰好无碰撞地进入光滑的圆弧轨道，其中圆弧 AB 对应的圆心角53，圆半径 R0.5 m若小球离开桌面运动到A点所用时间t0.4 s. (sin530.8，cos530.6，g10 m/s2)图1812 (1)求小球沿水平面飞出的初速度 v0 的大小？(2)到达 B 点时，求小球此时对圆弧的压力大小？(3)小球是否能从最高点 C 飞出圆弧轨道，并说明原因解析：(1)小球离开桌面后做平抛运动vxv0，vygt根据几何关系可知taneq f(vy,vx)，解得v03 m/s.(2)小球到达A点时的速度vAeq r(voal(2,x)voal(2,y)5 m/s从A到B过程中满足机械能守恒，eq f(1,2)mveq oal(2,A)mgR(1cos)eq f(1,2)mveq oal(2,B)到达B点时，FNmgeq f(mvoal(2,B),R)整理得：FN136 N，由牛