2019年高考物理二轮复习 小题狂做专练十二 机械能守恒定律、功能关系与能量守恒

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2019年高考物理二轮专题复习:专题12 机械能守恒定律、功能关系练习

2019年高考物理二轮专题复习:专题12  机械能守恒定律、功能关系练习

第12讲:机械能守恒定律、功能关系1.(2017全国卷Ⅲ)如图所示,一质量为m ,长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。

用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点,M 点与绳的上端P 相距13l 。

重力加速度大小为g 。

在此过程中,外力做的功为( )A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl 2.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A 和B ,两球质量均为m ,两球半径忽略不计,杆的长度为l .先将杆AB 竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B ,使小球B 在水平面上由静止开始向右滑动.当小球A 沿墙下滑的距离为12l 时,下列说法正确的是(不计一切摩擦)( )A .小球A 和B 的速度都为12glB .小球A 和B 的速度都为123glC .小球A 、B 的速度分别为123gl 和12gl D .小球A 、B 的速度分别为12gl 和123gl 3.如图所示,物体以100 J 的初动能从斜面的底端向上运动,斜面足够长。

当它通过斜面上的M 点时,其动能减少了80 J ,机械能减少了32 J 。

如果物体能从斜面上返回底端,则( )A .物体在斜面上运动时,机械能守恒B .物体在向上运动时,机械能减少100 JC .物体上升到M 还能上升的距离为到达M 点前的14D .物体返回A 点时动能为36 J4.(2018唐山二模)如图位于竖直面内的光滑轨道AB ,与半径为R 的光滑圆形轨道底部相通,圆形轨道上部有一缺口CDE ,D 点为圆形最高点,∠COD =∠DOE =30°,质量为m 可视为质点的小球自光滑轨道AB 上某点静止下滑,由底部进入圆形轨道,通过不断调整释放位置,直到小球从C 点飞出后能无碰撞的从E 点进入左侧轨道,重力加速度为g 。

下列说法正确的是( )A .小球通过最高点的速度大小为gRB .小球通过C 点时速度大小为2gR C .小球从C 点运动到最高点的时间为 错误!D .释放点距地面的高度为6+536R5.(2018闽粤期末大联考)如图5所示,水平桌面上的轻弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未画出),物块的质量为m ,AB =a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W .撤去拉力后物块由静止开始向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.重力加速度为g .则上述过程中( )A .物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于W -12μmgaB .物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于W -32μmgaC .撤去拉力后,经O 点时,物块的动能等于W -μmgaD .物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能6.(多选)(2018西安高三一模)如图,一物体从光滑斜面AB 底端A 点以初速度v 0上滑,沿斜面上升的最大高度为h 。

高考物理机械能守恒定律和功能关系专题练习

高考物理机械能守恒定律和功能关系专题练习

2019-2019高考物理机械能守恒定律和功能关系专题练习在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,但机械能保持不变,下面是机械能守恒定律和功能关系专题练习,请考生认真练习。

1.(2019高考天津卷)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变解析:选B.圆环沿杆下滑的过程中,圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,选项A、D错误;弹簧长度为2L时,圆环下落的高度h=L,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能增加了Ep=mgh=mgL,选项B正确;圆环释放后,圆环向下先做加速运动,后做减速运动,当速度最大时,合力为零,下滑到最大距离时,具有向上的加速度,合力不为零,选项C错误.2.如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是()A.2RB.C.D.解析:选C.如图所示,以A、B为系统,以地面为零势能面,设A质量为2m,B质量为m,根据机械能守恒定律有:2mgR=mgR+3mv2,A落地后B将以v做竖直上抛运动,即有mv2=mgh,解得h=R.则B上升的高度为R+R=R,故选项C正确.3.(2019山东潍坊二模)(多选)如图所示,足够长粗糙斜面固定在水平面上,物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m.开始时,a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用.现对b施加竖直向下的恒力F,使a、b做加速运动,则在b下降h高度过程中()A.a的加速度为B.a的重力势能增加mghC.绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加D.F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b动能的增加解析:选BD.由a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦作用知:FT=mg,FT=magsin .即:mg=magsinEpa=maghsin由得:Epa=mgh选项B正确.当有力F作用时,物块a与斜面之间有滑动摩擦力的作用,即绳子的拉力增大,所以a的加速度小于,选项A错误;对物块a、b分别由动能定理得:WFT-magsin h+Wf=EkaWF-WFT+mgh=Ekb由式可知,选项C错、D对.4.(2019湖北八校高三联考)(多选)如图所示,足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转.现将一个物体轻轻放在传送带底端,物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段匀速运动到传送带顶端.则下列说法中正确的是()A.第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功B.第一阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量C.第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量D.第一阶段摩擦力与物体和传送带间的相对位移的乘积在数值上等于系统产生的内能解析:选ACD.第一阶段和第二阶段传送带对物体的摩擦力方向均沿传送带方向向上,故对物体都做正功,选项A正确;在第一阶段和第二阶段摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增加量,选项B错误、选项C正确;第一阶段摩擦力与物体和传送带之间的相对位移的乘积数值上等于系统产生的内能,选项D正确.5.(多选)如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A 端放置一个质量为m的小物块,现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,在整个过程中()A.木板对小物块做的功为mv2B.支持力对小物块做的功为零C.小物块的机械能的增量为mv2-mgLsinD.滑动摩擦力对小物块做的功为mv2-mgLsin解析:选AD.在运动过程中,小物块受重力、木板施加的支持力和摩擦力,整个过程重力做功为零,由动能定理W木=mv2-0,A正确;在物块被缓慢抬高过程中摩擦力不做功,由动能定理得W木-mgLsin =0-0,则有W木=mgLsin ,故B错误;由功能关系,机械能的增量为木板对小物块做的功,大小为mv2,C错误;滑动摩擦力对小物块做的功Wf=W木-W木=mv2-mgLsin ,D正确.6.(2019长春二模)(多选)如图所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,通过轻绳连接在一起,跨过光滑的定滑轮,圆环套在光滑的竖直杆上,设杆足够长.开始时连接圆环的绳处于水平,长度为l,现从静止释放圆环.不计定滑轮和空气的阻力,以下说法正确的是()A.当M=2m时,l越大,则圆环m下降的最大高度h越大B.当M=2m时,l越大,则圆环m下降的最大高度h越小C.当M=m时,且l确定,则圆环m下降过程中速度先增大后减小到零D.当M=m时,且l确定,则圆环m下降过程中速度一直增大解析:选AD.由系统机械能守恒可得mgh=Mg(-l),当M=2m 时,h=l,所以A选项正确;当M=m时,对圆环受力分析如图,可知FT=Mg,故圆环在下降过程中系统的重力势能一直在减少,则系统的动能一直在增加,所以D选项正确.7.(多选)如图为用一钢管弯成的轨道,其中两圆形轨道部分的半径均为R.现有一直径小于钢管口径的可视为质点的小球由图中的A位置以一定的初速度射入轨道,途经BCD最终从E离开轨道.其中小球的质量为m,BC为右侧圆轨道的竖直直径,D点与左侧圆轨道的圆心等高,重力加速度为g,忽略一切摩擦以及转弯处能量的损失.则下列说法正确的是()A.小球在C点时,一定对圆管的下壁有力的作用B.当小球刚好能通过C点时,小球在B点处轨道对小球的支持力为自身重力的6倍C.小球在圆管中运动时通过D点的速度最小D.小球离开轨道后的加速度大小恒定解析:选BD.当小球运动到C点的速度v=时,小球与轨道间没有力的作用,当v时,小球对轨道的上壁有力的作用;当v 时,小球对轨道的下壁有力的作用,A错误;小球在C点对管壁的作用力为0时,有vC=,根据机械能守恒定律有mg2R+mv=mv,在B点时根据牛顿第二定律有N-mg=m,解得轨道对小球的支持力N=6mg,B正确;在B、C、D三点中瞬时速度最大的是B点,瞬时速度最小的是C点,C错误;小球从E 点飞出后只受重力作用,加速度恒定,则小球做匀变速曲线运动,D正确.8.(2019名师原创卷)我国两轮电动摩托车的标准是:由动力驱动,整车质量大于40 kg,最高车速不超过50 km/h,最大载重量为75 kg.某厂欲生产一款整车质量为50 kg的电动摩托车,厂家已经测定该车满载时受水泥路面的阻力为85 N,g=10 m/s2.求:(1)请你设计该款电动摩托车的额定功率;(2)小王同学质量为50 kg,他骑着该电动车在平直的水泥路面上从静止开始以0.4 m/s2的加速度运动10 s,试求这10 s内消耗的电能.(设此时路面的阻力为65 N)解析:(1)该款摩托车满载时以额定功率匀速行驶,则P=FvF=f解得:P=1 181 W.(2)摩托车匀加速过程:F-f=ma解得F=105 N当达到额定功率时v1==11.2 m/s从静止开始以0.4 m/s2的加速度出发运动10 s的速度v2=at=4 m/s11.2 m/s故在10 s内做匀加速直线运动的位移x=at2=20 m牵引力做的功W=Fx=2 100 J由功能关系可得:E=W=2 100 J.答案:(1)1 181 W (2)2 100 J9.(2019高考福建卷)如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC 段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点.一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g.(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC 轨道,最后从C点滑出小车.已知滑块质量m=,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为,求:滑块运动过程中,小车的最大速度大小vm;滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s.解析:(1)滑块滑到B点时对小车压力最大,从A到B机械能守恒mgR=mv滑块在B点处,由牛顿第二定律得N-mg=m解得N=3mg由牛顿第三定律得N=3mg(2)①滑块下滑到达B点时,小车速度最大.由机械能守恒得mgR=Mv+m(2vm)2解得vm=②设滑块运动到C点时,小车速度大小为vC,由功能关系得mgR-mgL=Mv+m(2vC)2设滑块从B到C过程中,小车运动加速度大小为a,由牛顿第二定律得mg=Ma由运动学规律得v-v=-2as解得s=L答案:(1)3mg (2) L10.某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型.倾角=37的斜面底端与水平传送带平滑接触,传送带BC长L=6 m,始终以v0=6 m/s的速度顺时针运动.将一个质量m=1 kg的物块由距斜面底端高度h1=5.4 m的A点静止滑下,物块通过B点时速度的大小不变.物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为1=0.5、2=0.2,传送带上表面距地面的高度H=5 m,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.(1)求物块由A点运动到C点的时间;(2)若把物块从距斜面底端高度h2=2.4 m处静止释放,求物块落地点到C点的水平距离;(3)求物块距斜面底端高度满足什么条件时,将物块静止释放均落到地面上的同点D.解析:(1)A到B过程:根据牛顿第二定律mgsin 1mgcos =ma1=a1t代入数据解得a1=2 m/s2,t1=3 s所以滑到B点的速度:vB=a1t1=23 m/s=6 m/s物块在传送带上匀速运动到Ct2== s=1 s所以物块由A到C的时间:t=t1+t2=3 s+1 s=4 s.(2)在斜面上根据动能定理mgh2-1mgcos =mv2解得v=4 m/s6 m/s设物块在传送带先做匀加速运动达v0,运动位移为x,则:a2==2g=2 m/s2v-v2=2ax,x=5 m6 m所以物块先做匀加速直线运动后和传送带一起匀速运动,离开C点做平抛运动s=v0t0,H=gt,解得s=6 m.(3)因物块每次均抛到同一点D,由平抛知识知:物块到达C 点时速度必须有vC=v0当离传送带高度为h3时物块进入传送带后一直匀加速运动,则:mgh3-1mgcos 2mgL=mvh3=1.8 m当离传送带高度为h4时物块进入传送带后一直匀减速运动,则:mgh4-1mgcos 2mgL=mvh4=9.0 m所以当离传送带高度在1.8~9.0 m的范围内均能满足要求,即1.8 m9.0 m.答案:(1)4 s (2)6 m (3)1.8 m9.0 m机械能守恒定律和功能关系专题练习及答案分享到这里,更多内容请关注高考物理试题栏目。

2019高考物理二轮复习 小题狂做专练十二 机械能守恒定律、功能关系与能量守恒

2019高考物理二轮复习 小题狂做专练十二 机械能守恒定律、功能关系与能量守恒

12 机械能守恒定律、功能关系与能量守恒1.【浙江省2017普通高校招生选考科目考试物理试题】火箭发射回收是航天技术的一大进步。

如图所示,火箭在返回地面前的某段运动,可看成先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上。

不计火箭质量的变化,则( )A .火箭在匀速下降过程中机械能守恒B .火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C .火箭在减速下降过程中合力做功,等于火箭机械能的变化D .火箭着地时,火箭对地的作用力大于自身的重力2.【安徽省2019届高三10月份联考】质量为m 的子弹,以水平速度射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块,并留在其中,下列说法正确的是( ) A .子弹动能的减少量与木块动能增加量相等 B .阻力对子弹做的功与子动能的变化量相等 C .子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D .子弹克服阻力做的功等于系统克服摩擦所产生的内能3.【安徽省阜阳三中2018-2019学年高三考试】如图所示,重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止下滑,到b 点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c 点开始弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点,已知ab =0.8 m ,bc =0.4 m ,那么在整个过程中( )A .滑块滑到b 点时动能最大B .滑块动能的最大值是6 JC .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD .滑块整个过程机械能守恒4.【江苏省姜堰中学2017-2018学年度高考模拟】如图所示,半径为R 的金属环竖直放置,环上套有一质量为一、单选题好教育云平台——教育因你我而变2017年高考“最后三十天”专题透析m 的小球,小球开始时静止于最低点。

现给小球一冲击,使它以初速度开始运动。

小球运动到环的最高点时与环恰无作用力,小球从最低点运动到最高点的过程中( )A .小球机械能守恒B .小球在最低点时对金属环的压力是6mgC .小球在最高点时,速度为0D .小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR 。

小题狂练高中物理必修2功和能《功能关系、能量守恒》典型题精排版(含答案)

小题狂练高中物理必修2功和能《功能关系、能量守恒》典型题精排版(含答案)

《功能关系、能量守恒》典型题(精排版)精品推荐1.在跳高运动的发展史上,其中有以下四种不同的过杆姿势,如图所示,则在跳高运动员消耗相同能量的条件下,能越过最高横杆的过杆姿势为( )2.如图所示,一质量均匀的不可伸长的绳索重为G,A、B两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点,在此过程中绳索AB的重心位置将( )A.逐渐升高 B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变3.体育比赛中的“3 m跳板跳水”的运动过程可简化为:质量为m的运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中,跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,他在水中减速下降高度为h,而后逐渐浮出水面,则下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )A.运动员从C点到A点运动过程中处于超重状态B.运动员从C点开始到落水之前机械能守恒C.运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了(F-mg)hD.运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了Fh4.如图所示,一轻弹簧左端与物体A相连,右端与物体B相连.开始时,A、B均在粗糙水平面上不动,弹簧处于原长状态.在物体B上作用一水平向右的恒力F,使物体A、B向右运动.在此过程中,下列说法中正确的为( ) A.合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量B.外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量C.外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A 和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D.外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和5.如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与砂子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为h的过程中,若不计滑轮及空气的阻力,下列说法中正确的是( )A.绳拉车的力始终为mgB.当M远远大于m时,才可以认为绳拉车的力为mgC.小车获得的动能为mghD.小车获得的动能为Mmgh/(M+m)6.如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置).对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是( ) A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加D.在这个过程中,运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功7.如图所示甲、乙两种粗糙面不同的传送带.倾斜于水平地面放置.以同样恒定速率v向上运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H,则在物体从A到B的运动过程中( )A.两种传送带对小物体做功相等B.将小物体传送到B处,两种传送带消耗的电能相等C.两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D.将小物体传送到B处,两种系统产生的热量相等8.如图所示有三个斜面1、2、3,斜面1与2底边相同,斜面2和3高度相同,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同,当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时,下列说法正确的是( ) A.沿2、3斜面运动的时间t2>t3B.沿1、2斜面运动过程中克服摩擦力做功W1<W2C.沿1、3斜面运动过程中物体损失的机械能ΔE1>ΔE3D .物块在三种情况下到达底端的动能E k1>E k2>E k39.如图所示,一个小环沿竖直放置的光滑圆环轨道做圆周运动.小环从最高点A (初速度为零)滑到最低点B 的过程中,小环线速度大小的平方v 2随下落高度h 的变化图象可能是图中的( )10.当今流行一种“蹦极”运动,如图所示,距河面45 m 高的桥上A 点系弹性绳,另一端系住重50 kg 男孩的脚,弹性绳原长AB 为15 m ,设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C 点,末速度为0.假定整个过程中,弹性绳遵循胡克定律,绳的质量、空气阻力忽略不计,男孩视为质点.弹性势能可用公式:E p =kx 22(k 为弹性绳的劲度系数,x 为弹性绳的形变长度)计算.(g =10 m/s 2)则:(1)男孩在最低点时,绳具有的弹性势能为多大?绳的劲度系数又为多大?(2)在整个运动过程中,男孩的最大速度又为多大?11.如图所示,质量m=1 kg的物块从h=0.8 m高处沿光滑斜面滑下,到达底部时通过光滑圆弧BC滑至水平传送带CD上,CD部分长L=2 m.传送带在皮带轮带动下以v=4 m/s的速度逆时针传动,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3.求:(1)物块滑到C、D两点时的速度大小各为多少?(2)物块从C滑到D的过程中,皮带对物块做多少功?(3)物块从C滑到D的过程中,因摩擦产生的热量是多少?参考答案1解析:运动员经过助跑后,跳起过杆时,其重心升高,在四种过杆姿势中背越式相对于杆的重心位置最低,所以在消耗相同能量的条件下,该种过杆姿势能越过更高的横杆.选项D正确.答案:D2解析:由题意知外力对绳索做正功,机械能增加,重心升高,故选A.答案:A3解析:运动员从C点到A点的运动过程,跳板对运动员的弹力先是大于重力,后小于重力,最后弹力为零,故运动员先处于超重状态,后处于失重状态,A错误;运动员从C点开始到落水之前,除重力做功外,跳板弹力对运动员做功,运动员机械能增加,B错误;运动员从入水至速度减为零的过程中,除重力(或弹力)以外的力对运动员所做的功等于其机械能的变化量,故C错误,D正确.答案:D4解析:由动能定理可知,合外力对物体A所做的功等于物体A 的动能增量,合外力对B做的功等于物体B动能的增量,而合外力对B 所做的功等于外力F做的功、摩擦力对B做的功和弹簧弹力对B做的功之和,选项A正确,B错误;物体B克服弹簧弹力做的功应大于弹簧的弹性势能的增加量,所以外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和应大于物体B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和,选项D 错误;取整体为研究对象,由功能关系可以判断,外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于系统的机械能的增量,选项C正确.答案:AC5解析:整体在小桶和砂子重力mg 作用下做加速运动,只有在M 远远大于m 时,才可以认为绳拉车的力为mg ,选项A 错误,B 正确;由能的转化与守恒定律可知,小桶和砂子减少的重力势能mgh 转化为整体的动能,所以小车获得的动能为Mmgh /(M +m ),选项C 错误,D 正确.答案:BD6解析:A 位置运动员只受重力,向下运动所受到跳板给他的支持力越来越大,运动员先加速后减速;动能先增大后减小,B 位置速度为0,但向上的合力最大,由动能定理可知,D 对.答案:CD7解析:A →B ,由动能定理,W -MgH =12mv 2,A 对;动摩擦因数μ明显不同;A →B 摩擦力做功一样,但甲一直产生热量,而乙中只有AC 段产生热量,所以产生热量不同,再由能量守恒则消耗的电能不等.答案:AC8解析:设2、3高度为h ,倾角为θ,a =g sinθ-μg cos θ,所以hsin θ=12at 2 t = 2h a sin θ= 2hgθ-μcos θsin θ,所以t 2<t 3; 1、2底边为l ,则W =μmg cos θ·lcos θ=μmgl ,所以W 1=W 2;W =μmg cos θ·h sin θ=μmgh cot θ,所以W 2<W 3,ΔE 1<ΔE 3,D 对.答案:D9解析:考虑环下降过程中受到的各个力的做功情况,重力做正功,圆环对小环的支持力始终与小环运动方向垂直,不做功,由动能定理ΔE k =12mv 2=mgh ,v 2与h 的关系为线性关系,又因h =0时,v 也为零.所以图象过原点,只有B 符合条件,选B.答案:B10解析:男孩从桥面自由下落到紧靠水面的C 点的过程中,重力势能的减少量对应弹性势能的增加量,男孩速度最大时,应为加速度为零的位置.(1)由功能转化关系可知,mgh =E p ,E p =50×10×45 J=2.25×104 J又E p =12kx 2,x =45 m -15 m =30 m 所以k =2E p x 2=2×2.25×104302N/m =50 N/m. (2)男孩加速度为零时,mg =kx ′,得x ′=10 m ,由能的转化和守恒定律得:mg (h AB +x ′)=12kx ′2+12mv 2m ,所以v m =20 m/s. 答案:(1)2.25×104 J 50 N/m (2)20 m/s11解析:(1)由机械能守恒定律mgh =12mv 21 解得物块到达C 点的速度v 1=2gh =4 m/s物块在皮带上滑动的加速度a =μg =3 m/s 2由运动学公式-2aL =v 22-v 21解得物块到达D 点的速度v 2=v 21-2aL =2 m/s(2)皮带对物块做功W =-μmgL =-6 J(3)物块从C 滑到D 的时间t 1=v 2-v 1-a =23s 物块与皮带相对滑动距离s 1=vt 1+L物块在皮带上滑动的过程中产生的热量 Q =μmgs 1得Q =14 J答案:(1)4 m/s 2 m/s (2)-6 J (3)14 J。

推荐2019高考物理二轮小题狂做专练十二机械能守恒定律、功能关系与能量守恒含解析

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1.【浙江省2017普通高校招生选考科目考试物理试题】火箭发射回收是航天技术的一大进步。

如图所示,火箭在返回地面前的某段运动,可看成先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上。

不计火箭质量的变化,则()A.火箭在匀速下降过程中机械能守恒B.火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功,等于火箭机械能的变化D.火箭着地时,火箭对地的作用力大于自身的重力2.【安徽省2019届高三10月份联考】质量为m的子弹,以水平速度射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是()A.子弹动能的减少量与木块动能增加量相等B.阻力对子弹做的功与子动能的变化量相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功等于系统克服摩擦所产生的内能3.【安徽省阜阳三中2018-2019学年高三考试】如图所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8 m,bc=0.4 m,那么在整个过程中()一、单选题十二机械能守恒定律、功能关系与能量A.滑块滑到b点时动能最大B.滑块动能的最大值是6 JC.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD.滑块整个过程机械能守恒4.【江苏省姜堰中学2017-2018学年度高考模拟】如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点。

现给小球一冲击,使它以初速度v0=√6Rg开始运动。

小球运动到环的最高点时与环恰无作用力,小球从最低点运动到最高点的过程中()A.小球机械能守恒B.小球在最低点时对金属环的压力是6mgC.小球在最高点时,速度为0D.小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR。

5.【全国市级联考2017-2018学年高考调研】如图所示,倾角为α=37o、长度为x=3m的光滑固定斜面,其底端与长木板B上表面等高,原来B静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与B的上表面接触处圆滑。

2024届高考复习 专题12 机械能守恒定律的理解与应用、功能关系与能量守恒(原卷版)

2024届高考复习 专题12  机械能守恒定律的理解与应用、功能关系与能量守恒(原卷版)

专题12 机械能守恒定律的理解与应用、功能关系与能量守恒目录题型一机械能守恒的判断 (1)题型二单物体的机械能守恒问题 (2)题型三连接体的机械能守恒问题 (4)类型1 轻绳连接的物体系统 (5)类型2 轻杆连接的物体系统 (6)类型3 含“弹簧类”系统的机械能守恒 (7)题型四功能关系的理解和应用 (9)类型1功能关系的理解 (9)类型2 功能关系与图像的结合 (10)类型3 功能关系的综合应用 (12)题型五能量守恒定律的理解和应用 (13)题型一机械能守恒的判断【解题指导】机械能是否守恒的三种判断方法(1)利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,则机械能守恒.(2)利用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功(或做功代数和为0),则机械能守恒.(3)利用能量转化判断:若物体或系统与外界没有能量交换,物体或系统也没有机械能与其他形式能的转化,则机械能守恒.【例1】(2022·广东惠州一中月考)(多选)如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连).现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球的机械能守恒C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中,机械能守恒【例2】如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,弹簧一直保持竖直,空气阻力不计,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,下列说法中正确的是()A.小球的动能一直减小B.小球的机械能守恒C.克服弹力做功大于重力做功D.最大弹性势能等于小球减少的动能【例3】(2022·湖南永州市模拟)伽利略在研究力和运动的关系的时候,采用两个平滑对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,小球又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐减小直至为零,如图1所示。

2019年高考物理二轮复习训练卷:机械能守恒定律及功能关系

2019年高考物理二轮复习训练卷:机械能守恒定律及功能关系

机械能守恒定律及功能关系一、选择题(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求)1.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是()【答案】C2.(2018届安徽省合肥四中段考)如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计;(b)图为物体A与小车B的v-t图象,由此可知A.小车上表面长度B.物体A与小车B的质量之比C.A与小车B上表面的动摩擦因数D.小车B获得的动能【答案】BC3.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时对轨道压力为.已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中()A.重力做功2mgRB.合力做功mgRC.克服摩擦力做功mgRD.机械能减少2mgR【答案】B4.(2018山东省烟台市期末)在某高空杂技类节目现场的下方放置一弹簧垫。

此弹簧垫可视为质量为m的木板与两相同直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在水平地面上,静止时弹簧的压缩量为h,如图所示。

某同学为了测试弹簧垫的性能,将一质量为0.5m的小物体从距木板上方6h的O点由静止释放,物体打在木板上并立刻与木板一起向下运动,但不粘连,到达最低点后又向上运动,它们恰能回到A点,此时弹簧恰好无形变。

整个过程忽略空气阻力,则下列说法正确的是A.整个过程中,物体和两弹簧组成的系统机械能守恒B.物体与木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小C.物体打在木板上之前,两弹簧的弹性势能总和为0.5mghD.若另一质量为m的物体仍从O点由静止释放,此物体第一次离开木板时的速度大小为【答案】BCD5.如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,N为圆环的最低点。

在环上套有两个小球A和B,A、B之间用一根长为R的轻杆相连,使两小球能在环上自由滑动。

2019年高考物理二轮专题复习:专题12 机械能守恒定律、功能关系课件

2019年高考物理二轮专题复习:专题12  机械能守恒定律、功能关系课件
1 (2)由机械能守恒定律可得 mgh=2mv2, 解得 h=1.8 m。
v2 (3)滑块减速到零的位移 x0=2a, 解得 x0=18 m>10 m, 由此可知,滑块第二次在传送带上滑行时,速度没有减 小到零就离开传送带。
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巩固训练
设滑块在传送带上滑行的时间为 t, 则由匀变速直线运动的位移公式可得
A.弹簧的劲度系数为
B.此时弹簧的弹性势能等于mgh- mv2
C.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上
D.物体A落地后,物体B将向上运动到h高度处
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巩固训练
解析 体 B 对地面压力恰好为零,故弹簧对 B 的拉力为 mg,故细绳对 A 的拉力也等于 mg,弹簧的伸长量为 h,
mg
1
由胡克定律得:k= h ,故 A 正确;物体 A 与弹簧系统机械能守恒,则有 mgh=Ep 弹+2mv2,所以
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巩固训练
1.(2018·四川雅安三诊)如图所示,两质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连
接在光滑滑轮两侧,用手托着物体A使细绳恰好伸直,弹簧处于原长,此时A离地面
的高度为h,物体B静止在地面上。放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为
v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法正确的是
( AB )
03
醒 1.具体题目需要具体分析初始条件,不能凭感觉直接得结果。 2.应用“程序法”解决多过程问题,解题时首先要搞清物理过程,按 照物理过程发生的顺序,列出方程求解。 3.判断多个物体机械能是否守恒时,一定要明确哪几个物体、在哪个 过程中机械能守恒。
03
方法总结
1 持力刚好等于 mg,根据牛顿第三定律,b 对地面的压力大小为 mg,选项 D 正确;由机械能守恒定律可得:mgh= mv2,

(江苏专版)2019版高考物理二轮复习 专题二 第二讲 机械能守恒定律 功能关系课后达标检测卷(含解析)

(江苏专版)2019版高考物理二轮复习 专题二 第二讲 机械能守恒定律 功能关系课后达标检测卷(含解析)

机械能守恒定律 功能关系1.[多选](2018·徐州考前模拟)如图所示,质量分别为2m 、m 的小滑块P 、Q ,P 套在固定竖直杆上,Q 放在水平地面上。

P 、Q 间通过铰链用长为L 的刚性轻杆连接,一轻弹簧左端与Q 相连,右端固定在竖直杆上,弹簧水平,当α=30°时,弹簧处于原长。

当α=30°时,P 由静止释放,下降到最低点时α变为60°,整个运动过程中,P 、Q 始终在同一竖直平面内,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g 。

则P 下降过程中( )A .P 、Q 组成的系统机械能守恒B .弹簧弹性势能的最大值为(3-1)mgLC .竖直杆对P 的弹力始终大于弹簧弹力D .P 下降过程中动能达到最大前,Q 受到地面的支持力小于3mg解析:选BD 根据能量守恒可知,滑块P 、Q 和弹簧组成的系统机械能守恒,故A 错误;根据系统机械能守恒可得E p =2mg (L cos 30°-L cos 60°),即弹簧弹性势能的最大值为E p =(3-1)mgL ,故B 正确;对Q ,水平方向的合力F x =F 杆sin α-F 弹=ma ,因为滑块Q 先做加速运动后做减速运动,所以竖直杆对Q 的弹力不一定始终大于弹簧弹力,所以竖直杆对P 的弹力不一定始终大于弹簧弹力,故C 错误;P 下降过程中动能达到最大前,P 加速下降,以P 、Q 为整体,在竖直方向上根据牛顿第二定律有3mg -N =2ma ,则有N <3mg ,故D 正确。

2.[多选](2018·南京、盐城三模)如图所示,轻弹簧一端固定于O 点,另一端与可视为质点的小滑块连接,把滑块放在光滑斜面上的A 点,此时弹簧恰好水平,将滑块从A 点由静止释放,经B 点到达位于O 点正下方的C 点,当滑块运动到B 点时弹簧与斜面垂直,运动到C 点时弹簧恰好处于原长,已知OC 的距离为L ,斜面倾角为θ=30°,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g 。

2019-2020年高考物理二轮复习重难专题强化练“机械能守恒定律功能关系”课后冲关

2019-2020年高考物理二轮复习重难专题强化练“机械能守恒定律功能关系”课后冲关

2019-2020年高考物理二轮复习重难专题强化练“机械能守恒定律功能关系”课后冲关1.(xx·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。

他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J ,他克服阻力做功100 J 。

韩晓鹏在此过程中( )A .动能增加了1 900 JB .动能增加了2 000 JC .重力势能减小了1 900 JD .重力势能减小了2 000 J解析:选C 根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE =W G +W f =1 900 J -100 J =1 800 J >0,故其动能增加了1 800 J ,选项A 、B 错误;根据重力做功与重力势能变化的关系W G =-ΔE p ,所以ΔE p =-W G =-1 900 J <0,故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J ,选项C 正确,选项D 错误。

2.(xx·全国卷Ⅱ)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。

一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )A.v 216gB.v 28gC.v 24g D.v 22g解析:选B 设轨道半径为R ,小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1,由于轨道光滑,根据机械能守恒定律有mg ×2R =12mv 2-12mv 12,小物块从轨道上端飞出后做平抛运动,对运动分解有:x =v 1t,2R =12gt 2,求得x =-16⎝ ⎛⎭⎪⎫R -v 28g 2+v 44g 2,因此当R -v 28g =0,即R =v 28g 时,x 取得最大值,B 项正确,A 、C 、D 项错误。

3.[多选](xx·山东高考)如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮。

2019高考物理:二轮复习小题狂做专练十一功和功率动能定理的应用11274148(含答案).doc

2019高考物理:二轮复习小题狂做专练十一功和功率动能定理的应用11274148(含答案).doc

11 功和功率、动能定理的应用1.【河北省邢台市2018学年高考模拟】如图所示。

质量的物体在斜向下的推力作用下,沿水平面以的速度匀速前进,已知F 与水平方向的夹角,重力加速度,则A .推力F 做的功为100JB .推力F 的功率为100WC .物体克服摩擦力做功为50JD .物体与水平面间的动摩擦因数为2.【浙江省嘉兴市2019届高三普通高校招生选考科目教学测试物理试题】某电动汽车电池组电能储存容量为9kw ·h ,以90km/h 匀速行驶的续航总里程为400km 。

假设汽车行驶时受到的阻力与其速度平方成正比,则该车以A .90km/h 匀速行驶时的输出功率约为30kW一、单选题B.90km/h匀速行驶时的牵引力约为700NC.108km/h匀速行驶时的输出功率约为35kWD.108km/h匀速行驶时的牵引力约为810N3.【云南省曲靖市第一中学2019届高三9月高考复习质量监测卷二物理试题】如图所示,物体在斜向上的恒定拉力F作用下,从静止开始沿粗糙水平路面运动,下列说法正确的是A.物体的动能与位移成正比B.物体的速度与位移成正比C.物体获得的动能大于克服摩擦力所做的功D.物体获得的动能等于拉力做的功4.【山西省柳林县联盛中学2019高考模拟】伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系。

如图所示,固定在水平地面上的倾角均为的两斜面,以光滑小圆弧相连接。

左侧斜面顶端的小球与两斜面的动摩擦因数均为。

小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧最高点的时间为t2。

规定两斜面连接处所在水平面为参考平面,则小球在这个运动过程中速度的大小、加速度的大小a、动能E k及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是( )A.B.C.D.5.【北京市第十九中学2019届高三上学期10月月考物理试题】一个小球从高处由静止开始落下,从释放小球开始计时,规定竖直向上为正方向,落地点为重力势能零点。

小球在接触地面前、后的动能保持不变,且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力,图分别是小球在运动过程中的位移x,速度,动能和重力势能随时间t变化的图象,其中正确的是( )A.B.C.D.二、多选题6.【安徽省阜阳三中2019学年高三第一学期第二次模拟考试】将小球以10 m/s的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能E k、重力势能E p与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示.取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )A.小球的质量为0.2 kgB.小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.25 NC.小球动能与重力势能相等时的高度为mD.小球上升到2 m时,动能与重力势能之差为0.5 J7.【湖北省三市2018学年大联考】如图,质量为m的物块从半径为R 的半球形的碗口沿内壁从静止开始滑下,滑到最低点时速度大小为v,若物块与球壳之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则在物块从静止滑到最低点的过程中下列说法正确的是A .合外力对物块做负功且B.物块重力势能减少了mgRC .物块机械能减少了D .物块克服摩擦力做的功为8.【全国百强校内蒙古杭锦后旗奋斗中学2019届高三上学期第二次调研考试物理试题】如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中()A.重物的机械能减少B.系统的机械能不变C.系统的机械能增加D.系统的机械能减少三、解答题9.【湖北省2018学年大联考】滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。

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12 机械能守恒定律、功能关系与能量守恒1.【浙江省2017普通高校招生选考科目考试物理试题】火箭发射回收是航天技术的一大进步。

如图所示,火箭在返回地面前的某段运动,可看成先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上。

不计火箭质量的变化,则( )A .火箭在匀速下降过程中机械能守恒B .火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C .火箭在减速下降过程中合力做功,等于火箭机械能的变化D .火箭着地时,火箭对地的作用力大于自身的重力2.【安徽省2019届高三10月份联考】质量为m 的子弹,以水平速度射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块,并留在其中,下列说法正确的是( ) A .子弹动能的减少量与木块动能增加量相等 B .阻力对子弹做的功与子动能的变化量相等 C .子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D .子弹克服阻力做的功等于系统克服摩擦所产生的内能3.【安徽省阜阳三中2018-2019学年高三考试】如图所示,重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止下滑,到b 点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c 点开始弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点,已知ab =0.8 m ,bc =0.4 m ,那么在整个过程中( )A .滑块滑到b 点时动能最大B .滑块动能的最大值是6 JC .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD .滑块整个过程机械能守恒4.【江苏省姜堰中学2017-2018学年度高考模拟】如图所示,半径为R 的金属环竖直放置,环上套有一质量一、单选题为m 的小球,小球开始时静止于最低点。

现给小球一冲击,使它以初速度开始运动。

小球运动到环的最高点时与环恰无作用力,小球从最低点运动到最高点的过程中()A.小球机械能守恒B.小球在最低点时对金属环的压力是6mgC.小球在最高点时,速度为0D.小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR。

5.【全国市级联考2017-2018学年高考调研】如图所示,倾角为、长度为的光滑固定斜面,其底端与长木板上表面等高,原来静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与的上表面接触处圆滑。

一可视为质点的小滑块从斜面顶端处由静止开始下滑,最终刚好未从上滑下。

已知的质量相等, 与上表面间的动摩擦因数,重力加速度取。

()A .在斜面上运动的时间为B .在上滑动过程中,系统动量和机械能均守恒C .的最终速度为D .长木板的长度为二、多选题6.【安徽省皖南八校2019届高三10月份联考物理】如图甲所示,水平传送带始终以恒定速率v1向右运行,质量为m的物块,以v2的初速度从与传送带等高的光滑水平地面上的A处向左滑入传送带,若从物块滑上传送带开始计时,物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示,已知v2>v1则()A.t1时刻,物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0-t3时间内,物块一直受到方向向右的摩擦力D.t1—t2时间内,由于带动物块电动机多做的功为mv127.【湖北省三市2017-2018学年高三联考】如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增大C.小球刚接触弹簧时,动能最大D.小球和弹簧组成的系统机械能守恒8.【辽宁省2017-2018学年高三大联考】质量为的子弹,以水平速度射入静止在水平面上质量为的木块,并留在其中.在此过程中,木块的动能增加了,那么此过程产生的内能可能为()A .B .C .D .三、解答题半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C处切线水平,AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧。

在弹簧上端放置一粒质量为m的鱼饵,解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去。

投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,此时弹簧的弹性势能为6mgR(g为重力加速度)。

不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,求:(1)鱼饵到达管口C时的速度大小v1。

(2)鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向。

(3)已知地面比水面高出1.5R,若竖直细管的长度可以调节,圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降。

求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO'之间的最大距离Lmax。

10.【全国百强校2019届高三调研考试】如图,轻质弹簧左端固定,右端连接一个光滑的滑块A,弹簧的劲度系数,弹簧的弹性势能表达式为(为弹簧的形变量)。

滑块B靠在A的右侧与A不连接,A、B滑块均可视为质点,质量都为,最初弹簧的压缩量为,由静止释放A、B,A到平台右端距离,平台离地高为,在平台右侧与平台水平相距S处有一固定斜面,斜面高为,倾角。

若B撞到斜面上时,立刻以沿斜面的速度分量继续沿斜面下滑。

B与水平面和斜面之间动摩擦因数均为0.5,若B在斜面上滑动时有最大的摩擦生热,求:(1)B离开平台的速度等于多少?(2)斜面距平台右端距离S为多少?(3)B滑到斜面底端的速度为多大?答案与解析一、单选题1.【解析】火箭匀速下降过程中.动能不变.重力势能减小,故机械能减小,A错误:火箭在减速下降时.携带的检测仪器受到的支持力大于自身重力力.故处在超重状态.B错误.由功能关系知.合力做功等于火箭动能变化.而除重力外外的其他力做功之和等于机械能变化,故C错误。

火箭着地时.加速度向上.所以火箭对地面的作用力大子自身重力,D正确。

【答案】D2.【解析】A. 由能量转化可知,子弹动能的减少量等于木块动能增加量和系统增加的内能之和,故A错误;B. 对于子弹来说只有阻力做功,其效果就是子弹动能减少,子弹动能的减少和阻力对子弹所做的功数值上相等,所以B正确;C. 子弹对木块做的功等于木块的动能,小于子弹克服阻力做的功,故C错误;D. 子弹克服阻力做功使损失的动能一部分转化成了系统的内能,一部分转化成了木块的动能,故D错误。

故选:B。

【答案】B3.【解析】当滑块的合力为0时,滑块速度最大,设滑块在b和c之间的d点时合力为0,速度最大,选项A错误;滑块从a到d,运用动能定理得:mgh ad+W弹=E Kd-0,mgh ad<6J,W弹<0,所以E Kd<6J,故B错误。

滑块从a到c,运用动能定理得:mgh ac+W弹′=0-0,代入数据解得:W弹′=-6J。

则从c到b弹簧的弹力对滑块做的功也是6 J,故C正确。

整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒,没有与系统外发生能量转化;滑块在整个过程中机械能不守恒。

故D错误。

故选C。

【答案】C4.【解析】小球在最高点与环作用力恰为0时,设速度为v,则 mg=m,解得:v=;从最低点到最高点,由动能定理得:-mg2R-W克=mv2-mv02;解得:W克=0.5mgR,所以机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故AC错误,D正确。

在最低点,根据向心力公式得:N-mg=,解得:N=7mg,故B错误;故选D。

【答案】D5.【解析】斜面长x=3m ,故小滑块下滑的加速度,下滑时间为,A错误;A在B上运动过程中,存在摩擦力,故机械能不守恒,但A和B组成的系统动量守恒,B错误;下滑到底端时的速度为,在水平面上运动过程中,A和B系统动量守恒,故,解得两者最终使得为,C正确;最终A刚好未从B上滑下,说明A滑到B最右端时,两者速度相等,设木板B的长度为L ,则根据能量守恒定律可得,解得,D 错误。

【答案】C6.【解析】A、t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,故A正确; B、t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,故B正确; C、t2~t3时间内小物块不受摩擦力作用,故C错误; D、t1~t2时间内,小物块在滑动摩擦动力作用下,做匀加速运动,小物块增加的动能为;设小物块的位移为x,根据动能定理,fx= 。

小物块相对传送带的位移也为x,则系统转化成的内能为Q=f△x=;由于带动物块电动机多做的功为等于小物块增加的动能和系统产生的内能为mv12,故D正确;故选:ABD。

【答案】ABD7.【解析】在将弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧的弹力对小球做负功,故小球的机械能不守恒,故A错误;在压缩到最短的过程中,小球对弹簧始终做正功,故弹簧的弹性势能移植增大,故B正确;小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,弹簧的弹力先小小球受到的重力,后大于重力,合力先向下后向上,所以小球先向下加速运动,后向下减速运动,所以小球的动能先变大后变小,故C错误;对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,故D正确;故选BD。

二、多选题【答案】BD8.【解析】设子弹的初速度为V,射入木块后子弹与木块共同的速度为v,木块的质量为M,子弹的质量为m.根据动量守恒定律得:mV=(M+m)v得,v=木块获得的动能为△E k =系统产生的内能为Q=所以:由于木块的质量大于子弹的质量,所以:<1,即:Q>E k=8J,可知AB正确,CD错误。

故选:AB。

【答案】AB三、解答题9.【解析】(1)鱼饵到达管口C的过程中弹簧的弹性势能转化为鱼饵的重力势能和动能,有:解得(2)设C处管子对鱼饵的作用力向下,大小设为F,根据牛顿第二定律有:解得由牛顿第三定律可得鱼饵对管子的作用力F′=6mg,方向向上。

(3)设AB长度为h,对应平抛水平距离为x,由机械能守恒定律有:由平抛运动的规律得,解得当时,x的最大值则10.【解析】(1)A、B分离时,A、B的加速度相同,A、B间弹力为0对B分析:,解得对A分析::,解得弹簧伸长量时,A、B分离,由释放至A、B分离,根据能量守恒可得分离后,物体B:解得:(2)从抛出到刚落到斜面上的过程中,做自由落体运动,即,解得;在水平方向上,(3)平抛竖直分速度,B在斜面滑动有最大的摩擦生热,则B在斜面顶端滑上斜面,其沿斜面的速度为,B在斜面上:,解得。

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