《2022年高考物理备考之百所名校组合卷系列专题机械能守恒及其应用 2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理备考之百所名校组合卷系列专题机械能守恒及其应用 2.pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料欢迎下载2012 高考物理备考之百所名校组合卷系列专题机械能守恒及其应用【试题 1】 质量为m的物体由静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度 . 下列说法中正确的是 ( ) A.物体的势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【试题出处】 2011山东济南模拟【试题 2】如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上 . 若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法中不正确的是 ( ) A.物体到海平面时的重力势能为mghB.重力对物体做的功为mghC.物体在海平面上的动能为12mv20mghD.
2、物体在海平面上的机械能为12mv20【解析】以地面为参考平面，物体在海平面时的重力势能为mgh，故 A错误；抛出后的过程中机械能守恒，所以C、D正确；重力做功与路径无关，所以B正确 . 【答案】 A 【试题出处】 2011长春一中模拟【试题 3】如图所示，长为L的轻杆一段固定一质量为m的小球，另一端安装有固定转动轴O，杆可在竖直平面内绕O无摩擦转动 . 若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度v0 2gL，不计空气阻力，则下列说法正确的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页学习好资料欢迎下载A.小球不可能到达
3、圆周轨道的最高点QB.小球能达到圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向上的支持力C.小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向下的拉力D.小球能达到圆周轨道的最高点Q，且在Q点恰好不受轻杆的弹力【解析】设小球能到达Q点，且到达Q点时具有速度v，由机械能守恒得：12mv20mg2L12mv2可解得：v 0 在最高点，小球所需的向心力为零，故受轻杆向上的大小为mg的支持力 . 【答案】 B 【试题出处】 2011黄冈中学模拟【试题 4】用平行于斜面向下的拉力F将一个物体沿斜面往下拉动后，拉力的大小等于摩擦力，则A.物体做匀速运动B.合外力对物体做功等于零C.物体的机械能减少D.物体的机械能不
4、变【解析】 物体所受的力中，重力、拉力、摩擦力对物体做功，拉力与摩擦力做的功相互抵消，重力做功不影响机械能，故物体的机械能不变. 【答案】 D 【试题出处】 2011衡水中学模拟【试题 5】如图所示，一根轻杆长为2L，中点A和右端点B各固定一个小球，mB2mA左端O为光滑水平转轴. 开始时杆静止在水平位置，释放后将向下摆动至竖直，在此过程中以下说法正确的是( ) A.A、B两球的机械能都守恒B.A、B两球的机械能不守恒，但它们组成的系统机械能守恒精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页学习好资料欢迎下载C.这一过程O、A
5、间轻杆对A球做正功D.这一过程A、B间轻杆对A球做正功【解析】两小球及轻杆组成的系统的机械能守恒，设摆到竖直时角速度为，有：【试题出处】 2011启东中学模拟【试题 6】下列说法正确的是( ) A.如果物体所受到的合外力为零，则其机械能一定守恒B.如果物体的合外力做的功为零，则其机械能一定守恒C.物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，其机械能一定守恒D.做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒【解析】如果物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒. 如在竖直方向上物体做匀速直线运动，其机械能不守恒. 所以选项A、B错误 . 物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，只有重力做功， 所以机械能守恒. 选项 C正确 .做
6、匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动； 但有时也不守恒， 如在水平面上拉着一个物体加速运动，此时就不守恒 .选项 D正确 . 【答案】 CD 【试题出处】 2011北京 101 中学模拟【试题 7】第 29 届奥林匹克运动会于2008 年 8 月 8 日至 8 月 24 日在中华人民共和国首都北京举行 . 奥运会中的投掷的链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中( ) A. 物体的机械能先减小后增大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页学习好
7、资料欢迎下载B.物体的机械能先增大后减小C.物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D.物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小【解析】 若不考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能守恒；若考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能一直减小，而动能在上升的过程减小，下降的过程增加. 选项D正确 . 【答案】 D 【试题出处】 2011曲靖一中模拟【试题 8】如图所示， 甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳长相等，则在K点时两球速度大小的关系是 ( ) A.v甲v乙B.v甲v乙C.v乙v甲 D.v甲v乙【解析】甲球
8、下摆的过程中机械能守恒，则有：12mv2甲mgL解得：v甲2gL乙球下摆的过程橡皮条对其做负功、机械能不守恒，由动能定理得：12mv2乙mgLW可得：v乙m. 不计摩擦，则系统由静止开始运动的过程中( ) A.A、B各自的机械能分别守恒精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页学习好资料欢迎下载B.A减少的机械能等于B增加的机械能C.A减少的重力势能等于B增加的重力势能D.A和B组成的系统机械能守恒【解析】释放后A加速下降，B加速上升，两物体的机械能都不守恒，但A、B组成的系统机械能守恒，即EA EB. 【答案】 BD 【
9、试题出处】 2011南宁一中模拟【试题 10】如图所示，一均质杆长为2r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的14圆弧，BD为水平面 . 则当杆滑到BD位置时的速度大小为( ) A.gr2B.grC.2grD.2gr【试题出处】 2011金陵中学模拟【试题 11】如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动. 开始时OB竖直， 放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是( ) A.A球到达最低点时速度为零B.A球机械能的减少量等于B球机械能的增
10、加量C.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度D.当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度【解析】A、B两球及支架组成的系统机械能守恒，故选项B、D正确；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页学习好资料欢迎下载设A球能摆至最低点，且此时A、B两球的速度为v，由机械能守恒定律得：2mgLsin mgLsin 123mv2解得：v23gLsin 故选项 A错误、 C正确 . 【答案】 BCD 【试题出处】 2011北京师大附中模拟【试题12】如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的
11、左侧有一竖直墙壁 . 现让一小球自左端槽口A的正上方由静止开始下落，与半圆形槽相切从A点进入槽内，则下列说法正确的是( ) A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落至从右侧离开槽的过程机械能守恒【试题出处】 2011郑州一中模拟【试题 13】如图所示，质量分别是mA和mB的A、B两物体，用劲度系数为k的弹簧相连，处于静止状态 . 现对A施以竖直向上的力F，并将其缓慢提起，当B对地面恰无压力时撤去F，A由静止向下运动至最大
12、速度时，重力做的功为( ) A.m2Ag2kB.m2Bg2kC.mA(mAmB)g2kD.mB(mAmB)g2k精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页学习好资料欢迎下载【解析】当A向下运动至平衡位置时速度最大，此时弹簧的压缩量x1mAgk；当B恰好对地无压力时弹簧的伸长量x2mBgk. 故知A从撤去F至速度达到最大的过程中，重力做的功WGmAg(x1x2) mA(mAmB)g2k. 【答案】 C 【试题出处】 2011武汉一中模拟【试题 14】如图所示，半径为R的圆筒固定在小车上，小车以速度v向右匀速运动，有一光滑小球
13、相对静止在圆筒的最低点. 当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆筒中上升的高度可能 ( ) A.等于v22gB.大于v22gC.小于v22gD.等于 2R【解析】当v5gR时，小球上升的高度hm 2Rv22g；当v2gR时，小球上升的高度hmv22g；当2gRv5gR时，小球上升的高度hmv22g. 【答案】 ACD 【试题出处】 2011上海中学模拟【试题 15】如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0. 不计空气阻力，则( ) A.小球运动的最大速度等于2gx0B.小球运动的最大加速度为g
14、C.弹簧的劲度系数为mgx0D.弹簧的最大弹性势能为3mgx0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页学习好资料欢迎下载【试题出处】 2011南开中学模拟【试题16】在做“利用重物自由下落验证机械能守恒定律”的实验时，某同学按照正确的操作所选的纸带如图所示，其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3 个点. 该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离， 并记录在图中 . 已知电源的频率是 50 Hz. (1) 这三个数据中，不符合有效数字读数要求的测量段是段，应记作cm. (2) 该同学用重物在OB段的运
15、动来验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度g9.80 m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重物的重力势能的减少量为，而动能的增加量为(结果均保留三位有效数字，重物的质量用m表示 ).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量动能的增加量，原因是. (3) 另一位同学根据同一条纸带、同一组数据，也用重物在OB段的运动来验证机械能守恒.不过他从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9 个点 .因此他用vBgt来计算与B点对应的重物的瞬时速度，得到动能的增加量为( 结果保留三位有效数字，重物的质量用m表示 ) ，这样验证的系统误差总是使重力势能的
16、减少量动能的增加量，原因是. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页学习好资料欢迎下载这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量小于动能的增加量，是因为速度v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大. 【答案】 (1)OC15.70 (2)1.22m1.20m大于速度v是实际速度，因为有摩擦，减少的重力势能一部分转化为内能(3)1.23m小于速度v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大【试题出处】 2011重庆一中模拟【试题 17】如图所示，质量m2 kg 的小球系在轻弹簧的一端
17、，另一端固定在悬点O处，将弹簧拉至水平位置A处( 弹簧处于原长) 由静止释放， 小球到达O点的正下方距O点h0.5 m 处的B点时速度v2 m/s. 求小球从A运动到B的过程中弹簧弹力做的功.( 取g10 m/s2) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页学习好资料欢迎下载【试题出处】 2011成都四中模拟【试题 18】如图甲所示， 一粗细均匀的U形管内装有一定量水银竖直放置，右管口用盖板A密闭一部分气体，左管口开口，两液面高度差为h，U 形管中水银柱总长为4h. 现拿去盖板， 水银柱开始流动，当两侧液面第一次相平时，
18、右侧液面下降的速度大小为多少？( 水银柱与管壁之间的阻力不计) 【解析】如图乙所示，当右侧液面下降h2时，两侧液面达到同一水平，这一过程中水银柱的重力势能变化为：Ep Sh2gh2其中 、S分别水银的密度和水银柱的横截面积由机械能守恒定律得：Ep Ek，即 sh2gh212S4hv2可解得：v12gh. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页学习好资料欢迎下载【答案】12gh【试题出处】 2011兰州一中模拟【试题 19】 光滑的长轨道形状如图甲所示，底部为半圆形， 其半径为R， 固定在竖直平面内.A、B两质量相同的
19、小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上. 将A、B两环从图示位置静止释放，A环距离底端为2R. 不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：(1)A、B两环都未进入半圆形底部前，杆上的作用力. (2) 当A环下滑至轨道最低点时，A、B的速度大小 . 【解析】 (1) 两环都未进入半圆形轨道前都做自由落体运动，杆上的作用力为零. (2) 当A环到达轨道最低点时，B环也已进入半圆轨道( 如图乙所示 ) ，由几何关系知两环的速度大小相等，设为v，由机械能守恒定律得：122mv2mg2Rmg(2RRsin 30 )解得：v3gR2. 【答案】 (1) 两环都未进入半圆形轨道前都做自由落体运动
20、，杆上的作用力为零(2)A、B的速度大小均为3gR2【试题出处】 2011黑龙江调研试题【试题 20】如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧静止放于光滑斜面上，其一端固定，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页学习好资料欢迎下载另一端恰好与水平线AB平齐；长为L轻质细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，将细线拉至水平，此时小球在位置C. 现由静止释放小球，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断，D点与AB相距h；之后小球在运动过程中恰好与弹簧接触并沿斜面方向压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为x. 试求：(1) 细绳所能
21、承受的最大拉力F. (2) 斜面的倾角. (3) 弹簧所获得的最大弹性势能Ep. 【解析】(1) 小球由C运动到D的过程机械能守恒， 则有：mgL12mv21解得：到D点时小球的速度v12gL在D点有：Fmgmv21L解得：F3mg由牛顿第三定律知，细绳所能承受的最大拉力为3mg. (2) 小球由D运动到A的过程做平抛运动，由2ghv2y，得在A点的竖直分速度vy2gh故 tan vyv1hL即斜面与水平所成的夹角arctan hL. (3) 小球到达A点时，有：v2Av2yv21 2g(hL) 小球在压缩弹簧的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，则有：Epmgxsin 12mv2A故Epmg(xhhLhL). 【答案】 (1)3mg(2)arctanhL(3)mg(xhhLhL) 【试题出处】 2011广州质量检测精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页