2019年高中物理课下能力提升二十第七章第8节机械能守恒定律含解析新人教版必修22019053126.wps
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1、动能定理和机械能守恒定律的综合应用 基础练 一、选择题 1(2016黄山高一检测)一质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作用下沿水平面运动,在 t0 时刻撤去力 F,其 vt 图象如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为 ,则下列关于力 F 的大小和力 F 做的功 W 的大小关系式,正确的是( ) AFmg BF2mg CWmgv0t0 3 DW mgv0t0 2 1 2如图所示,水平地面上固定一个光滑轨道 ABC,该轨道由两个半径均为 R 的 圆弧平滑 4 连接而成,O1、O2分别为两段圆弧所对应的圆心,O1、O2的连线竖直,现将一质量为 m 的小球(可 视为质点)由轨道上 A 点静止释放
2、,则小球落地点到 A 点的水平距离为( ) A2R B. 5R C3R D. 13R 3将一质量为 m 的小球套在一光滑的、与水平面夹角为 (45)的固定杆上,小球 与一原长为 L 的轻质弹性绳相连接,弹性绳的一端固定在水平面上,将小球从离地面 L 高处由 静止释放,刚释放时,弹性绳长为 L,如图所示。小球滑到固定杆底端时速度恰好为零,则小 球运动过程中,下列说法中正确的是( ) A小球的机械能守恒 B弹性绳的弹性势能将一直增大 C小球到达底端时,弹性绳的弹性势能为 mgL(cot 1) D小球和弹性绳组成的系统机械能守恒 4多选如图所示,质量分别为 m 和 2m 的两个小球 A 和 B,中间
3、用轻质杆相连,在杆的 中点 O 处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在 B 球顺时针摆动到最低位置的过程中 (不计一切摩擦),下列说法正确的是( ) 1 AB 球的重力势能减少,动能增加,B 球和地球组成的系统机械能守恒 BA 球的重力势能增加,动能也增加,A 球和地球组成的系统机械能不守恒 CA 球、B 球和地球组成的系统机械能守恒 DA 球、B 球和地球组成的系统机械能不守恒 5(2016胶州高一检测)如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为 m 的小球 A,若将 小球 A 从弹簧原长位置由静止释放,小球 A 能够下降的最大高度为 h。若将小球 A 换为质量为 2m 的小球 B,仍从弹
4、簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为 g,不计空气阻力,则小球 B 下降 h 时的速度为( ) gh A. 2gh B. gh C. D0 2 二、非选择题 6如图,半径 R0.5 m 的光滑圆弧轨道 ABC 与足够长的粗糙轨道 CD 在 C 处平滑连接,O 为圆弧轨道 ABC 的圆心,B 点为圆弧轨道的最低点,半径 OA、OC 与 OB 的夹角分别为 53和 37。将一个质量 m0.5 kg 的物体(视为质点)从 A 点左侧高为 h0.8 m 处的 P 点水平抛出, 恰从 A 点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道 CD 间的动摩擦因数 0.8,重力加速 度 g10 m/s2,sin 3
5、70.6,cos 370.8。求: (1)物体水平抛出时的初速度大小 v0; (2)物体经过 B 点时,对圆弧轨道压力大小 FN; (3)物体在轨道 CD 上运动的距离 x。 提能练 一、选择题 1.如图所示,P、Q 两球质量相等,开始时两球静止(P、Q 两球用弹簧连接),将 P 上方的 细绳烧断,在 Q 落地之前,下列说法正确的是(不计空气阻力)( ) A在任一时刻,两球动能相等 B在任一时刻,两球加速度相等 C在任一时刻,系统动能和重力势能之和保持不变 D在任一时刻,系统机械能是不变的 2(2016抚州高一检测)物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h 代表下落 2 的距离,以水
6、平地面为零势能面(不计一切阻力)。下列图象能正确反映各物理量之间关系的是 ( ) 3如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖 直墙壁。现让一小球自左端槽口 A 点的正上方由静止开始下落,从 A 点与半圆形槽相切进入槽 内,则下列说法正确的是( ) A小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功 B小球从 A 点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态 C小球从 A 点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒 D小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒 4多选如图所示,物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体 B
7、 的质量为 2m,放置在倾角为 30的光滑斜面上,物体 A 的质量为 m,用手托着物体 A 使弹簧处于原长, 细绳伸直,A 与地面的距离为 h,物体 B 静止在斜面上挡板 P 处。放手后物体 A 下落,与地面 即将接触时速度大小为 v,此时物体 B 对挡板恰好无压力,则下列说法正确的是( ) A弹簧的劲度系数为 mg h 1 B此时弹簧的弹性势能等于 mgh mv2 2 C此时物体 A 的加速度大小为 g,方向竖直向上 D此后物体 B 可能离开挡板沿斜面向上运动 二、非选择题 5(2016海口高一检测)如图所示,半径 R0.50 m的光滑四分之一圆弧轨道 MN 竖直固 定在水平桌面上,轨道末端
8、水平且端点 N 处于桌面边缘,把质量 m0.20 kg 的小物块从圆弧 轨道上某点由静止释放,经过 N 点后做平抛运动,到达地面上的 P 点。已知桌面高度 h0.80 m, 小物块经过 N 点时的速度 v03.0 m/s, g 取 10 m/s2。不计空气阻力,物块可视为质点,求: (1)圆弧轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差; (2)小物块经过 N 点时轨道对物块支持力的大小; 3 (3)小物块落地前瞬间的速度大小。 6如图所示,倾斜轨道 AB 的倾角为 37,CD、EF 轨道水平,AB 与 CD 通过光滑圆弧管 道 BC 连接,CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从 D 进入该轨
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