2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)考點(diǎn)集訓(xùn) 專題11 機(jī)械能守恒定律

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1、考點(diǎn)11機(jī)械能守恒定律 1、奧運(yùn)會比賽項(xiàng)目撐桿跳高如圖所示。下列說法不正確的是(?? ) A.加速助跑過程中,運(yùn)動員的動能增加 B.起跳上升過程中,桿的彈性勢能一直增加 C.起跳上升過程中,運(yùn)動員的重力勢能增加 D.越過橫桿后下落過程中,運(yùn)動員的重力勢能減少動能增加 2、如圖所示,一物塊以某一初速度沿傾角為30°的粗糙斜面向上運(yùn)動.在此過程中,物塊始終受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力作用,這時(shí)物塊加速度的大小為4 ,方向沿斜面向下.那么在物塊向上運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是(?? ) ? ? ? ? A.物塊的機(jī)械能一定增加 B.物塊的機(jī)械能一定減少 C.物塊的機(jī)械能有

2、可能不變 D.物塊的機(jī)械能可能增加也可能減少 3、如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為參考平面,且不計(jì)空氣阻力,則下列選項(xiàng)正確的是(? ?) A.物體落到海平面時(shí)的勢能為mgh B.物體在最高點(diǎn)處的機(jī)械能為 C.物體在海平面上的機(jī)械能為 D.物體在海平面上的動能為 4、如圖所示,地面上豎直放一根輕彈簧,其下端和地面連接,一物體從彈簧正上方距彈簧一定高度處自由下落,則(?? ) A.物體和彈簧接觸時(shí),物體的動能最大 B.與彈簧接觸的整個(gè)過程,物體的動能與彈簧彈性勢能的和不斷增加 C.與彈簧接觸的整個(gè)過程,物體的

3、動能與彈簧彈性勢能的和先增加后減小 D.物體在反彈階段,動能一直增加,直到物體脫離彈簧為止 5、如圖所示,將一個(gè)內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上,槽的左側(cè)有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方由靜止開始下落,從A點(diǎn)與半圓形槽相切進(jìn)入槽內(nèi),則下列說法正確的是( ??) A.點(diǎn)的正上方由靜止開始下落,從A點(diǎn)與半圓形槽相切進(jìn)入槽內(nèi),則下列說法正確的是( ) A.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中,小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒 B.小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動的過程中,小球處于失重狀態(tài) C.小球從A點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守

4、恒 D.小球從下落到從右側(cè)離開槽的過程中機(jī)械能守恒 6、一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊并留在其中, 、用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,如圖所示.則在子彈打擊木塊及彈簧被壓縮的過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)(???) A.動量守恒,機(jī)械能守恒 B.動量不守恒,機(jī)械能守恒 C.動量守恒,機(jī)械能不守恒 D.無法判定動量、機(jī)械能是否守恒 7、如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接,跨過固定在地面上半徑為R的光滑圓柱,A的質(zhì)量為B的兩倍。當(dāng)B位于地面時(shí),A恰與圓柱軸心等高,將A由靜止釋放,B上升的最大高度是(?? ) A. B. C.

5、 D. 8、蹦床(Trampoline)是一項(xiàng)運(yùn)動員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競技運(yùn)動,它屬于體操運(yùn)動的一種,蹦床有“空中芭蕾”之稱。在某次“蹦床”娛樂活動中,從小朋友下落到離地面高h(yuǎn)1處開始計(jì)時(shí),其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖所示.在h1~h2階段圖象為直線,其余部分為曲線,h3對應(yīng)圖象的最高點(diǎn),小朋友的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力和一切摩擦.下列有關(guān)說法正確的是(?? ) A.整個(gè)過程中小朋友的機(jī)械能守恒 B.從小朋友的腳接觸蹦床直至蹦床被壓縮至最低點(diǎn)的過程中,其加速度先增大后減小 C.小朋友處于h=h4高度時(shí),蹦床的彈性勢能為Ep=mg(h2-h4) D

6、.小朋友從h1下降到h5過程中,蹦床的最大彈性勢能為Epm=mgh1 9、如圖所示,光滑軌道由、兩段細(xì)圓管平滑連接組成,其中段水平, 段為半徑為的四分之三圓弧,圓心及點(diǎn)與等高,整個(gè)軌道固定在豎直平面內(nèi),現(xiàn)有一質(zhì)量為,初速度的光滑小球水平進(jìn)入圓管,設(shè)小球經(jīng)過軌道交接處無能量損失,圓管孔徑遠(yuǎn)小于,則(小球直徑略小于管內(nèi)徑)(?? ) A.小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小 B.小球能通過點(diǎn)且拋出后恰好落至點(diǎn) C.無論小球的初速度為多少,小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度都不能為零 D.若將軌道拆除,則小球能上升的最大高度與點(diǎn)相距2 10、如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑

7、細(xì)桿上,物塊質(zhì)量為,到小環(huán)的距離為,其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為.小環(huán)和物塊以速度向右勻速運(yùn)動,小環(huán)碰到桿上的釘子后立刻停止,物塊向上擺動.整個(gè)過程中,物塊在夾子中沒有滑動.小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì),重力加速度為.下列說法正確的是(?? ) A.物塊向右勻速運(yùn)動時(shí),繩中的張力等于 B.小環(huán)碰到釘子時(shí),繩中的張力大于2 C.物塊上升的最大高度為 D.速度不能超過? 11、如圖所示,一條質(zhì)量分布均勻的長度為L的鐵鏈置于光滑水平桌面上.用手按著一端,使另一端長L0的一段下垂.放開手后使鐵鏈從靜止開始下滑,當(dāng)鐵鏈完全通過桌邊的瞬間時(shí),鐵鏈具有的速率為(?? ) A. B.

8、 C. D. 12、如圖所示,完全相同的兩小球和,小球穿在傾斜固定的光滑直桿上,小球和小球用不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪相連,開始時(shí)手握小球,使其靜止,且繩子呈水平張緊狀態(tài),現(xiàn)放開、讓其自由運(yùn)動.在球下滑過程中,不計(jì)滑輪和繩子質(zhì)量及所有摩擦, 下列說法正確的是(???? ) A.球的機(jī)械能一直增加 B.球的機(jī)械能一直減少 C.球的機(jī)械能先增多后減少 D.球的機(jī)械能先減少后增加 13、如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細(xì)線跨過位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑小定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等.C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h,重力加速度為g,開始

9、時(shí)A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30°,現(xiàn)將A、B由靜止釋放,下列說法正確的是(?? ) A.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,速度先增大后減小 B.物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為 C.物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動 D.在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢能的減少量 14、如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的1/4細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,輕彈簧下端固定,上端恰好與管口D端齊平,質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑,進(jìn)入管口C端時(shí)

10、與管壁間恰好無作用力,通過CD后壓縮彈簧,在壓縮彈簧過程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep,已知小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,求: 1.小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB 2.水平面BC的長度s 3.在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm. 15、長木板放在光滑的水平面上,質(zhì)量為的另一物體以水平速度滑上原來靜止的長木板的表面,由于、間存在摩擦,之后、速度隨時(shí)間變化情況如圖所示,求: 1.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為多少; 2.木板的最小長度為多少; 3. 、間的動摩擦因數(shù)為多少。 16、如圖所示,在豎直方向上、物體通過勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧相連, 放在水平地面上, 、兩物體通過細(xì)繩繞過光

11、滑輕質(zhì)定滑輪相連, 放在固定的光滑斜面上,斜面傾角為30。.用手拿住,使細(xì)繩剛剛拉直但無拉力作用,并保證段的細(xì)繩豎直, 段的細(xì)繩與斜面平行,已知B的質(zhì)量為,的質(zhì)量為4,A的質(zhì)量遠(yuǎn)大于,重力加速度為,細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),釋放后它沿斜面下滑,斜面足夠長,求: 1.當(dāng)?shù)乃俣茸畲髸r(shí),彈簧的伸長量; 2. 的最大速度. 答案以及解析 1答案及解析： 答案：B 解析： 2答案及解析： 答案：A 解析：由牛頓第二定律知:,可得,即除重力外, 還有向上的力()做正功,故機(jī)械能增加,A項(xiàng)正確.

12、 3答案及解析： 答案：B 解析： 4答案及解析： 答案：C 解析：物體在接觸彈簧前做的是自由落體運(yùn)動,從接觸彈簧到彈力等于重力時(shí),其做的是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,彈力等于重力時(shí)加速度最小,速度最大,再向下做的是加速度逐漸增大的減速運(yùn)動,速度減至零后向上完成相反的過程,故A、D錯(cuò)誤;接觸彈簧后,重力勢能先減小后增大,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,知動能和彈性勢能之和先增大后減小,故B錯(cuò)誤,C正確。 5答案及解析： 答案：C 解析： 6答案及解析： 答案：C 解析：動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零,本題中子彈、兩木塊

13、、彈簧組成的系統(tǒng),水平方向上不受外力,豎直方向上所受外力的合力為零,所以動量守恒。機(jī)械能守恒的條件是除重力、彈力對系統(tǒng)做功外,其他力對系統(tǒng)不做功,本題中子彈射入木塊瞬間有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(發(fā)熱),所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 7答案及解析： 答案：C 解析：設(shè)B的質(zhì)量為m,當(dāng)A下落至地面時(shí),B恰好上升到與軸心等高位置,這個(gè)過程中機(jī)械能守恒,即,接下來,B物體做豎直上拋運(yùn)動,再上升的高度,兩式聯(lián)立得,這樣B上升的最大高度。 8答案及解析： 答案：C 解析： 9答案及解析： 答案：B 解析： 10

14、答案及解析： 答案：D 解析：A項(xiàng),物塊向右勻速運(yùn)動時(shí),對夾子和物塊組成的整體進(jìn)行分析,其在重力和繩拉力的作用下平衡,即繩中的張力等于,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 B項(xiàng),繩子的拉力總是等于夾子對物塊摩擦力的大小,因夾子對物塊的最大摩擦力為2,故任何時(shí)候,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。 C項(xiàng),當(dāng)物塊到達(dá)最高點(diǎn)速度為零時(shí),動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能,物塊能達(dá)到最大的上升高度,整個(gè)過程中,物塊在夾子中沒有滑動,即摩擦力不做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒: ,則物塊上升的最大高度,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 D項(xiàng),小環(huán)碰到釘子后,繩與夾子物塊整體形成一個(gè)單擺,此時(shí)夾子對物塊的拉力最大,并且物塊的拉力與物塊重力的合力提供物塊的向心力: ;由上可知, ;聯(lián)

15、立得, ,整理得: ,故D項(xiàng)正確。 11答案及解析： 答案：D 解析：設(shè)鐵鏈單位長度的質(zhì)量為,從放手到鐵鏈完全通過桌邊,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可以得出,所以D項(xiàng)正確;A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤; 考點(diǎn):本題考查了機(jī)械能守恒定律 12答案及解析： 答案：C 解析：細(xì)繩對小球的拉力沿著繩指向, 球下滑過程中,細(xì)繩的拉力與球的速度方向先是銳角后是鈍角,拉力先做正功,后做負(fù)功,球的機(jī)械能先增加后減小,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;、兩球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,球的機(jī)械能先增加后減少,則球的機(jī)械能先減少后增加,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤. 13答案及解析： 答案：B 解析：

16、 14答案及解析： 答案：1. 2.3r; 3. 解析：1.由機(jī)械能守恒定律得 解得: = 2.在C點(diǎn),由得 滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程,由動能定理得mg·2r-μmgx=, 解得x=3r 3.設(shè)在壓縮彈簧過程中速度最大時(shí),滑塊離D端的距離為x0,則有kx0=mg, 得 由能量守恒得 得 15答案及解析： 答案：1.2 2.1 3.0.1 解析： 16答案及解析： 答案：1.當(dāng)?shù)乃俣茸畲髸r(shí),其加速度為零,繩子上的拉力大小為,此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài), 彈簧的伸長量滿足,則. 2.開始時(shí)彈簧的壓縮量為: 物體上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為, 因?yàn)?彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時(shí)的彈性勢能相等,彈簧彈力做功為零? 設(shè)物體的最大速度為,由機(jī)械能守恒定律得: 由此計(jì)算得出: . 12