2019屆高考物理二輪復習 力學考點集訓 專題11 機械能守恒定律

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1、考點11機械能守恒定律 1、奧運會比賽項目撐桿跳高如圖所示。下列說法不正確的是(?? ) A.加速助跑過程中,運動員的動能增加 B.起跳上升過程中,桿的彈性勢能一直增加 C.起跳上升過程中,運動員的重力勢能增加 D.越過橫桿后下落過程中,運動員的重力勢能減少動能增加 2、如圖所示,一物塊以某一初速度沿傾角為30°的粗糙斜面向上運動.在此過程中,物塊始終受一個恒定的沿斜面向上的拉力作用,這時物塊加速度的大小為4 ,方向沿斜面向下.那么在物塊向上運動的過程中,下列說法正確的是(?? ) ? ? ? ? A.物塊的機械能一定增加 B.物塊的機械能一定減少 C.物塊的機械能有

2、可能不變 D.物塊的機械能可能增加也可能減少 3、如圖所示,在地面上以速度v0拋出質量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為參考平面,且不計空氣阻力,則下列選項正確的是(? ?) A.物體落到海平面時的勢能為mgh B.物體在最高點處的機械能為 C.物體在海平面上的機械能為 D.物體在海平面上的動能為 4、如圖所示,地面上豎直放一根輕彈簧,其下端和地面連接,一物體從彈簧正上方距彈簧一定高度處自由下落,則(?? ) A.物體和彈簧接觸時,物體的動能最大 B.與彈簧接觸的整個過程,物體的動能與彈簧彈性勢能的和不斷增加 C.與彈簧接觸的整個過程,物體的

3、動能與彈簧彈性勢能的和先增加后減小 D.物體在反彈階段,動能一直增加,直到物體脫離彈簧為止 5、如圖所示,將一個內、外側均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上,槽的左側有一豎直墻壁?，F讓一小球自左端槽口A點的正上方由靜止開始下落,從A點與半圓形槽相切進入槽內,則下列說法正確的是( ??) A.點的正上方由靜止開始下落,從A點與半圓形槽相切進入槽內,則下列說法正確的是( ) A.小球在半圓形槽內運動的全過程中,小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒 B.小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中,小球處于失重狀態(tài) C.小球從A點經最低點向右側最高點運動的過程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守

4、恒 D.小球從下落到從右側離開槽的過程中機械能守恒 6、一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊并留在其中, 、用一根彈性良好的輕質彈簧連在一起,如圖所示.則在子彈打擊木塊及彈簧被壓縮的過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)(???) A.動量守恒,機械能守恒 B.動量不守恒,機械能守恒 C.動量守恒,機械能不守恒 D.無法判定動量、機械能是否守恒 7、如圖所示,可視為質點的小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接,跨過固定在地面上半徑為R的光滑圓柱,A的質量為B的兩倍。當B位于地面時,A恰與圓柱軸心等高,將A由靜止釋放,B上升的最大高度是(?? ) A. B. C.

5、 D. 8、蹦床(Trampoline)是一項運動員利用從蹦床反彈中表現雜技技巧的競技運動,它屬于體操運動的一種,蹦床有“空中芭蕾”之稱。在某次“蹦床”娛樂活動中,從小朋友下落到離地面高h1處開始計時,其動能Ek與離地高度h的關系如圖所示.在h1~h2階段圖象為直線,其余部分為曲線,h3對應圖象的最高點,小朋友的質量為m,重力加速度為g,不計空氣阻力和一切摩擦.下列有關說法正確的是(?? ) A.整個過程中小朋友的機械能守恒 B.從小朋友的腳接觸蹦床直至蹦床被壓縮至最低點的過程中,其加速度先增大后減小 C.小朋友處于h=h4高度時,蹦床的彈性勢能為Ep=mg(h2-h4) D

6、.小朋友從h1下降到h5過程中,蹦床的最大彈性勢能為Epm=mgh1 9、如圖所示,光滑軌道由、兩段細圓管平滑連接組成,其中段水平, 段為半徑為的四分之三圓弧,圓心及點與等高,整個軌道固定在豎直平面內,現有一質量為,初速度的光滑小球水平進入圓管,設小球經過軌道交接處無能量損失,圓管孔徑遠小于,則(小球直徑略小于管內徑)(?? ) A.小球到達點時的速度大小 B.小球能通過點且拋出后恰好落至點 C.無論小球的初速度為多少,小球到達點時的速度都不能為零 D.若將軌道拆除,則小球能上升的最大高度與點相距2 10、如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑

7、細桿上,物塊質量為,到小環(huán)的距離為,其兩側面與夾子間的最大靜摩擦力均為.小環(huán)和物塊以速度向右勻速運動,小環(huán)碰到桿上的釘子后立刻停止,物塊向上擺動.整個過程中,物塊在夾子中沒有滑動.小環(huán)和夾子的質量均不計,重力加速度為.下列說法正確的是(?? ) A.物塊向右勻速運動時,繩中的張力等于 B.小環(huán)碰到釘子時,繩中的張力大于2 C.物塊上升的最大高度為 D.速度不能超過? 11、如圖所示,一條質量分布均勻的長度為L的鐵鏈置于光滑水平桌面上.用手按著一端,使另一端長L0的一段下垂.放開手后使鐵鏈從靜止開始下滑,當鐵鏈完全通過桌邊的瞬間時,鐵鏈具有的速率為(?? ) A. B.

8、 C. D. 12、如圖所示,完全相同的兩小球和,小球穿在傾斜固定的光滑直桿上,小球和小球用不可伸長的細繩繞過定滑輪相連,開始時手握小球,使其靜止,且繩子呈水平張緊狀態(tài),現放開、讓其自由運動.在球下滑過程中,不計滑輪和繩子質量及所有摩擦, 下列說法正確的是(???? ) A.球的機械能一直增加 B.球的機械能一直減少 C.球的機械能先增多后減少 D.球的機械能先減少后增加 13、如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細線跨過位于O點的輕質光滑小定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質量相等.C為O點正下方桿上的點,滑輪到桿的距離OC=h,重力加速度為g,開始

9、時A位于P點,PO與水平方向的夾角為30°,現將A、B由靜止釋放,下列說法正確的是(?? ) A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,速度先增大后減小 B.物塊A經過C點時的速度大小為 C.物塊A在桿上長為2h的范圍內做往復運動 D.在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量 14、如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點,BC右端連接內壁光滑、半徑為r的1/4細圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數為k的輕彈簧,輕彈簧下端固定,上端恰好與管口D端齊平,質量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑,進入管口C端時

10、與管壁間恰好無作用力,通過CD后壓縮彈簧,在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep,已知小球與BC間的動摩擦因數μ=0.5,求: 1.小球達到B點時的速度大小vB 2.水平面BC的長度s 3.在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm. 15、長木板放在光滑的水平面上,質量為的另一物體以水平速度滑上原來靜止的長木板的表面,由于、間存在摩擦,之后、速度隨時間變化情況如圖所示,求: 1.系統(tǒng)損失的機械能為多少; 2.木板的最小長度為多少; 3. 、間的動摩擦因數為多少。 16、如圖所示,在豎直方向上、物體通過勁度系數為的輕質彈簧相連, 放在水平地面上, 、兩物體通過細繩繞過光

11、滑輕質定滑輪相連, 放在固定的光滑斜面上,斜面傾角為30。.用手拿住,使細繩剛剛拉直但無拉力作用,并保證段的細繩豎直, 段的細繩與斜面平行,已知B的質量為,的質量為4,A的質量遠大于,重力加速度為,細繩與滑輪之間的摩擦力不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),釋放后它沿斜面下滑,斜面足夠長,求: 1.當的速度最大時,彈簧的伸長量; 2. 的最大速度. 答案以及解析 1答案及解析： 答案：B 解析： 2答案及解析： 答案：A 解析：由牛頓第二定律知:,可得,即除重力外, 還有向上的力()做正功,故機械能增加,A項正確.

12、 3答案及解析： 答案：B 解析： 4答案及解析： 答案：C 解析：物體在接觸彈簧前做的是自由落體運動,從接觸彈簧到彈力等于重力時,其做的是加速度逐漸減小的加速運動,彈力等于重力時加速度最小,速度最大,再向下做的是加速度逐漸增大的減速運動,速度減至零后向上完成相反的過程,故A、D錯誤;接觸彈簧后,重力勢能先減小后增大,根據能量轉化關系,知動能和彈性勢能之和先增大后減小,故B錯誤,C正確。 5答案及解析： 答案：C 解析： 6答案及解析： 答案：C 解析：動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零,本題中子彈、兩木塊

13、、彈簧組成的系統(tǒng),水平方向上不受外力,豎直方向上所受外力的合力為零,所以動量守恒。機械能守恒的條件是除重力、彈力對系統(tǒng)做功外,其他力對系統(tǒng)不做功,本題中子彈射入木塊瞬間有部分機械能轉化為內能(發(fā)熱),所以系統(tǒng)的機械能不守恒。故C正確,A、B、D錯誤。 7答案及解析： 答案：C 解析：設B的質量為m,當A下落至地面時,B恰好上升到與軸心等高位置,這個過程中機械能守恒,即,接下來,B物體做豎直上拋運動,再上升的高度,兩式聯立得,這樣B上升的最大高度。 8答案及解析： 答案：C 解析： 9答案及解析： 答案：B 解析： 10

14、答案及解析： 答案：D 解析：A項,物塊向右勻速運動時,對夾子和物塊組成的整體進行分析,其在重力和繩拉力的作用下平衡,即繩中的張力等于,故A項錯誤。 B項,繩子的拉力總是等于夾子對物塊摩擦力的大小,因夾子對物塊的最大摩擦力為2,故任何時候,故B項錯誤。 C項,當物塊到達最高點速度為零時,動能全部轉化為重力勢能,物塊能達到最大的上升高度,整個過程中,物塊在夾子中沒有滑動,即摩擦力不做功,系統(tǒng)機械能守恒: ,則物塊上升的最大高度,故C項錯誤。 D項,小環(huán)碰到釘子后,繩與夾子物塊整體形成一個單擺,此時夾子對物塊的拉力最大,并且物塊的拉力與物塊重力的合力提供物塊的向心力: ;由上可知, ;聯

15、立得, ,整理得: ,故D項正確。 11答案及解析： 答案：D 解析：設鐵鏈單位長度的質量為,從放手到鐵鏈完全通過桌邊,根據機械能守恒定律可以得出,所以D項正確;A、B、C項錯誤; 考點:本題考查了機械能守恒定律 12答案及解析： 答案：C 解析：細繩對小球的拉力沿著繩指向, 球下滑過程中,細繩的拉力與球的速度方向先是銳角后是鈍角,拉力先做正功,后做負功,球的機械能先增加后減小,選項C正確,D錯誤;、兩球組成的系統(tǒng)的機械能守恒,球的機械能先增加后減少,則球的機械能先減少后增加,選項AB錯誤. 13答案及解析： 答案：B 解析：

16、 14答案及解析： 答案：1. 2.3r; 3. 解析：1.由機械能守恒定律得 解得: = 2.在C點,由得 滑塊從A點運動到C點過程,由動能定理得mg·2r-μmgx=, 解得x=3r 3.設在壓縮彈簧過程中速度最大時,滑塊離D端的距離為x0,則有kx0=mg, 得 由能量守恒得 得 15答案及解析： 答案：1.2 2.1 3.0.1 解析： 16答案及解析： 答案：1.當的速度最大時,其加速度為零,繩子上的拉力大小為,此時彈簧處于伸長狀態(tài), 彈簧的伸長量滿足,則. 2.開始時彈簧的壓縮量為: 物體上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為, 因為,彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等,彈簧彈力做功為零? 設物體的最大速度為,由機械能守恒定律得: 由此計算得出: . 12