2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律的应用专题练习

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2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律的应用专题练习
一、填空题
1.如图所示,质量均为m的A、B 两小球,用长为l 的轻质细线相连,置于高为h的光滑水平桌面
上,l >h,A 球刚跨过桌边。

若A 球竖直下落着地后不再反跳,则A 球刚要着时的速度大小为_____;
B 球刚要着地时的速度大小为_____。

2.如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为0.06kg,两端由两根长都是1m的轻铜线悬挂起来,铜棒ab保持水
B ,现给铜棒如平,整个装置静止于竖直平面内,装置所在处有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度0.5T
ab中通入恒定电流,铜棒发生摆动.已知最大偏转角为37°,则铜棒从最低点运动到最高点的过程中,安培力做的功是___________J,恒定电流的大小为_________A(不计感应电流影响).
3.如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M的小车,小车跟绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为的物体,开始绳处于伸直状态,物体从距地面h处由静止释放,物体落地之前绳的拉力为______N;当物体着地的瞬间小车未离开桌子小车的速度大小为_______g
4.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂质量为m的物块A,轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为2m的物块B,开始时物块A、B处于静止状态,释放后A、B开始运动,假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g,当物块B向右运动的位移为L时,物块A的速度大小为__________,物块A减少的机械能为_________。

5.一物体在竖直弹簧的上方h米处下落,然后又被弹簧弹回,则物体动能最大时是______。

6.如图所示,一根原长为L的轻质弹簧,下端固定在水平桌面上,上端固定一个质量为m的物体A,A静止时弹簧的压缩量为ΔL1,在A上再放一个质量也是m的物体B,待A、B静止后,在B上施加一竖直向下的力F,使弹簧再缩短ΔL2,这时弹簧的弹性势能为E P.突然撤去力F,则B脱离A向上飞出的瞬间弹簧的
长度应为____________.这时B的速度是_____________.
7.如图所示,位于光滑水平桌面上的质量均为m的小滑块P和Q都视作质点,Q与轻质弹簧相连。

静止在水平面上,P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于_____ 此时P物体的速度为____
8.如图所示,质量为m、长度为L的匀质铁链的一半搁在倾角为30°的粗糙斜面上,其余部分竖直下垂。

现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中,铁链的重力势能减少________。

9.在竖直平面内,一根光滑硬质杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y = 0.1cos x(单位:m),杆足够长,图中只画出了一部分。

将一质量为m的小环(可视为质点)套在杆上,在P点给小环一个沿杆斜向下的初速度v0=1m/s,g取10m/s2,则小环经过最低点Q时处于________状态(选填“超重”、“失重”或“平衡”);小环运动过程中能到达的最高点的y轴坐标为_________m,以及对应的x轴坐标为___________m。

10.如图所示,光滑水平地面上一个静止的滑槽末端和地面相切,滑槽质量为M,一个质量为m的滑块以初速度v0冲上M,恰好到最高点,求:
m 在M 上上升的最大高度h=______________;最终M 获得的最大速度v max =___________________. 11.如图所示,螺旋形管道内径均匀,内壁光滑,螺距均为1m d =,共有5圈整,螺旋横截面的半径2m R =,管道内径远小于螺距,可忽略不计.一小球自管道A 端从静止开始下滑,当它到达管道B 端时的速度v =________m/s ,从A 到B 的时间t 大约为________.
12.如图所示,A 、B 、C 三个物体的质量之比为2:2:1,A 、B 放在光滑的、同一高度的水平台面上,A 、B 之间用一轻绳(无弹性)连接,D 、E 分别是两个摩擦、大小均不计的定滑轮,DE 间的距离为1.2m ,现将C 用一光滑的轻钩挂在绳子上DE 的中点,开始时用手托住C 使绳子水平拉直,然后从静止开始释放C ,当C 下落高度为_______m 时C 的速率是A 的速率的两倍(A 、B 仍在水平台面上),此时C 的速率为_______m/s .(保留两位小数,重力加速度取g = 10m/s 2)
13.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l 的细线,细线的一端固定在O 点,另一端拴一质量为m 的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O 点到斜面底边的距离S oc =L ,则小球通过最高点A 时的速度表达式v A =___________;小球通过最低点B 时,细线对小球拉力表达式
T B =_____________________;若小球运动到A 点或B 点时剪断细线,小球滑落到斜面底边时到C 点的距离相等,则l 和L 应满足的关系式是__________________.
14.如图,长为1m 的轻杆OA 可绕O 处铰链在竖直平面内转动,质量均为1kg 的小球固定在A 、B 两处,B 为杆的中点.若杆在水平位置由静止起开始自由转动,不计阻力,转动30°角时B 球的速度为______m/s ,
此过程中杆对A球做的功为______J.
二、解答题
15.如图所示,质量为m的小球从四分之一光滑圆弧轨道顶端静止释放,从轨道末端O点水平抛出,击中平台右下侧挡板上的P点。

以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板形状满足方程
y=6-x2(单位:m),小球质量m=0.4kg,圆弧轨道半径R=1.25m,g取10m/s2,求:
(1)小球对圆弧轨道末端的压力大小;
(2)小球从O点到P点所需的时间(结果可保留根号)。

16.在半径R=4000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球从轨道上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,忽略星球自转.求:
(1)圆弧轨道BC的半径r;
(2)该星球的第一宇宙速度
17.如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A.求男演员落地点C与O点的水平距离x.已知男演员质量m1和女演员质量m2之比=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点比O点低5R.
word 版 高中物理
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1
2.0.12 4 3. 2 4
49mgL 5.物体重力与弹力相等时 6.L
7.20.25mv 0.5v 8.7
16mgL 9.超重 0.05 533x x π
π
==或
10.2012()g Mv M m + 02(M m)mv + 11.10 12.6 12.0.35,1. 86(或1.87)
13
6sin mg θ 1.5L l = 14. 1
15.(1) 12N ;
(2) 16.(1)0.16 m (2)4×103 m/s 17.8R。

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