《世纪金榜2016高考物理一轮课时提升作业 5.3 机械能守恒定律及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《世纪金榜2016高考物理一轮课时提升作业 5.3 机械能守恒定律及其应用（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (十六)机械能守恒定律及其应用(45 分钟100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分。多选题已在题号后标出)1.(多选)下列关于机械能守恒的说法中,正确的是()械能一定守恒【解析】选 A、C。若只有重力做功,则物体机械能一定守恒;若物体的机械能守恒,物体不一定是只受重力,也许受其他力,但其他力做功的代数和为零;做匀变速运动的物体,如果除重力外的其他力做功为零,则机械能可能守恒;物体所受合外力不为零,但是如果除重力外的其他力做功不为零,则机械能也不一定守恒。选项 A、C 正确。)析】选 B。跳伞运动员在空中匀速下降时,动能不变,重力势
2、能减小,故机械能减少,A 错误;忽略空气阻力,物体竖直上抛时,只有重高中物理资源下载平台世昌的博客 ,机械能守恒,B 正确;火箭升空时,推力做正功,机械能增加,着物体沿光滑斜面匀速上升时,动能不变,重力势能增加,故机械能增加,D 错误。列说法中正确的是()k 析】选 C。弹簧弹性势能的大小除了跟劲度系数 k 有关外,还跟它的形变量有关。如果弹簧原来处在压缩状态,当它变短时,它的弹性势能增大,当它变长时,它的弹性势能应先减小,在原长处它的弹性势能最小,所以 A、B、D 都不对。4.(多选)(2014德州模拟)如图所示,一轻弹簧一端固定在O 点,一端系一小球,将小球从与悬点 O 在同一水平面且使弹
3、簧保持原长的 A 点无初速度地释放,让小球自由摆下,不计空气阻力,在小球由 A 点摆向最低点 B 的过程中,下列说法中正确的是()析】选 B、D。小球由 A 点下摆到 B 点的过程中,弹簧被拉长,弹高中物理资源下载平台世昌的博客 ,所以小球的机械能减少,故选项 A 错误,此过程中,由于有重力和弹簧的弹力做功,所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即小球减少的重力势能等于小球获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和,故选项 C 错误,D 正确。【加固训练】(多选)如图所示,A、B 两球质量相等,A 球用不能伸长的轻绳系于 O 点,B 球用轻弹簧系于 O点,O 与 O点在同一水平面上,分别将 A、B 球拉
4、到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则() 球受到向上的拉力较大【解析】选 B、D。整个过程中两球减少的重力势能相等,A 球减少的重力势能完全转化为 A 球的动能,B 球减少的重力势能转化为 B 球的动能和弹簧的弹性势能,所以 A 球的动能大于 B 球的动能,所以 B 正确;在悬点正下方位置根据牛顿第二定律,小球所受拉力与重力的合高中物理资源下载平台世昌的博客 ,则 A 球受到的拉力较大,所以 D 正确。5.(多选)(2015新乡模拟)如图甲所示,小球的初速度为 光滑斜面上滑,能上滑的最大高度
5、为 h,在图乙中,四个物体的初速度均为 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 C 图中,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()【解析】选 A、D。由机械能守恒可得,在 A、D 图中,小球上升的高度能达到 h 时,小球的速度为 0,而在 B、C 两图中,当小球的速度小于某个值时,小球的重力沿半径方向提供的力将大于向心力而会脱离轨道,从而不能到达高度为 h 处。长为 L 的轻绳把一个
6、小铁球悬挂在高为 2 点处,小铁球以 O 为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点 B 处,不计空气阻力。若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为()A. 3C. 7【解析】选 D。小铁球恰能到达最高点 B,则小铁球在最高点处的速高中物理资源下载平台世昌的博客 。以地面为零势能面,小铁球在 B 点处的总机械能为gL+ 论轻绳是在何处断的,小铁球的机械能总是守12 72恒的,因此到达地面时的动能 = 小铁球落到地面的速度12 72v= 。正确答案为 D。7质量为 m 的重物放在水平地面上,上端用一根轻弹簧相连。现用手拉弹簧的上端 P 缓慢向上移动,当 P 点位移为H 时,重物离开地面
7、一段距离 h,则在此过程中()m 析】选 C。P 点缓慢向上移动,弹簧上弹力先逐渐增加,直到弹力等于物体重力 弹簧与物体一起向上匀速运动,拉力先变大后不变,拉力做的功小于 项 A 错误;弹簧弹力对 m 做了 功,重物 m 的机械能增加,选项 B 错误;当 m 刚要向上运动时弹簧伸长量为(又 k( k= ,选项 C 正确;对于弹簧和重物组m成的系统,除了重力和弹簧弹力做功外,拉力 F 也做了功,系统机械能不守恒,选项 D 错误。l 的细绳悬挂一个质量为 m 的小球,将小球移至和悬点等高中物理资源下载平台世昌的博客 。放手后小球在竖直平面内做圆周运动,小球在最低点的势能取作零,则小球运动过程中第一
8、次动能和势能相等时重力的瞬时功率为(). 2 . l【解析】选 C。设第一次小球动能与势能相等时的速度大小为 v,由机械能守恒定律得：p,得 v= ,此时 v 与水平12 12 0,故 P= C 正确。12 3多选)如图所示,光滑细杆 C 在 A 点连接,直放置,平放置,两相同的中心有小孔的小球 M、N,分别套在 ,并用一细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放 M、N,在运动过程中下列说法中正确的是() N 做负功【解析】选 B、C。由于杆 C 光滑,所以 M 下降,N 向左运动,绳子对 N 做正功,对 M 做负功,N 的动能增加,机械能增加,M 的机械能减少,对 M、N 系统,杆对 M、N
9、均不做功,系统机械能守恒,故 B、C 两项高中物理资源下载平台世昌的博客 。10.(多选)如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端 O 点与管口 A 的距离为 2质量为 m 的小球从管口由静止下落,将弹簧压至最低点 B,压缩量为 计空气阻力,则() g析】选 B、C、D。小球的加速度先减小,在小球的重力和弹力相等的时候,加速度最小等于零,此时速度最大,然后弹力开始大于小球重力,加速度方向变为向上,并逐渐增大,所以 A 不对;小球从 A 下落到 O 的过程中,机械能守恒,所以 以小球在 O 点的速12度为 2 ,小球在 O 点的速度并不最大,所以 B 选项正确;在 B 点小g0球受到的弹
10、力大于重力,所以 之可得 k ,C 选项正确;在m0小球从 A 下落到 B 的过程中,小球减少的重力势能全部转化为弹性势能,所以 D 选项也对。二、计算题(本题共 2 小题,共 30 分。需写出规范的解题步骤)11.(15 分)(2014宁波模拟)如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为 R=半圆形轨道 直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在 C 点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B 处为弹簧的自然状态。将一个质量为 m=世昌的博客 ,用力向左侧推小球而压缩弹簧至 A 处,然后将小球由静止释放,小球运动到 C 处后对轨道的压力为 8N。水平轨道以 B 处为界,左
11、侧 长为 x=小球的动摩擦因数为=侧 光滑。g=10m/s 2,求：(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能。(2)小球运动到轨道最高处 D 点时对轨道的压力大小。【解析】(1)小球运动到 C 处时,由牛顿第二定律得：F 1得 1)代入数据解得 m/ p=)小球从 C 到 D 过程,由机械能守恒定律得m =22 m/=2m/s,g高中物理资源下载平台世昌的博客 ,由牛顿第二定律得：F 2+mg=代入数据解得 0球对轨道的压力为 10N。答案：(1)2)10 N【总结提升】机械能守恒定律应用的三个关键点(1)正确选取研究对象, 必须明确机械能守恒定律针对的是一个系统,而不是单个物体。(2)灵活选取零势能位置, 重力势能常选最低点或物体的初始位置为零势能位置,弹性势能选弹簧原长为零势能位置。(3)运用机械能守恒定律解题的关键在于确定“一个过程”和“两个状态” 。所谓“一个过程”是指研究对象所经历的力学过程,了解研究对象在此过程中的受力情况以及
