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《2018高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能 第3節(jié) 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練[基礎(chǔ)鞏固題組]1.下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說法中,正確的是( )A.若只有重力做功,則物體機(jī)械能一定守恒B.若物體的機(jī)械能守恒,一定是只受重力C.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒D.物體所受合力不為零,機(jī)械能一定守恒解析:選A.若只有重力做功,則物體機(jī)械能一定守恒,A正確;若物體的機(jī)械能守恒,物體不一定是只受重力,也許受其他力,但其他力不做功,B錯(cuò)誤;做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體,如果除重力外,其他力做功不為零,則機(jī)械能不守恒,C錯(cuò)誤;物體所受合力不為零,但是如果除重力外的其他力做功不為零,則機(jī)械能不守恒,D錯(cuò)誤.2.不計(jì)空氣阻
2、力,下列運(yùn)動(dòng)的物體中機(jī)械能不守恒的是( )A.起重機(jī)吊起物體勻速上升B.物體做平拋運(yùn)動(dòng)C.圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.一個(gè)輕質(zhì)彈簧上端固定,下端系一個(gè)重物,重物在豎直方向上下振動(dòng)(以物體和彈簧整體為研究對象)解析:選A.起重機(jī)吊起物體勻速上升,物體的動(dòng)能不變而勢能增加,故機(jī)械能不守恒,A正確;物體做平拋運(yùn)動(dòng),只有重力做功,機(jī)械能守恒,B錯(cuò)誤;圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),沒有力做功,機(jī)械能守恒,C錯(cuò)誤;一個(gè)輕質(zhì)彈簧上端固定,下端系一個(gè)重物,重物在豎直方向上下振動(dòng),只有重力和彈力做功,機(jī)械能守恒,D錯(cuò)誤.3.在一次課外趣味游戲中,有四位同學(xué)
3、分別將四個(gè)質(zhì)量不同的光滑小球沿豎直放置的內(nèi)壁光滑的半球形碗的碗口內(nèi)側(cè)同時(shí)由靜止釋放,碗口水平,如圖所示.他們分別記下了這四個(gè)小球下滑速率為v時(shí)的位置,則這些位置應(yīng)該在同一個(gè)( )A.球面 B.拋物面C.水平面D.橢圓面解析:選C.因半球形碗的內(nèi)壁光滑,所以小球下滑過程中機(jī)械能守恒,取小球速率為v時(shí)所在的平面為零勢能面,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh=mv2,因?yàn)樗俾蕍相等,所以高度相等,與小球的質(zhì)量無關(guān),即這些位置應(yīng)該在同一個(gè)水平面上,C正確.4.如圖所示,在離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒,筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧處于自然長度.現(xiàn)將一小球從
4、地面以某一初速度斜向上拋出,剛好能水平進(jìn)入圓筒中,不計(jì)空氣阻力.下列說法中正確的是( )A.彈簧獲得的最大彈性勢能小于小球拋出時(shí)的動(dòng)能B.彈簧獲得的最大彈性勢能等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能C.小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中機(jī)械能守恒D.小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地面的高度有關(guān)解析:選A.小球從拋出到彈簧壓縮到最短的過程中,只有重力和彈力做功,因此小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即mv=mgh+Ep,由此得到Ep<mv,選項(xiàng)A正確,B、C錯(cuò)誤;斜上拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直上拋運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上有2gh=vsin2θ-0(θ為v0與水
5、平方向的夾角),解得v0=,由此可知,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5.有一豎直放置的“T”形架,表面光滑,滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上,A、B用一根不可伸長的輕細(xì)繩相連,A、B質(zhì)量相等,且可看做質(zhì)點(diǎn),如圖所示,開始時(shí)細(xì)繩水平伸直,A、B靜止.由靜止釋放B后,已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí),滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v,則連接A、B的繩長為( )A.B.C.D.解析:選D.由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知滑塊A和B沿繩伸長方向的速度大小相等,有vAsin60°=vcos60°,解得vA=v,滑塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊B下滑的高度為h,有mgh=mv+m
6、v2,解得h=,由幾何關(guān)系可知繩長L=2h=,故選項(xiàng)D正確.6.離心軌道是研究機(jī)械能守恒和向心力效果的一套較好的器材.如圖甲所示,某課外研究小組將一個(gè)壓力傳感器安裝在軌道圓周部分的最低點(diǎn)B處,他們把一個(gè)鋼球從軌道上的不同高處由靜止釋放.得到多組壓力傳感器示數(shù)F和對應(yīng)的釋放點(diǎn)的高度h的數(shù)據(jù)后,作出了如圖乙所示的Fh圖象.不計(jì)各處摩擦,取g=10m/s2.(1)求該研究小組用的離心軌道圓周部分的半徑;(2)當(dāng)h=0.6m,小球到達(dá)圓周上最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí),軌道對小球的壓力多大?解析:(1)小鋼球從A點(diǎn)滾至B點(diǎn)的過程中,由機(jī)械能守恒定律得mgh=小鋼球在B點(diǎn)時(shí),由
7、牛頓第二定律得F-mg=解得F=+mg由題圖乙可知:當(dāng)h=0時(shí),F(xiàn)=mg=4N;當(dāng)h=0.6m時(shí),F(xiàn)=28N,代入上式可得R=0.2m.(2)小鋼球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒,則mgh=2mgR+小鋼球在C點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得mg+FN=解得FN=4N答案:(1)0.2m (2)4N[綜合應(yīng)用題組]7.如圖所示,在傾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B,兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連,小球B距水平面的高度h=0.1m.兩球由靜止開始下滑到光滑地面上,不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,g取
8、10m/s2.則下列說法中正確的是( )A.整個(gè)下滑過程中A球機(jī)械能守恒B.整個(gè)下滑過程中B