2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 動(dòng)量和能量 1-3-6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系訓(xùn)練.docx
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1-3-6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系 課時(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練 1．(多選)圖甲中彈丸以一定的初始速度在光滑碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，圖乙中的運(yùn)動(dòng)員在蹦床上越跳越高。下列說法中正確的是( ) A．圖甲彈丸在上升的過程中，機(jī)械能逐漸增大 B．圖甲彈丸在上升的過程中，機(jī)械能保持不變 C．圖乙中的運(yùn)動(dòng)員多次跳躍后，機(jī)械能增大 D．圖乙中的運(yùn)動(dòng)員多次跳躍后，機(jī)械能不變 [解析] 圖甲中的彈丸在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)B對(duì)。而圖乙中的運(yùn)動(dòng)員越跳越高，機(jī)械能增大，故C對(duì)D錯(cuò)。 [答案] BC 2．(2018湖北黃岡期末)如圖所示，物體A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，繩子的質(zhì)量、繩與滑輪間的摩擦可不計(jì)，A、B恰好處于平衡狀態(tài)，如果將懸點(diǎn)P靠近Q少許使系統(tǒng)重新平衡，則( ) A．物體A的重力勢能增大 B．物體B的重力勢能增大 C．繩的張力減小 D．P處繩與豎直方向的夾角減小 [解析] B物體對(duì)繩子的拉力不變，等于物體B的重力；動(dòng)滑輪和物體A整體受重力和兩個(gè)拉力，拉力大小恒定，重力恒定，故兩個(gè)拉力的夾角不變，如圖所示；所以物體A上升，物體B下降，所以物體A的重力勢能增大，物體B的重力勢能減小。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 [答案] A 3．(2018山西右玉一模)一小球以一定的初速度從圖示位置進(jìn)入光滑的軌道，小球先進(jìn)入圓軌道1，再進(jìn)入圓軌道2，圓軌道1的半徑為R，圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍，小球的質(zhì)量為m，若小球恰好能通過軌道2的最高點(diǎn)B，則小球在軌道1上經(jīng)過A處時(shí)對(duì)軌道的壓力為( ) A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg [解析] 小球恰好能通過軌道2的最高點(diǎn)B時(shí)，有mg＝，小球在軌道1上經(jīng)過A處時(shí)，有F＋mg＝，根據(jù)機(jī)械能守恒，有1.6mgR＝mv－mv，解得F＝4mg，C項(xiàng)正確。 [答案] C 4．(2018陜西商洛模擬)(多選)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕 繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d。桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高，桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方距離為d處?，F(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦阻力，下列說法正確的是( ) A．環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度h＝ B．環(huán)到達(dá)B處時(shí)，環(huán)與重物的速度大小相等 C．環(huán)從A到B，環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能 D．環(huán)能下降的最大高度為d [解析] 環(huán)到達(dá)B處時(shí)，對(duì)環(huán)的速度進(jìn)行分解，可得v環(huán)cos θ＝v物，由題圖中幾何關(guān)系可知θ＝45，則v環(huán)＝v物，B錯(cuò)；因環(huán)從A到B，環(huán)與重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能，C對(duì)；當(dāng)環(huán)到達(dá)B處時(shí)，由題圖中幾何關(guān)系可得重物上升的高度h＝(－1)d，A錯(cuò)；當(dāng)環(huán)下落到最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)環(huán)下落高度為H，由機(jī)械能守恒有mgH＝2mg(－d)，解得H＝d，故D正確。 [答案] CD 5．如圖甲，輕彈簧上端固定在升降機(jī)頂部，下端懸掛重為G的小球，小球隨升降機(jī)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)。t＝0時(shí)，升降機(jī)突然停止，其后小球所受彈簧的彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙，取F豎直向上為正，以下判斷正確的是( ) A．升降機(jī)停止前一定向下運(yùn)動(dòng) B．0～2t0時(shí)間內(nèi)，小球先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài) C．t0～3t0時(shí)間內(nèi)，小球向下運(yùn)動(dòng)，在t0、3t0兩時(shí)刻加速度相同 D．3t0～4t0時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力做的功大于小球動(dòng)能的變化 [解析] 由圖像看出，t＝0時(shí)刻，彈簧的彈力為G，升降機(jī)停止后彈簧的彈力變小，可知升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；0～2t0時(shí)間內(nèi)拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)，加速度的方向向下，2t0～3t0時(shí)間內(nèi)，拉力大于重力，加速度的方向向上，故B、C錯(cuò)誤；3t0～4t0時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈力減小，小球向上加速運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，重力勢能增大，彈力做正功，彈性勢能減小，動(dòng)能增大，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得知，彈簧彈性勢能變化量大于小球動(dòng)能變化量，彈簧彈力做的功大于小球動(dòng)能的變化，故D正確。 [答案] D 6．(多選)如圖，直立彈射裝置的輕質(zhì)彈簧頂端原來在O點(diǎn)，O與管口P 的距離為2x0，現(xiàn)將一個(gè)重力為mg的鋼珠置于彈簧頂端，再把彈簧壓縮至M點(diǎn)，壓縮量為x0。釋放彈簧后鋼珠被彈出，鋼珠運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為4mgx0，不計(jì)一切阻力，下列說法中正確的是( ) A．彈射過程，彈簧和鋼珠組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．彈簧恢復(fù)原長時(shí)，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為鋼珠的動(dòng)能 C．鋼珠彈射所到達(dá)的最高點(diǎn)距管口P的距離為7x0 D．彈簧被壓縮至M點(diǎn)時(shí)的彈性勢能為7mgx0 [解析] 彈射過程中，對(duì)彈簧和鋼珠組成的系統(tǒng)而言，只受重力作用，故總系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；彈簧恢復(fù)原長時(shí)，彈簧的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為鋼珠的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為鋼珠的重力勢能，B錯(cuò)誤；鋼珠由M到P的過程，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為鋼珠的動(dòng)能和重力勢能，故彈簧被壓縮至M點(diǎn)時(shí)的總彈性勢能為Ep＝4mgx0＋3mgx0＝7mgx0，D正確；鋼珠到達(dá)管口P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為4 mgx0，當(dāng)鋼珠到達(dá)最大高度時(shí)，動(dòng)能為0，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，則上升的最大高度距離管口的距離h滿足：mgh＝4mgx0，故上升的最大高度距離管口的距離h＝4x0，C錯(cuò)誤。 [答案] AD 7．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端以平行于斜面的初速度v0沖上固定斜面，沿斜面上升的最大高度為H。已知斜面傾角為α，斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tan α，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取斜面底端為零勢能面，則能表示滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能E、動(dòng)能Ek、勢能Ep與上升高度h之間關(guān)系的圖像是( ) [解析] ①滑塊在斜面上的重力勢能Ep＝mgh，所以Ep h圖像為一條過原點(diǎn)的直線段，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。②由功能關(guān)系W其他＝ΔE可知滑塊克服滑動(dòng)摩擦力的功等于滑塊機(jī)械能的減小量，由于滑動(dòng)摩擦力大小不變，所以E h圖線為直線段，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。③由動(dòng)能定理可知滑塊合力的功等于滑塊動(dòng)能的增量，上行時(shí)合力大于下行時(shí)合力，且合力為恒力，由ΔEk＝F合h可知Ekh圖線為直線段，上行時(shí)直線斜率大于下行時(shí)直線斜率，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。 [答案] D 8．(2018湖南六校聯(lián)考)質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在拉力作用下從同一地點(diǎn)沿同一直線豎直向上運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖所示，下列說法正確的是( ) A．0～t2時(shí)間內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)處于失重狀態(tài) B．在t1～t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B的機(jī)械能守恒 C．0～t2時(shí)間內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等 D．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次相遇在t2時(shí)刻之后，在第一次相遇之前t2時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)距離最遠(yuǎn) [解析] 因vt圖像中圖線的斜率表示加速度，由圖像可知在0～t2時(shí)間內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)一直豎直向上加速，則A質(zhì)點(diǎn)處于超重狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。t1～t2時(shí)間內(nèi)，B質(zhì)點(diǎn)向上做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢能增加，其機(jī)械能增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤。因在vt圖像中圖線與t軸所圍面積表示位移，則由圖可知，在0～t2時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)的位移小于B質(zhì)點(diǎn)的位移，又時(shí)間相等，由v＝可知A質(zhì)點(diǎn)的平均速度小于B質(zhì)點(diǎn)的平均速度，C項(xiàng)錯(cuò)誤。已知兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)沿同一直線豎直向上同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，由vt圖像可知t2時(shí)刻之前質(zhì)點(diǎn)B的速度大于質(zhì)點(diǎn)A的速度，兩者間距離逐漸增大，t2時(shí)刻之后質(zhì)點(diǎn)B的速度小于質(zhì)點(diǎn)A的速度，兩者間距離逐漸減小，則知兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次相遇在t2時(shí)刻之后，在第一次相遇之前t2時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)距離最遠(yuǎn)，D項(xiàng)正確。 [答案] D 9．(2018三湘名校聯(lián)盟三模)(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以初動(dòng)能Ek0從地面豎直向上拋出， 已知運(yùn)動(dòng)過程中受到恒定阻力f＝kmg作用(k為常數(shù)且滿足0下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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