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(新課標(biāo))2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動(dòng)量 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練22.doc

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(新課標(biāo))2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動(dòng)量 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練22.doc

課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(二十二)落實(shí)雙基基礎(chǔ)鞏固1(2017河南洛陽模擬)關(guān)于機(jī)械能守恒,下列說法正確的是()A做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,機(jī)械能一定守恒B人乘電梯加速上升的過程,機(jī)械能守恒C物體必須在只受重力作用的情況下,機(jī)械能才守恒D合外力對(duì)物體做功為零時(shí),機(jī)械能一定守恒解析做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只有重力做功,機(jī)械能守恒,故A正確;人乘電梯加速上升過程,動(dòng)能與重力勢(shì)能都增加,機(jī)械能增加,機(jī)械能不守恒,故B錯(cuò)誤;只有重力做功,則機(jī)械能守恒,除重力外物體還受其他力,物體機(jī)械能也可能守恒,如沿光滑斜面下滑的物體除受重力外還受支持力,但物體機(jī)械能守恒,故C錯(cuò)誤;合外力對(duì)物體做功為零,機(jī)械能不一定守恒,如在豎直方向勻速下落的物體合外力做功為零,但機(jī)械能減少,機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤答案A2(多選)如圖所示,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動(dòng)質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端現(xiàn)用外力作用在兩物塊上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊()A最大速度相同B最大加速度相同C上升的最大高度不同D重力勢(shì)能的變化量相同解析物塊受力平衡時(shí)具有最大速度,即:mgsinkx則質(zhì)量大的物塊具有最大速度時(shí)彈簧的壓縮量比較大,上升的高度比較低,即位移小,而運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)量大的物塊平均加速度較小,v2022ax加速度小的位移小,則最大速度v較小,故A錯(cuò)誤;開始時(shí)物塊具有最大加速度,開始彈簧形變量相同,則彈力相同,根據(jù)牛頓第二定律:a可見質(zhì)量大的最大加速度較小,故B錯(cuò)誤;由題意使兩彈簧具有相同的壓縮量,則儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能相等,物塊上升到最大高度時(shí),彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,則物塊最終的重力勢(shì)能mgh相等,重力勢(shì)能的變化量相等,而兩物塊質(zhì)量不同,則上升的最大高度不同,故C、D正確故選CD.答案CD3如圖所示,斜面體置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑過程中,下列說法正確的是()A物體的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能不變B斜面體的機(jī)械能不變C斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面,不對(duì)物體做功D物體和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析物體由靜止開始下滑的過程其重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,A錯(cuò)誤;物體在下滑過程中,斜面體做加速運(yùn)動(dòng),其機(jī)械能增加,B錯(cuò)誤;物體沿斜面下滑時(shí),既沿斜面向下運(yùn)動(dòng),又隨斜面向右運(yùn)動(dòng),其合速度方向與彈力方向不垂直,彈力方向垂直于接觸面,但與速度方向之間的夾角大于90,所以斜面對(duì)物體的作用力對(duì)物體做負(fù)功,C錯(cuò)誤;對(duì)物體與斜面體組成的系統(tǒng),只有物體的重力和物體與斜面間的彈力做功,機(jī)械能守恒,D正確答案D4(多選)如圖所示,下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是()A圖甲中,物體A將彈簧壓縮的過程中,物體A機(jī)械能守恒B圖乙中,物體A固定,物體B沿斜面勻速下滑,物體B的機(jī)械能守恒C圖丙中,不計(jì)任何阻力和定滑輪質(zhì)量時(shí),物體A加速下落,物體B加速上升過程中,物體A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D圖丁中,小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí),小球的機(jī)械能守恒解析題圖甲中重力和彈力做功,物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,但物體A機(jī)械能不守恒,A錯(cuò);題圖乙中物體B除受重力外,還受到彈力和摩擦力作用,彈力不做功,但摩擦力做負(fù)功,物體B的機(jī)械能不守恒,B錯(cuò);題圖丙中繩子張力對(duì)物體A做負(fù)功,對(duì)物體B做正功,代數(shù)和為零,物體A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,C對(duì);題圖丁中小球的動(dòng)能不變,勢(shì)能不變,機(jī)械能守恒,D對(duì)答案CD5如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高為2L的O點(diǎn)處,小鐵球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處,不計(jì)空氣阻力若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開,則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為()A. B.C. D.解析小鐵球恰能到達(dá)最高點(diǎn)B,則小鐵球在最高點(diǎn)處的速度v.以地面為零勢(shì)能面,小鐵球在B點(diǎn)處的總機(jī)械能為mg3Lmv2mgL,無論輕繩是在何處斷的,小鐵球的機(jī)械能總是守恒的,因此到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能mv2mgL,故小鐵球落到地面的速度v,D正確答案D6(多選)如圖所示,長(zhǎng)度為l的細(xì)線,一端固定于O點(diǎn),另一端拴一小球,先將細(xì)線拉直呈水平狀態(tài),使小球位于P點(diǎn),然后無初速度釋放小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),細(xì)線遇到在O點(diǎn)正下方水平固定著的釘子K,不計(jì)任何阻力,若要求小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則K與O點(diǎn)的距離可能是()A.l B.lC.l D.l解析設(shè)K與O點(diǎn)的距離為x,則根據(jù)機(jī)械能守恒有mglmv,若恰能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng),則mvmg2(lx)mv2,且mg,整理得xl,因此K與O點(diǎn)的距離至少為l,因此A、B正確,C、D錯(cuò)誤答案AB7.(多選)如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落在比地面低h的海平面上,若以地面為零勢(shì)能面,且不計(jì)空氣阻力,則()A物體在海平面的重力勢(shì)能為mghB重力對(duì)物體做的功為mghC物體在海平面上的機(jī)械能為mvmghD物體在海平面上的動(dòng)能為mvmgh解析以地面為零勢(shì)能面,海平面在地面以下h處,所以物體在海平面的重力勢(shì)能是mgh,A錯(cuò);重力做功和路徑無關(guān),和初、末位置高度差有關(guān),從地面到海平面,位移豎直向下為h,重力也向下,重力對(duì)物體做功mgh,B對(duì);從地面到海平面過程只有重力做功,機(jī)械能守恒,在海平面處的機(jī)械能等于在地面的機(jī)械能,在地面重力勢(shì)能為零,動(dòng)能為mv,機(jī)械能為E0mvmv,C錯(cuò);在海平面處的機(jī)械能同樣為mv,而在海平面重力勢(shì)能為mgh,所以mvEk(mgh),得動(dòng)能Ekmvmgh,D對(duì)答案BD8如圖所示,質(zhì)量m2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飛出后,恰好無碰撞地從A點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,其中B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),C點(diǎn)為圓弧軌道的最高點(diǎn),圓弧AB對(duì)應(yīng)的圓心角53,圓半徑R0.5 m若小球離開水平面運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用時(shí)間t0.4 s,求:(sin530.8,cos530.6,g10 m/s2)(1)小球沿水平面飛出的初速度v0的大小(2)到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小球?qū)A弧軌道的壓力大小(3)小球能否通過圓弧軌道的最高點(diǎn)C?說明原因解析(1)小球離開水平面運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中做平拋運(yùn)動(dòng),有vygt根據(jù)幾何關(guān)系可得tan代入數(shù)據(jù),解得v03 m/s(2)由題意可知,小球在A點(diǎn)的速度vA小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程,滿足機(jī)械能守恒定律,有mvmgR(1cos)mv設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)受到圓弧軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有FNmgm代入數(shù)據(jù),解得FN136 N由牛頓第三定律可知,小球?qū)A弧軌道的壓力FNFN136 N(3)假設(shè)小球能通過最高點(diǎn)C,則小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程,滿足機(jī)械能守恒定律,有mvmg2Rmv在C點(diǎn)有F向m代入數(shù)據(jù),解得F向36 N>mg所以小球能通過最高點(diǎn)C.答案(1)3 m/s(2)136 N(3)能,理由見解析素能培養(yǎng)9如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí),小球速度恰好為零,此時(shí)小球下降的豎直高度為h,若整個(gè)過程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi),則下列說法正確的是()A彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大B彈簧與桿垂直時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大C小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于mghD小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量大于mgh解析彈簧與桿垂直時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最小,小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大,但加速度不為零,所以小球速度不是最大,B正確,A錯(cuò)誤;小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中,小球動(dòng)能變化量為零,所以彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球重力勢(shì)能的減少量mgh,C、D錯(cuò)誤答案B10如圖所示,一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h(yuǎn),下列說法中正確的是()A若把斜面從C點(diǎn)鋸斷,由機(jī)械能守恒定律知,物體沖出C點(diǎn)后仍能升高h(yuǎn)B若把斜面彎成圓弧形,物體仍能沿AD升高h(yuǎn)C若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧狀,物體都不能升高h(yuǎn),因?yàn)闄C(jī)械能不守恒D若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧狀,物體都不能升高h(yuǎn),但機(jī)械能仍守恒解析物體沿斜面升高h(yuǎn)時(shí),速度為零,即動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為勢(shì)能當(dāng)斜面鋸斷時(shí),物體做斜拋運(yùn)動(dòng),達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度不為零,而物體沿圓弧達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度也不為零,即動(dòng)能沒有全部轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,故物體都不能再升高h(yuǎn).但都是只有重力做功,因而機(jī)械能仍守恒由于不考慮物體做斜拋運(yùn)動(dòng)或沿圓弧運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度不為零,而由機(jī)械能守恒得出A、B兩錯(cuò)誤答案答案D11(多選)如圖所示,小球沿水平面以初速度v0通過O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的豎直半圓弧軌道,不計(jì)一切阻力,則()A小球進(jìn)入豎直半圓弧軌道后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B若小球能通過半圓弧最高點(diǎn)P,則球在P點(diǎn)受力平衡C若小球的初速度v03,則小球一定能通過P點(diǎn)D若小球恰能通過半圓弧最高點(diǎn)P,則小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為2R解析小球進(jìn)入豎直半圓弧軌道后,隨著高度的上升,重力勢(shì)能增加,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,其動(dòng)能減小,速率減小,小球做變速圓周運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若小球能通過半圓弧最高點(diǎn)P,小球在最高點(diǎn)所受的合力不為零,合力提供向心力,則小球在P點(diǎn)受力不平衡,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小球恰好通過P點(diǎn)時(shí),有mg,解得通過P點(diǎn)的最小速度vP,設(shè)小球的最小初速度為v,由機(jī)械能守恒定律得mg2Rmvmv2,聯(lián)立解得v<v0,所以小球一定能通過P點(diǎn),故選項(xiàng)C正確;若小球恰能通過半圓弧最高點(diǎn)P,之后做平拋運(yùn)動(dòng),則有t 2 ,而vP,xvPt2R,故選項(xiàng)D正確答案CD12(2017貴州七校聯(lián)考)如圖所示,水平傳送帶的右端與豎直面內(nèi)的用內(nèi)壁光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接,鋼管內(nèi)徑很小傳送帶的運(yùn)行速度為v06 m/s,將質(zhì)量m1.0 kg的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放在傳送帶A端,傳送帶長(zhǎng)度L12.0 m,“9”形軌道高H0.8 m,“9”形軌道上半部分圓弧半徑為R0.2 m,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度g10 m/s2,試求:(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間;(2)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)受到軌道的作用力大??;(3)若滑塊從“9”形軌道D點(diǎn)水平拋出后,恰好垂直撞在傾角45的斜面上P點(diǎn),求P、D兩點(diǎn)間的豎直高度h(保留兩位有效數(shù)字)解析(1)滑塊在傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律得mgma得:ag3 m/s2加速到與傳送帶達(dá)到共速所需要的時(shí)間:t12 s前2 s內(nèi)的位移:x1at6 m之后滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)的位移:x2Lx16 m時(shí)間:t21 s故滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需時(shí)間為:tt1t23 s.(2)滑塊由B運(yùn)動(dòng)到C,由機(jī)械能守恒定律得:mgHmvmv在C點(diǎn),軌道對(duì)滑塊的彈力與其重力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,設(shè)軌道對(duì)滑塊的彈力方向豎直向下,由牛頓第二定律得:FNmgm解得:FN90 N.(3)滑塊由B到D運(yùn)動(dòng)的過程中,由機(jī)械能守恒定律得:mvmvmg(H2R)設(shè)P、D兩點(diǎn)間的豎直高度為h,滑塊由D到P運(yùn)動(dòng)的過程中,由機(jī)械能守恒定律得:mvmvmgh又vDvPsin45由以上三式可解得h1.4 m.答案(1)3 s(2)90 N(3)1.4 m

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