浙江鸭2020版高考物理一轮复习第13讲机械能守恒定律及其应用教师备用题库20190309221.wps
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1、第 1313 讲 机械能守恒定律及其应用 教师备用题库 1.(2018课标 ,18,6 分)如图,abc 是竖直面内的光滑固定轨道,ab 水平,长度为 2R;bc是半径 为 R 的四分之一圆弧,与 ab相切于 b 点。一质量为 m 的小球,始终受到与重力大小相等的水平 外力的作用,自 a 点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为 g。小球从 a 点开始运动到其 轨迹最高点,机械能的增量为( ) A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR 答案 C 本题考查分运动的独立性、恒力做功的特点及功能关系。以小球为研究对象,在小球 1 2 由 a 到 c 的过程中,应用动能定理有 Fxab+
2、FR-mgR= m ,其中水平力大小 F=mg,得 vc=2 。 2 v vc R 经过 c 点以后,在竖直方向上小球做竖直上抛运动,上升的时间 t升= =2 。在水平方向上小 g g 球做加速度为 ax的匀加速运动,由牛顿第二定律得 F=max,且 F=mg,得 ax=g。在时间 t升内,小球 1 2 在水平方向上的位移 x=2axt =2R,故力 F 在整个过程中对小球做的功 W=Fxab+FR+Fx=5mgR。由功 升 能关系,得E=W=5mgR。故 C 正确,A、B、D 错误。 2.(2017课标,16,6 分)如图,一质量为 m、长度为 l 的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂。用外力将
3、1 绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至 M 点,M点与绳的上端 P 相距 l。重力加速度大小为 g。在此 3 过程中,外力做的功为( ) 1 1 1 1 A. mgl B. mgl C. mgl D. mgl 9 6 3 2 1 1 答案 A 将绳的下端 Q 缓慢向上拉至 M 点,相当于使下部分 的绳的重心升高 l,故重力势能增 3 3 1 l 1 加 mg = mgl,由功能关系可知 A 项正确。 3 3 9 3.(2017课标 ,17,6 分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一 小物块以速度 v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的
4、距 离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为 g)( ) 1 v2 v2 v2 v2 A. B. C. D. 16g 8g 4g 2g 答案 B 本题考查机械能守恒定律、平抛运动。小物块由最低点到最高点的过程由机械能守 恒定律有 1 1 2 mv2=mg2R+ m 2 v 1 2 小物块从最高点水平飞出做平抛运动 1 有:2R= gt2 2 x=v1t(x为落地点到轨道下端的距离) 4v2 联立得:x2= R-16R2 g b v2 当 R=- ,即 R= 时,x具有最大值,选项 B 正确。 2a 8g 4.静止在水平地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤
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