《高考物理一轮复习专题20机械能守恒定律（练）（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习专题20机械能守恒定律（练）（含解析）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题20机械能守恒定律（练）（含解析）专题20 机械能守恒定律（练）1（多选）如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等。C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30。现将A、B静止释放。则下列说法正确的是： （ ）A物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度不断增大B在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量C物块A的速度始终大于物块B的速度D物块A经过C点时的速度大小为【答案】ACD【
2、名师点睛】本题是系统的机械能守恒定律的应用以及速度的分解问题，解题的关键有两点：一是抓住两个物体的速度关系，知道两个物体沿绳子方向的分速度大小相等二是知道当A的速度最大时，B的速度为零。2（多选）如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R）固定，小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同的速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是： （ ）A、速度v至少为时，才能使两球在关内偶完整圆周运动B、速度v至少为时，才能使两球在关内做完整圆周运动C、当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg
3、D、只要，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg【答案】AD【名师点睛】小球在竖直面内的圆周运动，要区分绳子类型与轻杆类型，本题相当于轻杆模型若是用绳拴着只有重力小于等于向心力时，小球才能通过；而用杆或在管内运动的小球，只要速度大于零，小球即可通过最高点。3一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为： （ ）AmgB2mg C3mgD4mg【答案】C【名师点睛】此题是牛
4、顿第二定律及机械能守恒定律的应用题；关键是知道物体恰能到达最高点的条件是满足；解题时能够恰当的选择研究过程，并根据机械能守恒定律列出相应的方程即可联立解答；此题是中等题，意在考查学生基本规律的应用能力4如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l4 m，现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力，取g10 m/s2，若圆环下降h3m时的速度v5m/s，则A和B的质量关系： （ ）ABCD【答案】A【解析】当下降3m后圆环的速度可以按如图分解，故可得，将AB和绳子看做一个整体，整体只有重力做功，所以机械能守恒，所以当
5、下降时，根据机械能守恒可得，联立可得，故A正确；【名师点睛】做本题的关键是知道B的速度可以分解为垂直绳子方向的速度和沿绳子方向的速度，然后列式求解A的速度，即绳子的速度，将AB看做一个整体，对整体应用机械能守恒列式，然后两式联立求解即可。5如图所示，长L=0.4m不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m=0.05kg的小球，拉起小球至绳恰好伸直并处于水平后，在A点以竖直向下的初速度v0=2m/s释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面内且与水平面成=30、无限大的挡板MN上的C点g=10m/s2。试求：小球从A点到C点重力做的功及在C点时重力的
6、瞬时功率（用根号表示）【答案】1.4J；2W【名师点睛】本题考查了机械能守恒定律的应用以及功和功率的计算问题；解题时要能熟练运用速度的分解法研究平抛运动，知道动能定理是求功常用的方法，要注意求重力的瞬时功率时，P=mgvy中vy是竖直分速度，不是物体的合速度。1（多选）如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是： （ ）A物体的重力势能减少，动能增加B斜面体的机械能不变C斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功D物体和斜面组成的系统机械能守恒【答案】AD【名师点睛】此题是对功能原理的考查；首先要知道系统的受力及运动情况，因各处
7、摩擦不计，故当物体下滑时，斜面体后退；因系统无摩擦力做功，故系统的机械能是守恒的，但是对于其中的两个物体来说机械能是不守恒的2（多选）如图所示，质量分别为mA和mB的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一秃顶转动轴，把杆置于竖直位置而处于静止，现给A球一水平初速度，使它们开始绕O点转动，在以后的运动过程中（不计一切摩擦及空气阻力），下列说法正确的是： （ ）A若杆对A球做正功，则对B球做负功 B若A、B两球质量相等，则杆做匀速转动，两球机械能各自守恒C无论怎样，杆总能再次回到竖直位置 D转动中杆对小球的作用力始终沿杆的方向【答案】AC【解析】A、对两球组成的系统而言，在杆转动的过
8、程中，只发生动能和重力势能的转化，所以系统的机械能守恒，则杆对两球做功的代数和为零，因此若杆对A球做正功，则对B球做负功，故A正确B、若A、B两球质量相等，则杆做匀速转动，两球的动能不变，重力势能变化，因此各自的机械能是变化的，故B错误C、无论mA与mB的质量关系如何，根据系统的机械能守恒可知，系统无机械能损失，则杆一定能再次回到竖直位置，故C正确D、只有在最高点和最低点时，杆对小球的作用力沿杆的方向，故D错误故选AC. 【名师点睛】本题是轻杆连接的问题，要抓住单个物体机械能不守恒，而系统的机械能守恒是关键3（多选）如图（a）所示，小球的初速度为v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，在图
9、（b）中，四个物体的初速度均为v0。在A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h；在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点无摩擦向上转动则小球上升的高度能达到h的有： （ ）【答案】AD【名师点睛】本题主要运用的规律是机械能守恒定律，关键是判断在h高度速度是否为零，从而判断是否能到达h高度；同时要知道绳连物体经过最高点的最小速度是，杆连物体经过最高点的最小速度为零，这些都应熟练掌握.4如图，一半圆形碗的边缘两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分
10、别为m1、m2，m1m2。现让m1从靠近边缘处由静止开始沿碗内壁下滑。设碗固定不动，其内壁和边缘均光滑、半径为R。则m1滑到碗最低点时的速度为： （ ）A B C D【答案】A【解析】设到达最低点时，的速度为v，则的速度，根据系统机械能守恒有：，联立解得：所以，故A正确. 【名师点睛】解决本题的关键知道机械能守恒的条件，抓住系统重力势能的减小等于动能的增加进行求解，注意和的速度不等。5如图所示，用长为L的细绳悬挂一个质量为m的小球，悬点为O点，把小球拉至A点，使悬线与水平方向成30角，然后松手，问：（1）小球运动到C点时的速度为多大？（2）小球运动到悬点的正下方B点时，悬线中的张力为多大？【答
11、案】（1）（2）【名师点睛】难度中等。从A点到B点的过程中在经过C点时有机械能损失，机械能不守恒。当小球从C点运动到B点的过程中，机械能守恒。本题应先求出小球在C点时的切向速度v1，再对CB段运用机械能守恒定律求出v，最后求绳中张力T。1【2016江苏卷】（16分）如图所示，倾角为的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行A、B的质量均为m撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动不计一切摩擦，重力加速度为g求：（1）A固定不动时，A对B支持力的大小N；（2）A滑动的位移为x时，B的位移大小s；（3
12、）A滑动的位移为x时的速度大小vA【答案】（1）mgcos （2）（3）解得【方法技巧】第一问为基础题，送分的。第二问有点难度，难在对几何关系的寻找上，B的实际运动轨迹不是沿斜面，也不是在竖直或水平方向，这样的习惯把B的运动正交分解，有的时候分解为水平、竖直方向，也可能要分解到沿斜面和垂直斜面方向，按实际情况选择，第三问难度较大，难在连接体的关联速度的寻找，这类关系的寻找抓住：沿弹力的方向分速度相同。2【2015全国新课标21】（多选）如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g
13、。则： （ ）Aa落地前，轻杆对b一直做正功Ba落地时速度大小为Ca下落过程中，其加速度大小始终不大于gDa落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg【答案】BD【方法技巧】本题主要是理解a、b两物体沿杆的分速度相等：；b的速度最大，此时杆对b作用力为0，也是本题的一大考点的。3【2014安徽15】如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以出速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则： （ ）Av1=v2，t1t2Bv1v2，t1t2Cv1=v2，t1t2Dv1v2，t1t2【答案】A【方法技巧】在分析物体的运动学情况时，熟练运用各种运动图象尤其是速度时间图象，可大大简化思维过程，要重点关注图线的斜率及图线与坐标轴所围面积的物理意义。- 10 - / 10
