江苏专版2019高考物理一轮复习课时跟踪检测十八机械能守恒定律及其应用201805233104.wps
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1、课时跟踪检测(十八) 机械能守恒定律及其应用 对点训练:机械能守恒的理解与判断 1.(2018南通八校联考)太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动,游客被固定在 摆下方的大圆盘 A 上,如图所示。摆锤的摆动幅度每边可达 1206。台大功率的异步驱动电机同 时启动,为游客创造 4.3g 的加速度,最高可飞跃至 15 层楼高的高空。如果不考虑圆盘 A 的自 转,根据以上信息,以下说法中正确的是( ) A当摆锤摆至最高点的瞬间,游客受力平衡 B当摆锤摆至最高点时,游客可体验最大的加速度 C当摆锤在下摆的过程中,摆锤的机械能一定不守恒 D当摆锤在上摆过程中游客体验超重,下摆过程游客体验失重 解析:
2、选 C 当摆锤摆至最高点的瞬间,摆锤与游客将开始下降,具有向下的加速度,游 客受力不平衡,故 A 错误;当摆锤摆至最低点时,摆锤的速度最大,向心加速度最大,所以游 客可体验最大的加速度,故 B 错误;当摆锤在下摆的过程中,由于电动机做正功,摆锤的机械 能一定不守恒,故 C 正确;当摆锤在上摆过程中,摆锤向上做减速运动,加速度方向向下,游 客体验失重,故 D 错误。 2.多选如图所示,A、B 两球质量相等,A 球用不能伸长的轻绳系于 O 点,B 球用轻弹簧 系于 O点,O 与 O点在同一水平面上,分别将 A、B 球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均 处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始
3、释放,当两球达到各自悬点的正下方时, 两球仍处在同一水平面上,则( ) A两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等 B两球到达各自悬点的正下方时,A 球动能较大 C两球到达各自悬点的正下方时,B 球动能较大 D两球到达各自悬点的正下方时,A 球受到向上的拉力较大 解析:选 BD 两个球都是从同一个水平面下降的,到达最低点时还是在同一个水平面上, 根据重力做功的特点可知在整个过程中,A、B 两球重力做的功相同,但是,B 球在下落的过程 中弹簧要对球做负功,根据动能定理得,B 球在最低点的速度要比 A 的速度小,动能也要比 A 的小,故 A、C 错误,B 正确;由于在最低点时 B 的速度小,根据向
4、心力的公式可知,B 球需要 的向心力小,所以弹簧对 B 的拉力也要比 A 受到的拉力的小,故 D 正确。 1 3.(2018南京雨花台区监测)如图所示,一质量为 m 的小球固定于轻 质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于 O 点。将小球拉至 A 点,弹簧恰好无 形变,由静止释放小球当,小球运动到 O 点正下方与 A 点的竖直高度差为 h 的 B 点时,速度大小 为 v。已知重力加速度为 g,下列说法正确的是( ) A小球运动到 B 点时的动能等于 mgh 1 B小球由 A 点到 B 点重力势能减少 mv2 2 C小球由 A 点到 B 点克服弹力做功为 mgh 1 D小球到达 B 点时弹簧的弹性势能为
5、 mgh mv2 2 解析:选 D 小球由 A 点到 B 点的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧由原 长到发生伸长的形变,小球动能增加量小于重力势能减少量,A 项错误;小球重力势能减少量 等于小球动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和,B 项错误;弹簧弹性势能增加量等于小球重 力势能减少量与动能增加量之差,D 项正确;弹簧弹性势能增加量等于小球克服弹力所做的功,C 项错误。 对点训练:单个物体的机械能守恒 4(2018咸阳一模)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t0 时刻,将 一小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧后又被弹起,上升到一 定高度后再下落,
6、如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出弹簧弹力 F 随时间 t 变 化的图像如图乙所示,则( ) At1时刻小球动能最大 Bt2时刻小球动能最大 Ct2t3这段时间内,小球的动能先增加后减少 Dt2t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 解 析: 选 C t1时刻小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动, 当弹力增大到与重力平衡,即加速度减为零时,速度达到最大,故 A 错 误;t2时刻,弹力最大, 故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,故 B 错 误;t2t3这段时间内,小球 处于上升过程,先做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断增大的
7、减速运动,故 C 正确; t2t3这段时间内,小球和弹簧系统机械能守恒,故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧 2 减少的弹性势能,故 D 错误。 5如图甲所示,将质量为 m 的小球以速度 v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为 h。 1 若将质 量分别为 2m、3m、4m、5m 的小球,分别以同样大小的速度 v0从半径均为 R h 的竖直 2 圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道,轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。则质量分别为 2m、3m、4m、5m 的小球中,能到达的最大高度仍为 h 的是(小球大小和空气阻力均不计)( ) A质量为 2m 的小球 B质量为 3m 的小球 C质量为 4m 的小
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