高考物理大一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 6 第三节 机械能守恒定律课后达标能力提升-人教版高三全册物理试题.doc
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1、第三节 机械能守恒定律(建议用时:35分钟)一、单项选择题1(2019北京模拟)将一个物体以初动能E0竖直向上抛出,落回地面时物体的动能为.设空气阻力恒定,如果将它以初动能4E0竖直上抛,则它在上升到最高点的过程中,重力势能变化了()A3E0B2E0C1.5E0DE0解析:选A.设动能为E0,其初速度为v0,上升高度为h;当动能为4E0,则初速度为2v0,上升高度为h.由于在上升过程中加速度相同,根据v22gh可知,h4h根据动能定理设摩擦力大小为f,则f2h,因此f4hE0.因此在升到最高处其重力势能为3E0,所以答案为A.2.(2019无锡模拟)如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上
2、,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是()A斜劈对小球的弹力不做功B斜劈与小球组成的系统机械能守恒C斜劈的机械能守恒D小球重力势能减少量等于斜劈动能的增加量解析:选B.不计一切摩擦,小球下滑时,小球和斜劈组成的系统只有小球的重力做功,小球重力势能减少量等于斜劈和小球的动能增加量,系统机械能守恒,B正确,C、D错误;斜劈对小球的弹力与小球位移间夹角大于90,故弹力做负功,A错误3在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A一样大B水平抛的最大C斜向上抛的最大D斜向下
3、抛的最大解析:选A.不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,物体速度的大小相等,故只有选项A正确4.(2019兰州模拟)如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高将A由静止释放,B上升的最大高度是()A2R B C. D解析:选C.设A、B的质量分别为2m、m,当A落到地面上时,B恰好运动到与圆柱轴心等高处,以A、B整体为研究对象,则A、B组成的系统机械能守恒,故有2mgRmgR(2mm)v2,A落到地面上以后,B仍以速度v竖直上抛,上升的高度为h
4、,解得hR,故B上升的总高度为RhR,选项C正确5.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
5、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6如图所示,竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R,小球A、B质量分别为mA、mB,A和B之间用一根长为l(lR)的轻杆相连,从图示位置由静止释放,球和杆只能在同一竖直面内运动,下列说法正确的是()A若mAmB,B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同C在A下滑过程中轻杆对A做负功,对B做正功DA在下滑过程中减少的重力势能等于A与B增加的动能解析:选C.选轨道最低点为零势能点,根据系统机械能守恒条件可知A和B组成的系统机械能
6、守恒,如果B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同,则有mAghmBgh0,则有mAmB,故选项A、B错误;小球A下滑、B上升过程中小球B机械能增加,则小球A机械能减少,说明轻杆对A做负功,对B做正功,故选项C正确;A下滑过程中减少的重力势能等于B上升过程中增加的重力势能和A与B增加的动能之和,故选项D错误7.如图所示,粗细均匀、两端开口的U形管内装有同种液体,开始时两边液面高度差为h,管中液柱总长度为4h,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为()A B C D 解析:选A.当两液面高度相等时,减少的重力势能转化为整个液体的动能,如解析图所示,由机械能守恒定律可得mgh
7、mv2,解得v .二、多项选择题8.(2019宁波调研)某娱乐项目中,参与者抛出一小球去撞击触发器,从而进入下一关现在将这个娱乐项目进行简化,假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器若参与者仍在刚才的抛出点,沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球,如图所示则小球能够击中触发器的可能是()解析:选CD.竖直上抛时小球恰好击中触发器,则由mgh0mv2,h2R得v2.沿图A中轨道以速率v抛出小球,小球沿光滑圆弧内表面做圆周运动,到达最高点的速率应大于或等于,所以小球不能到达圆弧最高点,即不能击中触发器沿图B中轨道以速率v抛出小球,小球沿光滑斜面上滑一段后
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