《2011届高三物理一轮复习试题能量守恒单元小结 doc--高中物理 .doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高三物理一轮复习试题能量守恒单元小结 doc--高中物理 .doc（6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、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网第 30 讲单 元 小 结1.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球 a 和 b.a 球的质量为 m，静置于地面；b 球的质量为 3m，用手托住，高度为 h，此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放 b 后，a 可能达到的最大高度为2008 年高考全国理综卷()A.hB.1.5hC.2hD.2.5h解析：在 b 落地前，a、b 组成的系统机械能守恒，且 a、b 两球的速度大小相等，根据机械能守恒定律可知，3mghmgh12(m3m)v2，得：v gh.b 落地时，a的 高度为 h，之后 a 向上做竖直上抛运
2、动，此过程中机械能守恒，有12mv2mgh，得：hv22gh2.所以 a 可能达到的最大高度为 1.5h，选项 B 正确.答案：B2.如图所示，两光滑斜面的倾角分别为 30和 45，质量分别为 2m 和 m 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有2008 年高考江苏物理卷()A.质量为 2m 的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面 的支持力的作用B.质量为 m 的滑块均沿斜面向上运动C.绳对质量为 m 的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D.系统在运动中机械能均守恒解析：本
3、题考查学生的受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力.每个滑块受到重力、绳子拉力、斜面的支持力三个力的共同作用，受力分析中分析的应该是按性质分类的力，沿着斜面的下滑力是分解出来的按照效果命名的力，选项 A 错误；对于选项 B，物体是上滑还是下滑，要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于质量为 2m 的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为 m 的滑块必定沿着斜面向上运动，选项 B 正确；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大、反向，选项 C错误；对系统，除了重力之外，支持力对系统的每个滑块都不做功，绳子对每个滑块的拉力均等大、反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉
4、力作为系统的内力对系统做功的总和必定为零，因此系统属于只有重力做功的系统，机械能守恒，选项 D 正确.答案：BD3.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球 a 和 b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为 3m 的 a 球置于地面上，质量为 m 的 b 球从水平位置静止释放.当 a 球对地面的压力刚好为零时，b 球摆过的角度为.下列结论正确的是2008 年高考江苏物理卷()A.90B.45C.b 球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D.b 球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大解析：本题考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律.设 b球的
5、摆动半径为 R，当摆过角度时的速度为 v，对 b 球由动能定理有 mgRsin 12mv2，此时绳子的拉力 T3mg，在绳子方向上由向心力公式有 Tmgsin mv2R，解得90，选项 A 正确、B 错误；b 球摆动到最低点的过程中机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后逐渐减小到零，故重力的瞬时功率 Pbmgv竖先增大后减小，选项 C 正确、D 错误.答案：AC4.下列与能量有关的说法中，正确的是2008 年高考重庆理综卷()A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同
6、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网D.在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高解析：本题考查与能量有关的问题，属较难的题目.卫星绕地球做圆周运动过程中，vGMr，半径越大，其速度越小，动能也就越小；根据光电效应方程有 hcEkW，对于同一种金属而言，W 是一定的，所以入射光的波长减小，其最大初动能增大；做平抛运动的物体，其动能的变化量Ek12m(v2y2v2y1)12m(vy1gt)2v2y1mvy1gt12mg2t2，所以在任意相等的时间内动能的增量不相等；在静电场中，电场线越密的地方，其电场强度越大，而电势的大小与零势面的选取有关.所以正电荷在电场线
7、越密的地方，其电势能并不一定越大.答案：B5.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0 时其速度为 1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图甲、乙所示.设在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内力 F 对滑块做的功分别为 W1、W2、W3，则以下关系正确的是2008 年高考宁夏理综卷()A.W1W2W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1W2W3解析：本题考查 vt 图象、功的概念.力 F 做的功等于每段恒力 F 与该段时间内滑块运动位移(vt 图象中图象与坐标轴围成的面积)的乘积，第 1 s 内位移为一个小三角形的
8、面积，大小为 0.5 m，则第 2 s 内位移也为 0.5 m，第 3 s 内位移为 1 m，故由 WFs 可知：W10.5 J，W21.5 J，W32 J，所以 W1W2W3.答案：B6.物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h 代表下落的距离，以水平地面为零势能面.下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是2008 年高考上海物理卷()解析：由机械能守恒定律有 EpEEk，故 EpEk图象为倾斜的直线，选项 C 错误；由动能定理有 Ekmgh12mv212mg2t2，则 EpEmgh，故 Eph 图象也为倾斜的直线，选项 D 错误；又 EpE12mv2，故 Epv 图象为开口
9、向下的抛物线，选项 B 正确；同理，EpE12mg2t2，Ept 图象也为开口向下的抛物线，选项 A 错误.答案：B7.如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的 O 点，另一端系一 小球，给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中2008年高考海南物理卷()A.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，由于除重力做功外，摩擦力做负功，机械能减少，选项 A、B 错误；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功，选项 C 正确；小球动能的变化等于
10、合外力做的功，即重力与摩擦力做的功，选项 D 错误.答案：Chttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网8.汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中2008 年高考广东文科基础卷()A.重力势能增加B.动能增加C.重力做负功D.机械能不守恒解析：汽车向下行驶，高度在降低，重力势能在减小，选项 A 错误；汽车向下行驶，重力做正功，选项 C 错误；已知刹车时速度在减小，所以动能减小，选项 B 错误；刹车过程中，摩擦力做负功，产生热量，所以机械能减小，选项 D 正确.答案：D9.一个 25 kg 的小孩从高度为 3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时
11、的速度为 2.0 m/s.取 g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是2008 年高考广东理科基础卷()A.合外力做功 50 JB.阻力做功 500 JC.重力做功 500 JD.支持力做功 50 J解析：合外力做的功等于小孩动能的变化量，即 W合mghWfEk50 J，选项 A 正确；重力做功750 J，阻力做功700 J，支持力不做功，选项 B、C、D 错误.答案：A10.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是2008 年高考广东物理卷()A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.重力做功使系统的重力势
12、能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等解析：在这两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项 A 正确；加速下降时系统受到的合力向下，减速下降时系统受到的合力向上，选项 B 错误；这两个过程中，重力始终做正功，系统的重力势能减少，选项 C 错误；在任意相等的时间内，系统下降的高度不相等，故重力做的功不相等，选项 D 错误.答案：A11.总质量为 80 kg 的跳伞运动员从离地 500 m 的直升机上跳下，经过 2 s 拉开绳索开启降落伞，图示是跳伞过程中的 vt 图，试根据图象求：(g 取 10 m/s2)(1)t1 s 时运动员的加速度和所受阻力的大小.(2)估算 14 s 内运动员下落的高度及
13、克服阻力做的功.(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.2008 年高考上海物理卷解析：(1)从图中可以看出，在 t2 s 内运动员做匀加速运动，其加速度大小为：avtt162m/s28 m/s2设此过程中运动员受到的阻力大小为 f，根据牛顿第二定律，有：mgfma得：fm(ga)80(108)N160 N.(2)从图中估算得出运动员在 14 s 内下落的高度为：h4022 m160 m根据动能定理，有：mghWf12mv2http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网所以有：Wfmgh12mv2(8010160128062)J1.27105J.(3)14 s 后运动员做
14、匀速运动的时间为：tHhv5001606s57 s故运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间为：t总tt(1457)s71 s.答案：(1)8 m/s2160 N(2)160 m1.27105J(3)71 s12.如图甲所示，有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度系数为 k 的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为 m 的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料ER 流体，它对滑块的阻力可调.起初，滑块静止，ER 流体对其阻力为 0，弹簧的长度为 L.现有一质量也为 m 的物体从距地面 2L 处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为2mgk时速度减为 0，ER
15、 流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求(忽略空气阻力)：(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能.(2)滑块向下运动过程中加速度的大小.(3)滑块下移距离 d 时 ER 流体对滑块阻力的大小.2008 年高考重庆理综卷解析：(1)设物体自由下落的末速度为 v0，由机械能守恒定律有：mgL12mv20解得：v0 2gL设碰后共同速度为 v1，由动量守恒定律有：2mv1mv0解得：v1122gL碰撞过程中系统损失的机械能为：E12mv20122mv2112mgL.(2)设加速度的大小为 a，有：2asv21解得：akL8m.乙(3)设弹簧的弹力为 FN，ER 流体对滑块的阻力为 FER，滑
16、块的受力分析如图乙所示，则有：FNFER2mg2maFNkxxdmgk解得：FERmgkL4kd.答案：(1)12mgL(2)kL8m(3)mgkL4kd.13.图示中滑块和小球的质量均为 m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点 O 由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为 l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止.现将http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角60 时小球达到最高点.求：(1)从滑块
17、与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量.(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小.2008 年高考全国理综卷解析：(1)解法一设小球摆至最低点时，滑块和小球的速度大小分别为 v1、v2，对于滑块和小球组成的系统，由机械能守恒定律得：12mv2112mv22mgl同理，滑块被粘住后，对于小球向左摆动的过程，有：12mv22mgl(1cos 60)解得：v1v2 gl对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理得：I0mv1挡板对滑块的冲量 Im gl，负号表示方向向左.解法二设小球摆至最低点时，滑块和小球的速度大小分别为 v1、v2，由动量守恒定律得：mv1
18、mv20对于小球向左摆动的过程，由机械能守恒定律得：12mv22mgl(1cos 60)解得：v1v2 gl对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理有：I0mv1解得挡板对滑块的冲量为：Im gl，负号表示方向向左.解法三设小球摆至最低点时，滑块和小球的速度大小分别为 v1、v2，由机械能守恒定律得：12mv2112mv22mgl又由动量守恒定律得：mv1m(v2)0解得：v1v2 gl对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理得：I0mv1解得挡板对滑块的冲量为：Im gl，负号表示方向向左.解法四由全过程的能量转换和守恒关系可得(滑块在碰撞时损失的能量等于系统机械能的减少量，等于滑块碰前的动能)：E
19、mglmgl(1cos 60)12mv2解得滑块碰前的速度为：v gl对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理得：I0mv解得挡板对滑块的冲量为：Im gl，负号表示方向向左.(2)解法一对小球下摆的过程，由动能定理得：mglW12mv22解得细绳对其做的功为：W12mgl.解法二绳的张力对小球所做功的绝对值等于滑块在碰前的动能(或等于绳子的张力对滑块做的功)，则有：http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网W12mv21或 W12mv210解得：WW12mgl.解法三绳子的张力对小球做的功等于小球在全过程中的机械能的增量，取滑块所在高度的水平面为参考平面，有：W(mgl2)
20、012mgl(取水平位置为重力势能零点)或 Wmgl(1cos 60)mgl12mgl(取最低点为重力势能零点)或 W0mgl212mgl(取小球运动到的最高点为重力势能零点).解法四对小球运动的全过程，由动能定理得：Wmglcos 600 或 Wmgl20解得：W12mgl.解法五考虑小球从水平位置到最低点的过程：若滑块固定，绳子的张力对小球不做功，小球处于最低点时的速率 v球 2gl(由 mgl12mv球2得到)若滑块不固定，绳子的张力对小球做功，小球处于最低点时的速率 v球 gl(v球应由前面正确求得)则绳子对小球做的功为：W12mv2球12mv球212mgl.答案：(1)m gl，负号表示方向向左(2)12mgl