2018届高考物理一轮总复习专题5机械能第3讲机械能守恒定律及其应用课后提能演练

1、机械能量守恒定律及其应用一、选择题：每个问题给出的四个选项中，第一四个问题只有一个满足主题要求，第五七个问题有多个项目满足主题要求1 .以下哪个是正确的()a .当物体等速运动时，机械能量一定会被储存b .物体受到的合力功为零，其机械能一定得到保存c .物体受到的合力不是零，可能保存有机械能d .物体受到的合力等于零，机械能一定保存【答案】c2 .如图所示，在表面光滑的固定斜面的前端安装有一定的滑轮，小物件摇滾乐a、b用轻绳连接并跨越滑轮(与滑轮的质量和摩擦无关)a .汇率的变化量不同b .机械能量的变化量不同c .重力势的变化量相同d .重力功的平均功率相同【回答】d根据主题意思，由于力的平

2、衡有mAg=mBgsin ，所以根据mA=mBsin .机械的能量守恒定规则mgh=mv2得到v=，因此两个子摇滾乐的着地速度相等，选择项a错误。 由于存储了两个子摇滾乐的机械能，所以两个子摇滾乐的机械能变化量都为零，选项b错误。由于重力功和重力势的变化关系，重力势的变化为Ep=-WG=-mgh，EpA=mAgh=mBghsin ，EpB=mBgh 由于a、b两块摇滾乐都进行均匀的变速运动，所以a重力的平均功率为A=mAg，b重力的平均功率为B=mBgsin ，mA=mBsin ，所以A=B，选择项d是正确的。3 .静止在地面上的物体以一定的垂直向上的力上升，在一定的高度去除一定的力。 无视空

3、气阻力，在整个上升过程中，物体的机械能随时间变化的关系是()美国广播公司【答案】c【解析】当物体受到一定的力而加速上升时，以一定的力进行正功，物体的机械能增大，而以一定的力进行办事儿的是W=Fat2，时间和二次函数的关系，所以，选项a、b这两个是错误的。 如果消除一定的力，由于物体只接受重力，机械能被保存，d项错误，c项正确4 .如图所示，粗细均匀，两端开口的u字管内装有同种液体，开始时两侧液面的高度差为h，管中液柱的全长为4h，然后使液体自由流动，两液面的高度相等时，右侧液面下降的速度为()甲骨文。C.D【答案】a打开阀后，液体开始移动，无视由液体引起的摩擦阻力，液体机械能量守恒、液体减少的

4、重力势能被转换为动能，两个液面通常为右管h高的液体向左管移动，重心下降的高度为h，根据机械能量守恒规则hh5 .如图所示，一个质量为m的小球套在光滑的纵杆上，轻弹簧的一端固定在o点上，另一端与该小球连接。 目前已知，小球从a点放开静止，沿纵棒向b点移动，OA的长度小于OB的长度，弹簧在OA、OB两个位置弹力大小相等a .加速度等于重力加速度g的位置有2个b .弹簧力的动力为零的位置有2个c .弹簧弹力对球的正功等于球战胜弹簧弹力的工作d .弹簧弹力正演过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力办事儿过程中小球运动的距离【回答】交流运动中a点为压缩状态，b点为伸长状态，a到b的状态弹力为0，此时弹

5、力不与杆垂直，加速度为g。 弹簧与杆垂直时的小球加速度为g .由于两处的加速度为g，所以a项正确的a点速度为零，弹簧力的功率为0，弹簧与杆垂直时弹簧力的功率为0，某位置的弹簧力为0，该功率为0、修正3处， 如果b项是错误的a点和b点弹簧的弹性势能相同，弹簧弹力给小球的正功等于小球战胜弹簧弹力的功，所以c项是正确的小球在弹簧上负办事儿时弹力大，弹簧弹力在正办事儿过程中6 .如图所示，滑块a、b的质量均为m，a嵌入固定纵棒，a、b经由旋转轴通过长度为l的刚性轻棒连结，b放置在水平面上与纵棒抵接，a、b静止由a、a、b组成的系统机械能量守恒b .在a着地之前轻棒对b一直正功C.A移动到最低点时的速度

6、是多少当d.a的机械能最小时，b对水平地面的压力大小为2mg【回答】交流【解析】在由a、b构成的系统中，只有动能与势能被相互变换，所以由a、b构成的系统保存了机械能，选择项a对正确的b的受力状况和运动状况进行分析： b先接受垂直杆的右方向的推力，向右方向进行加速运动，b的速度为一定值杆对b作用左方向的张力，使b向右方向减速运动，a着地时，b的速度减少为零，杆对b先正功，后负功，选择b错误的由a、b构成的系统保存了机械能，a达到最低点时的b的速度为零从机械能量守恒定律可知选择项c是正确的b先进行加速运动再进行减速运动，b的速度最大时其加速度为零，此时杆的弹力为零，所以b相对于水平面的压力大小为m

7、g，由于保存有由a、b组成的系统机械能，所以此时a机械能7 .如图所示，a、b两个小球由绕过轻量定滑轮的细线连接，a放置在一定平滑的斜面上，b、c两个小球在垂直方向上由刚性系数k的轻量弹簧连接，c球在水平的地面上放置的细线和滑轮之间的摩擦不可纠正，最初整个系统是静止的。 释放a后，a沿着斜面下降到速度最大时c正好离开地面。a .斜面倾斜角=60B.A得到的最大速度为2gC.C刚离开地面时，b的加速度最大d .在释放a后c刚离开地面的过程中，由a、b两个小球组成的系统机械能守恒【回答】ACD【解析】释放a后，a沿着斜面速度达到最大时c恰好离开地面，此时细线中的拉伸力为4mgsin ，弹簧的弹力为

8、mg，有4mgsin =mg mg，斜面的倾斜角=30解开，选择a错误。 在释放a之前，弹簧的收缩量为x=，a沿着斜面下降到速度最大时的弹簧的伸长量为x=，根据机械能量守恒规则4mg2xsin -mg2x=4mv2 mv2，根据解a得到的最大速度为v=2g，选择b是正确的。 当c刚离开地面时，b的加速度为零，选项c是错误的。在a释放后c刚离开地面的过程中，由a、b两个小球、地球、弹簧组成的系统机械能被保存，选项d是错误的二、非选择题8 .如图所示，跨越相同高度的固定滑轮的细线连接质量相同的物体a和b，a复盖在平滑的水平条上，固定滑轮距水平条的高度h=0.2 m，最初与a连接的细线和水平条的角度

9、1=37，从静止状态释放b，细线和水平条的角度2=53时以后的运动过程(b不与水平杆接触，sin 37=0.6、sin 53=0.8、g=10 m/s2)解：在绳索与水平杆所成的角2=53时，如果将a的速度设为vA，将b的速度设为vB，将在该过程中b下降的高度设为h1，则存在mgh1=mv mv，其中h1=-，vAcos 2=vB，代入数据。 由于a进行减速运动，当1=90时，a的速度最大，如果设为vAm，则b下降到最低点，b的速度为零，在此过程中b下降的高度为h2，有mgh2=mv，其中h2=-h，代入数据解为vAm。9 .如图所示，水平地面与半径为l的垂直平滑圆弧轨道和b点相接，轨道上c点

10、的位置在圆心o的正下方，在高度为l的水平平台边缘上的a点，质量为m的小球以v0=的速度水平突出，小球在空中移动到b点时，正好沿圆弧轨道在该点的切线方向上(1)B点和抛出点a正下方的水平距离x(2)圆弧BC段相对的圆心角(3)小球滑到c点时对圆轨道的压力解： (1)设球进行平投运动到达b点的时间为t，根据平投运动规则得到l=gt2，x=v0t联立解为x=2l。(2)求解从小球到达b点时的垂直分速度v=2gl、tan =、=45。(3)小球从a点向c点运动的过程中机械能被保存，到达c点时的速度的大小设为vC，机械能被保存的法则是mgl=火箭弹设轨道对小球的支持力为f，F-mg=m解f=(7- )毫克从牛顿第三定律可知，小球对圆轨道的压力的大小f=(7- ) mg，方向垂直向下。10 .如该图所示，在垂直空间有垂直角坐标系xOy，其中，x轴为水平，长度2l的绳连接一端小的球，另一端固定在y轴的p点，p点坐标为(0，l )，将小的球绳拉伸为水平的状态，然后从静止状态释放小的球，小的钉子变为x解：当小球经过圆周运动的最高点时，钉子位于x轴正