高考物理二轮复习 第一板块 力学选择题 锁定9大命题区间 第8讲巧用“能量观点”解决力学选择题专题练-人教版高三全册物理试题.doc
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1、专题检测(八) 巧用“能量观点”解决力学选择题1如图所示,质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球,在同一水平面上,A球竖直上抛,B球以倾斜角斜向上抛,空气阻力不计,C球沿倾角为的光滑斜面上滑,它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC,则()AhAhBhCBhAhBhC DhAhChB解析:选DA球和C球上升到最高点时速度均为零,而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度,即仍有动能。对A、C球由机械能守恒得mghmv02,得h。对B球由机械能守恒得mghmvt2mv02,且vt0,所以hAhChB,故D正确。2(2018届高三河北五校联考)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在
2、抛出点其动能为重力势能的3倍。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B.C. D.解析:选B平抛运动过程中,物体的机械能守恒,初始状态时动能为势能的3倍,而落地时势能全部转化成动能,可以知道平抛运动过程初动能与落地瞬间动能之比为34,那么落地时,水平速度与落地速度的比值为2,那么落地时速度与水平方向的夹角为,A、C、D错,B对。3.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放。小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(已知重力加速度为g,且不计空气阻力)
3、()A. B.C. D0解析:选B质量为m的小球A,下降到最大高度h时,速度为零,重力势能转化为弹簧弹性势能,即Epmgh,质量为2m的小球下降h时,根据功能关系有2mghEp(2m)v2,解得v,选项B正确。4图甲是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,圆弧轨道底部P处安装一个压力传感器,其示数F表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,表示压力F和高度h关系的Fh图像如图乙所示,则光滑圆弧轨道的半径R的大小是()A5 m B2 mC0.8 m D2.5 m解析:选A由动能定理得:mghmv2,在最低点,由向心力公式得:Fmg,所以Fmgh,根据图像可知:重力
4、Gmg2 N;光滑圆弧轨道的半径R5 m,故A正确,B、C、D错误。5.(2018届高三武汉调研)如图所示,半径为R、圆心为O的光滑圆环固定在竖直平面内,OC水平,D是圆环最低点。质量为2m的小球A与质量为m的小球B套在圆环上,两球之间用轻杆相连。两球初始位置如图所示,由静止释放,当小球A运动至D点时,小球B的动能为()A.mgR B.mgRC.mgR D.mgR解析:选DA、B组成的系统机械能守恒。当A运动到最低点D时,A下降的高度为hARRsin 45,B上升的高度为hBRsin 45,则有2mghAmghB2mvA2mvB2,又vAvB,小球B的动能为EkBmvB2mgR,选项D正确。6
5、多选(2017江苏高考)如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L。B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角由60变为120。A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则此下降过程中()AA的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于mgBA的动能最大时,B受到地面的支持力等于mgC弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下D弹簧的弹性势能最大值为mgL解析:选AB在A的动能达到最大前,A向下加速运动,此时A处于失重状态,则整个系统对地面的压力小于3mg,即地面对B
6、的支持力小于mg,A项正确;当A的动能最大时,A的加速度为零,这时系统既不失重,也不超重,系统对地面的压力等于3mg,即B受到地面的支持力等于mg,B项正确;当弹簧的弹性势能最大时,A减速运动到最低点,此时A的加速度方向竖直向上,C项错误;由机械能守恒定律可知,弹簧的弹性势能最大值等于A的重力势能的减少量,即为mg(Lcos 30Lcos 60)mgL,D项错误。7.(2015天津高考)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未
7、超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变解析:选B圆环沿杆下滑的过程中,圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒,选项A、D错误;弹簧长度为2L时,圆环下落的高度hL,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能增加了EpmghmgL,选项B正确;圆环释放后,圆环向下先做加速运动,后做减速运动,当速度最大时,合力为零,下滑到最大距离时,具有向上的加速度,合力不为零,选项C错误。8.多选如图所示,在倾角为30的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可
8、视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L0.2 m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h0.1 m。斜面底端与水平面之间有一光滑短圆弧相连,两球从静止开始下滑到光滑水平面上,g取10 m/s2。则下列说法中正确的是()A下滑的整个过程中A球机械能守恒B下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/sD系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 J解析:选BDA、B下滑的整个过程中,杆的弹力对A球做负功,A球机械能减少,选项A错误;A、B两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功,系统机械能守恒,选项B正确;对A、B两球组成的系统由机械能守恒定律得mAg(hLsin
9、 30)mBgh(mAmB)v2,解得v m/s,选项C错误;B球机械能的增加量为EpmBv2mBgh J,选项D正确。9.如图所示,长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球,杆的下端有光滑铰链与水平面相连接,杆原来竖直静止,现让其自由倒下,则A球着地时的速度为()A. B.C. D.解析:选D选A、B球及轻杆整个系统为研究对象,利用机械能守恒定律,且vBvA,得mg2LmgLmvA2m2,解得vA。10.多选如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知A
10、P2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中()A重力做功mgR B机械能减少mgRC合外力做功mgR D克服摩擦力做功mgR解析:选AD小球到达B点时,恰好对轨道没有压力,只受重力作用,根据mg得,小球在B点的速度v。小球从P到B的过程中,重力做功WmgR,减少的机械能E减mgRmv2mgR,合外力做功W合mv2mgR,故选项A正确,B、C错误;根据动能定理得,mgRWfmv20,所以WfmgRmv2mgR,故选项D正确。11.多选滑沙是人们喜爱的游乐活动,如图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑
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