2015屆高考物理二輪復習必備章節(jié)檢測 第6章 檢測3 機械能守恒定律及其應用

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1、第六章　機械能及其守恒定律 第3講　機械能守恒定律及其應用 一、 單項選擇題 　　　　　　　　　　　　　　 1. 如圖所示,一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點,另一端系一小球,給小球一足夠大的初速度,使小球在斜面上做圓周運動.在此過程中(　　) A. 小球的機械能守恒 B. 重力對小球不做功 C. 繩的張力對小球不做功 D. 在任何一段時間內,小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少 2. 如圖所示,在高1.5 m的光滑平臺上有一個質量為2 kg的小球被一細線拴在墻上,球與墻之間有一根被壓縮的輕質彈簧.當燒斷細線時,小球被彈出,小球落地時的速度方向與水平方向成60°角

2、,則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(取g=10 m/s2)(　　) A. 10 J B. 15 J C. 20 J D. 25 J 3. 如圖所示,質量為m的滑塊(可視為質點)在傾角為θ的斜面上,從a點由靜止下滑,到b點接觸到一個輕彈簧.滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回,返回b點離開彈簧,最后又回到a點,已知ab=x1,bc=x2,那么在整個過程中(　　) A. 滑塊在b點動能最大,最大值為mgx1sin θ B. 因斜面對滑塊的摩擦力做負功,滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程中機械能逐漸減少 C. 滑塊在c點時彈簧的彈性勢能最大,且為mg(x1+x2)sin θ D. 可由mgsin

3、 θ=kx2求出彈簧的勁度系數(shù) 4. 如圖所示,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置于地面;b球質量為3m,用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b后,a可能達到的最大高度為(　　) A. h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h 二、 雙項選擇題 5. 如圖所示,小球自a點由靜止自由下落,到b點時與彈簧接觸,到c點時彈簧被壓縮到最短,若不計彈簧質量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運動過程中(　　) A. 小球的機械能守恒 B. 小球和彈簧總機械能守恒 C. 小球在b點時動能最大 D. 小球b→c的

4、運動過程中加速度先減小后增大 6. 如圖所示,一個滑雪運動員從左側斜坡距離坡底8 m處自由滑下,當下滑到距離坡底s1處時,動能和勢能相等(以坡底為參考平面);到坡底后運動員又靠慣性沖上右側斜坡(不計經(jīng)過坡底時的機械能損失),當上滑到距離坡底s2處時,運動員的動能和勢能又相等,上滑的最大距離為4 m.關于這個過程,下列說法中正確的是(　　) A. 摩擦力對運動員所做的功等于運動員動能的變化 B. 重力和摩擦力對運動員所做的總功等于運動員動能的變化 C. s1<4 m,s2>2 m D. s1>4 m,s2<2 m 7. 如圖所示,質量均為m的A、B兩個小球,用長為2L的輕質桿相連

5、接,在豎直平面內,繞固定軸O沿順時針方向自由轉動(轉動軸在桿的中點),不計一切摩擦,某時刻A、B球恰好在如圖所示的位置,A、B球的線速度大小均為v,下列說法正確的是(　　) A. 運動過程中B球機械能守恒 B. 運動過程中B球速度大小不變 C. B球在運動到最高點之前,單位時間內機械能的變化量保持不變 D. B球在運動到最高點之前,單位時間內機械能的變化量不斷改變 8. 如圖所示,一根長為L、質量不計的硬桿,桿中點和右端各固定一質量均為m的小球,桿可帶小球在豎直平面內繞O點無摩擦轉動,若開始時桿處于水平位置,并由靜止釋放,當桿下落到豎直位置時,下列說法正確的是(　　) A.

6、 B球的速率為 B. B球的機械能減少了 C. A球的機械能減少了 D. 每個小球的機械能都不變 9. 如圖所示,a球用線懸掛且通過彈簧與b球相連,兩球質量相等.當兩球都靜止時,將懸線燒斷,則下列說法中正確的是(　　) A. 線斷瞬間,a球的加速度等于b球的加速度 B. 線斷后最初一段時間里,重力勢能轉化為動能和彈性勢能 C. 在下落過程中,系統(tǒng)總機械能守恒 D. 線斷的最初一段時間里,動能的增加量大于重力勢能的減少量 三、 非選擇題 10. (2012·汕頭調研)如圖,粗糙水平面與半徑R=1.5 m的光滑圓弧軌道相切于B點,靜止于A處m=1 kg的物體在大小為10 N

7、、方向與水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面運動,到達B點時立刻撤去F,物體沿光滑圓弧向上沖并越過C點,然后返回經(jīng)過B點的速度vB=15 m/s. 已知sAB=15 m,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1) 物體到達C點時對軌道的壓力. (2) 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ. 11. 如圖甲所示,豎直平面內的光滑軌道由直軌道AB和圓軌道BC組成,小球從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過圓軌道最高點C時對軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F隨高度H的變化關系圖象.(小球在軌道連接處無機械能損失,取g=

8、10 m/s2)求: (1) 小球從H=3R處滑下,它經(jīng)過最低點B時的向心加速度的大小. (2) 小球的質量和圓軌道的半徑. 第3講　機械能守恒定律及其應用 1. C　 2. A　 3. C　 4. B　 5. BD　 6. BC　 7. BD　 8. AC　 9. CD　 10. (1) 設物體在C處的速度為vC,由機械能守恒定律有mgR+m=m. 在C處,由牛頓第二定律有FC=m. 代入數(shù)據(jù)解得在C點時軌道對物體的支持力FC=130 N. 根據(jù)牛頓第三定律,物體到達C點時對軌道的壓力FC'=130 N. (2) 由于圓弧軌道光滑,物體第一次通過B處與第二次通過的速度大小相等. 從A到B的過程,由動能定理有 [Fcos 37°-μ(mg-Fsin 37°)]sAB=m. 解得物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.125. 11. (1) 由機械能守恒得mgH=m. 向心加速度a==6g=60 m/s2. (2) 由機械能守恒得mgH-mg·2R=m. 由牛頓第二定律得mg+F=m. 解得F=H-5mg. 根據(jù)圖象代入數(shù)據(jù)得m=0.1 kg,R=0.2 m.