2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律課后達(dá)標(biāo) 新人教版

《2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律課后達(dá)標(biāo) 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律課后達(dá)標(biāo) 新人教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律課后達(dá)標(biāo) 新人教版一、單項選擇題1據(jù)報道，在北京國家體育場“鳥巢”進(jìn)行的2015年國際田聯(lián)世界田徑錦標(biāo)賽女子撐桿跳決賽中，古巴選手席爾瓦以4米90的成績奪得冠軍如果把撐桿跳全過程分成四個階段：ab、bc、cd、de，如圖所示，則對這四個階段的描述正確的是()Aab階段：人加速助跑，人和桿的機(jī)械能不變Bbc階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能增加Ccd階段：桿伸直、人上升，人的動能減少量等于重力勢能增加量Dde階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人機(jī)械能的增加量解析：選B.ab階段：人加速助跑，人和

2、桿的機(jī)械能增大，選項A錯誤；bc階段：人與桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能增加，選項B正確；cd階段：人與桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，桿伸直、人上升，動能減少量與彈性勢能的減少量之和等于重力勢能的增加量，選項C錯誤；de階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人重力勢能的減少量，選項D錯誤2.(2018無錫模擬)如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是()A斜劈對小球的彈力不做功B斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C斜劈的機(jī)械能守恒D小球重力勢能減少量等于斜劈動能的增加量解析：選B

3、.不計一切摩擦，小球下滑時，小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球的重力做功，小球重力勢能減少量等于斜劈和小球的動能增加量，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B正確，C、D錯誤；斜劈對小球的彈力與小球位移間夾角大于90，故彈力做負(fù)功，A錯誤3.(2018蘭州模擬)如圖所示，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細(xì)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(zhì)量為B的兩倍當(dāng)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()A2R B C. D解析：選C.設(shè)A、B的質(zhì)量分別為2m、m，當(dāng)A落到地面上時，B恰好運動到與圓柱軸心等高處，以A、B整體為研究對象，則A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故有2mgRmg

4、R(2mm)v2，A落到地面上以后，B仍以速度v豎直上拋，上升的高度為h，解得hR，故B上升的總高度為RhR，選項C正確4靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不計空氣阻力，在整個過程中，物體機(jī)械能隨時間變化關(guān)系正確的是()解析：選C.以地面為零勢能面，以豎直向上為正方向，則對于物體，在撤去外力前，有Fmgma，hat2，某一時刻的機(jī)械能EEFh，聯(lián)立以上各式得Et2t2，撤去外力后，物體機(jī)械能守恒，故只有C正確5.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的

5、A處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處)，下列說法正確的是(重力加速度為g)()A環(huán)剛釋放時輕繩中的張力等于2mgB環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度為(1)dC環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為D環(huán)減少的機(jī)械能大于重物增加的機(jī)械能解析：選B.環(huán)釋放后重物加速上升，故繩中張力一定大于2mg，A項錯誤；環(huán)到達(dá)B處時，繩與直桿間的夾角為45，重物上升的高度h(1)d，B項正確；如圖所示，將B處環(huán)速度v進(jìn)行正交分解，重物上升的速度與其分速度v1大小相等，v1vcos 45v，所以，環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于，C項錯誤；環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D項錯誤6.如圖所示

6、，在高1.5 m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2 kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧當(dāng)燒斷細(xì)線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向夾角為60，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g10 m/s2)()A10 J B15 JC20 J D25 J解析：選A.由hgt2，tan 60，可得v0 m/s，由小球被彈射過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，Epmv10 J，A正確二、多項選擇題7.把質(zhì)量是0.2 kg的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C(圖丙)途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)已知B、

7、A的高度差為0.1 m，C、B的高度差為 0.2 m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力都可以忽略，重力加速度g10 m/s2.則下列說法正確的是()A小球從A上升至B的過程中，彈簧的彈性勢能一直減小，小球的動能一直增加B小球從B上升到C的過程中，小球的動能一直減小，勢能一直增加C小球在位置A時，彈簧的彈性勢能為0.6 JD小球從位置A上升至C的過程中，小球的最大動能為 0.4 J解析：選BC.小球從A上升到B的過程中，彈簧的形變量越來越小，彈簧的彈性勢能一直減小，小球在A、B之間某處的合力為零，速度最大，對應(yīng)動能最大，選項A錯誤；小球從B上升到C的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，動能減少，勢能增加，選項

8、B正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球在位置A時，彈簧的彈性勢能為EpmghAC0.2100.3 J0.6 J，選項C正確；小球在B點時的動能為EkmghBC0.4 JEkm，選項D錯誤8.(2018寧波調(diào)研)某娛樂項目中，參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器，從而進(jìn)入下一關(guān)現(xiàn)在將這個娛樂項目進(jìn)行簡化，假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以速率v豎直上拋一小球，小球恰好擊中觸發(fā)器若參與者仍在剛才的拋出點，沿A、B、C、D四個不同的光滑軌道分別以速率v拋出小球，如圖所示則小球能夠擊中觸發(fā)器的可能是()解析：選CD.豎直上拋時小球恰好擊中觸發(fā)器，則由mgh0mv2，h2R得v2.沿圖A中軌道以速率v拋出小球，小球沿光滑圓

9、弧內(nèi)表面做圓周運動，到達(dá)最高點的速率應(yīng)大于或等于，所以小球不能到達(dá)圓弧最高點，即不能擊中觸發(fā)器沿圖B中軌道以速率v拋出小球，小球沿光滑斜面上滑一段后做斜拋運動，最高點具有水平方向的速度，所以也不能擊中觸發(fā)器圖C及圖D中小球在軌道最高點速度均可以為零，由機(jī)械能守恒定律可知小球能夠擊中觸發(fā)器9.(2018蘇北四市調(diào)研)如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B(均可看做質(zhì)點)，且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細(xì)桿相連，在小球B從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中(已知重力加速度為g)，下列說法正確的是()AA球增加的機(jī)械能等于B球減少的機(jī)械能BA球增

10、加的重力勢能等于B球減少的重力勢能CA球的最大速度為 D細(xì)桿對A球做的功為mgR解析：選AD.系統(tǒng)機(jī)械能守恒的實質(zhì)可以理解為是一種機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，此題的情景就是A球增加的機(jī)械能等于B球減少的機(jī)械能，A對，B錯；根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：2mg2Rmg2R3mv2，所以A球的最大速度為 ，C錯；根據(jù)功能關(guān)系，細(xì)桿對A球做的功等于A球增加的機(jī)械能，即WAmv2mg2RmgR，故D對10(2018浙江溫州中學(xué)高三模擬)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r(rR)的光滑小球(小球無明顯形變)，小球恰好將圓弧軌道鋪

11、滿，從最高點A到最低點B依次標(biāo)記為1、2、3N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是()AN個小球在運動過程中始終不會散開B第1個小球從A到B過程中機(jī)械能守恒C第1個小球到達(dá)B點前第N個小球做勻加速運動D第1個小球到達(dá)最低點的速度v解析：選AD.在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運動，而曲面上的小球要做加速運動，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛴邢蚯皵D壓的作用，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個小球在運動過程中始終不會散開，故A正確；第一個小球在下落過程中受到擠壓，所以有

12、外力對小球做功，小球的機(jī)械能不守恒，故B錯誤；由于小球在下落過程中速度發(fā)生變化，相互間的擠壓力變化，所以第N個小球不可能做勻加速運動，故C錯誤；小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mv2mg，解得：v；同樣對整體在AB段時，重心低于，所以第1個小球到達(dá)最低點的速度v，故D正確三、非選擇題11(2015高考福建卷)如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g.(1)若固定小車，求滑塊運動過程中對小車的最大壓力(2)若不固定

13、小車，滑塊仍從A點由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點滑出小車已知滑塊質(zhì)量m，在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為，求：滑塊運動過程中，小車的最大速度大小vm；滑塊從B到C運動過程中，小車的位移大小s.解析：(1)滑塊滑到B點時對小車壓力最大，從A到B機(jī)械能守恒mgRmv滑塊在B點處，由牛頓第二定律得Nmgm解得N3mg由牛頓第三定律得N3mg.(2)滑塊下滑到達(dá)B點時，小車速度最大由機(jī)械能守恒得mgRMvm(2vm)2解得vm .設(shè)滑塊運動到C點時，小車速度大小為vC，由功能關(guān)系得mgRmgLMvm(2vC)2設(shè)滑塊從B到C過程中，小車

14、運動加速度大小為a，由牛頓第二定律得mgMa由運動學(xué)規(guī)律得vv2as解得sL.答案：(1)3mg(2) L12如圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以一定的初速度經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi)，利用來回運動使其均勻受熱我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借用這套裝置來研究一些物理問題設(shè)大小兩個四分之一圓弧半徑分別為2R、R，小平臺和圓弧均光滑將過鍋底的縱截面看做是由兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成斜面與小滑塊間的動摩擦因數(shù)均為0.25，而且不隨溫度變化兩斜面傾角均為37，ABCD2R，A、D等高，D端

15、固定一小擋板，小滑塊碰撞它不損失機(jī)械能滑塊的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g.(1)如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi)，應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少？(2)接(1)問，求滑塊在鍋內(nèi)斜面上運動的總路程；(3)對滑塊的不同初速度，求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小值解析：(1)設(shè)滑塊恰好經(jīng)P點飛出時速度為vP，由牛頓第二定律有mg，得vP到達(dá)A點時速度方向要沿著斜面AB，則vyvPtan 所以A、D點離地高度為h3RR.(2)進(jìn)入A點時滑塊的速度為v假設(shè)經(jīng)過一個來回能夠回到A點，設(shè)回來時動能為Ek，則Ekmv24mgcos 2Rmgcos ，則根據(jù)動能定理得mg2Rsin mgcos s0mv2得滑塊在鍋內(nèi)斜面上運動的總路程s.(3)設(shè)滑塊的初速度和經(jīng)過最高點時的速度分別為v1、v2由牛頓第二定律，在Q點F1mg在P點F2mg所以F1F22mg由機(jī)械能守恒有mvmvmg3R得vv6gR為定值代入v2的最小值(v2vP)得壓力差的最小值為9mg.答案：(1)R(2)(3)9mg