《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練七 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練七 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系(含解析)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、七 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系
1. 如圖所示,斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上,現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放,不計一切摩擦,則在小球從釋放到落至地面的過程中,下列說法正確的是( )
A.斜劈對小球的彈力不做功
B.斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.斜劈的機(jī)械能守恒
D.小球重力勢能減少量等于斜劈動能的增加量
答案 B
解析 斜劈對小球的彈力與小球豎直向下的位移間夾角大于90°,故彈力做負(fù)功,A錯誤;不計一切摩擦,小球下滑時,小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球的重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,B正確;斜劈在向右運(yùn)動的過程中,小球?qū)λ膲毫ψ稣Γ迸鼨C(jī)械能不守恒,C錯誤;小球重力勢能
2、的減少量等于斜劈動能的增加量和小球動能的增加量之和,故D錯誤。
2.以水平初速度v0將一個小石子從離水平地面高H處拋出,從拋出時開始計時,取地面為參考平面,不計空氣阻力。下列圖象中,A為石子離地的高度與時間的關(guān)系,B為石子的速度大小與時間的關(guān)系,C為石子的重力勢能與時間的關(guān)系,D為石子的動能與離地高度的關(guān)系。其中正確的是( )
答案 C
解析 由自由落體的知識h=H-gt2,故A錯誤;根據(jù)矢量的合成,v=,所以v-t圖象不是一次函數(shù)圖象,B錯誤;Ep=mgh,h=H-gt2,所以Ep=mgH-mg2t2,故C正確;根據(jù)機(jī)械能守恒定律知Ek=mgH+mv-mgh,Ek與高度是一次函數(shù)
3、關(guān)系,故D錯誤。
3.一長木板在光滑的水平面上勻速運(yùn)動,在t=0時刻將一相對于地面靜止的質(zhì)量m=1 kg的物塊輕放在木板上,以后木板運(yùn)動的速度—時間圖象如圖所示。已知物塊始終在木板上,重力加速度g=10 m/s2。則物塊的最終動能E1及木板動能的減小量ΔE分別為( )
A.0.5 J,2 J B.0.5 J,3 J
C.1 J,2 J D.1 J,3 J
答案 B
解析 由v-t圖象知,當(dāng)t=0.5 s時,木板開始做速度v=1 m/s的勻速運(yùn)動,此時,物塊與木板的速度相同,物塊與木板間無摩擦力作用,物塊的最終動能E1=mv2=0.5 J;對物塊,由v=at及f=ma得f
4、=2 N,在0~0.5 s內(nèi),木板的位移x=×(5+1)×0.5 m=1.5 m,由動能定理得木板動能的減小量ΔE=fx=3 J,B正確。
4.(人教版必修2 P80第1題改編)把質(zhì)量為m的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)彈簧上,并把小球下按到A的位置,如圖甲所示。迅速松手后,彈簧把小球彈起,球升至最高位置C點(diǎn)(圖丙),途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知A、B的高度差為h1,B、C的高度差為h2,重力加速度為g,不計空氣阻力。則( )
A.小球從A上升到B位置的過程中,動能增大
B.小球從A上升到C位置的過程中,機(jī)械能一直增大
C.小球在圖甲中位置時,彈簧的彈性勢
5、能為mg(h2+h1)
D.小球在圖甲中位置時,彈簧的彈性勢能為mgh2
答案 C
解析 小球從A上升到B位置的過程中,先加速,當(dāng)彈簧的彈力為kΔx=mg時,合力為零,加速度減小到零,速度達(dá)到最大,之后小球繼續(xù)上升,彈簧彈力小于重力,小球做減速運(yùn)動,故小球從A上升到B的過程中,動能先增大后減小,A錯誤;小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,從A到B過程中,彈簧彈性勢能減小,小球的機(jī)械能增加,離開B繼續(xù)上升到C的過程小球機(jī)械能不變,B錯誤;根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知,小球在圖甲中位置時,彈簧的彈性勢能等于小球由A到C位置時增加的重力勢能為mg(h2+h1),C正確,D錯誤。
5. (多選)如圖為“
6、阿特伍德機(jī)”模型,跨過光滑的定滑輪用質(zhì)量不計的輕繩拴接質(zhì)量分別為m和2m的物體甲、乙。將兩物體置于同一高度,將裝置由靜止釋放,經(jīng)一段時間甲、乙兩物體在豎直方向的間距為l,重力加速度用g表示。則在該過程中( )
A.甲的機(jī)械能一直增大
B.乙的機(jī)械能減少了mgl
C.輕繩對乙所做的功在數(shù)值上等于乙的重力所做的功
D.甲的重力所做的功在數(shù)值上小于甲增加的動能
答案 AB
解析 機(jī)械能等于動能與重力勢能之和,甲加速上升,其動能和重力勢能均增加,所以機(jī)械能增加,故A正確;甲和乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律知乙減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為甲的重力勢能和甲、乙的動能,可得2mg=mg+
7、mv2+×2mv2,則解得:v=,乙動能增加量為×2mv2=mgl,重力勢能減小2mg=mgl,所以機(jī)械能減小mgl,故B正確;由于乙加速下降,則輕繩的拉力小于重力,因此輕繩對乙所做的功在數(shù)值上小于乙的重力所做的功,故C錯誤;甲動能增加量為:ΔEk=mv2=mgl,甲的重力所做的功在數(shù)值上等于mgl,由此可知甲的重力所做的功在數(shù)值上大于甲增加的動能,故D錯誤。
6.用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。
(1)下列物理量需要測量的是________,通過計算得到的是________。(填寫代號)
A.重錘質(zhì)量
B.重力加速度
C.重錘下落的高度
D.與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬
8、時速度
(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)。根據(jù)測得的x1、x2、x3、x4寫出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式________________,動能增量的表達(dá)式_______________。由于重錘下落時要克服阻力做功,所以該實(shí)驗(yàn)的動能增量總是________(選填“大于”“等于”或“小于”)重力勢能的減少量。
答案 (1)C D
(2)mg(x3-x1) 小于
解析 (2)重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn):勢能減少量ΔEp=mg·(x3-x1),動能增量ΔEk=m(v-v),vB=,vD=,則ΔEk=,由
9、于阻力作用動能增量總是小于重力勢能的減少量。
7. 如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,小球從斜軌上A點(diǎn)由靜止開始滑下,滑到斜軌底端后又滑上一個半徑為R的圓軌道。小球剛好能滑到圓軌道的最高點(diǎn)C,接觸面均光滑。
(1)求小球在C點(diǎn)的速度;
(2)求斜軌高h(yuǎn);
(3)求小球在B點(diǎn)時對軌道的壓力。
答案 (1) (2)R (3)6mg
解析 (1)小球剛好能滑到圓軌道的最高點(diǎn)C,則對小球在C點(diǎn)受力分析,由牛頓第二定律可得:mg=m,
解得:vC=。
(2)對A→C過程應(yīng)用動能定理得:
mg(h-2R)=mv,
解得h=R。
(3)對A→B過程應(yīng)用動能定理得:mgh=mv,
解得vB=
對小球在B點(diǎn)受力分析,由牛頓第二定律可得
FN-mg=m,解得:FN=6mg
根據(jù)牛頓第三定律,小球在B點(diǎn)時對軌道的壓力
FN′=FN=6mg。
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