2022優(yōu)化方案高三物理復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)機(jī)械能守恒定律

1．下列物體運(yùn)動(dòng)過程中知足機(jī)械能守恒的是A．跳傘運(yùn)動(dòng)員張開傘后，在空中勻速下降B．忽略空氣阻力，物體豎直上拋C．火箭升空D．拉著物體沿圓滑斜面勻速上漲解析：選B跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下降，除重力做功外，還有阻力做功，A錯(cuò)；物體豎直上拋時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；火箭升空時(shí)，推力做正功，機(jī)械能增加，C不正確；拉著物體沿圓滑斜面勻速上漲時(shí)，機(jī)械能增加，D不正確．2．如圖5－3－13所示，一輕質(zhì)彈簧豎立于地面上，質(zhì)量為m的小球，自彈簧正上方h高處由靜止釋放，則從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)的過程中，下列說法正確的選項(xiàng)是A．小球的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)小球做正功，小球的重力勢(shì)能減小C．由于彈簧的彈力對(duì)小球做負(fù)功，所以彈簧的彈圖5－3－13性勢(shì)能一直減小D．小球的加快度一直減小解析：選B小球與彈簧作用過程，彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈傻膹椥詣?shì)能，使彈性勢(shì)能增加，因此A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；小球下落過程中重力對(duì)小球做正功，小球的重力勢(shì)能減小，B正確；剖析小球受力情況，由牛頓第二定律得：mg－＝ma，隨彈簧壓縮量的增大，小球的加快度a先減小后增大，故D錯(cuò)誤．3．2022年江蘇啟東中學(xué)質(zhì)檢如圖5－3－14所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長(zhǎng)的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O′點(diǎn)，O與O′點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈圖5－3－14簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，則A．兩球抵達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等B．兩球抵達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大C．兩球抵達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大D．兩球抵達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球受到向上的拉力較大解析：選BD整個(gè)過程中兩球減少的重力勢(shì)能相等，A球減少的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)變?yōu)锳球的動(dòng)能，B球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)锽球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，所以A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能，所以B正確；在O點(diǎn)正下方地點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律，小球所受拉力與重力的協(xié)力提供向心力，則A球受到的拉力較大，所以D正確．4．如圖5－3－15所示，在兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的小球a和b之間，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿連結(jié)桿的質(zhì)量可不計(jì)，而小球可繞穿過輕桿中心O的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)讓輕桿處于水平地點(diǎn)，然后無初速度釋放，重球b向下，輕球a向上，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿轉(zhuǎn)至豎直的過程中圖5－3－15A．b球的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加B．a(chǎn)球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小C．a(chǎn)球和b球的總機(jī)械能守恒D．a(chǎn)球和b球的總機(jī)械能不守恒解析：選AC兩球組成的系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)中除動(dòng)能和勢(shì)能外沒有其他形式的能轉(zhuǎn)變，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．5．2022年江蘇啟東中學(xué)質(zhì)檢如圖5－3－16所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩物體開始時(shí)分別位于同一水平線上的A、B兩點(diǎn)．當(dāng)甲物體被水平拋出的同時(shí)，乙物體開始自由下落．曲線AC為甲物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，直線BC為乙物體的運(yùn)圖5－3－16動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于C點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)．則兩物體A．在C點(diǎn)相遇B．經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速率相等C．在C點(diǎn)時(shí)擁有的機(jī)械能相等D．在C點(diǎn)時(shí)重力的功率相等解析：選AD甲做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)乙做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)能夠看作豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以豎直方向上甲乙運(yùn)動(dòng)的情況相同，交點(diǎn)表示兩物體相遇的地點(diǎn)，所以A正確；在C地點(diǎn)，甲豎直方向的速度與乙的速度相等，重力相等所以重力的功率相等，故D正確；而甲擁有水平方向的速度，所以甲的速率大于乙的速率，B錯(cuò)誤，此時(shí)兩物體重力勢(shì)能相等，可是甲的動(dòng)能大于乙的動(dòng)能，所以甲的機(jī)械能大于乙的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤．6．2022年大連模擬如圖5－3－17所示，在高m的圓滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為2g的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60°角，則彈簧被壓縮時(shí)擁有的彈性勢(shì)能為g取10m/2圖5－3－17A．10JB．15JC．20JD．25J解析：＝錯(cuò)誤!gt2和＝得：＝錯(cuò)誤!，vgtvm/落地時(shí)，由tan60＝°錯(cuò)誤!可得：v0＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!m/，由機(jī)械能守恒得：Ev02，可求得：E，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩恰好拉緊．從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為A．hB．C．2hD．解析：選B繩不可伸長(zhǎng)，從靜止開始釋放b球到b球落地的過程，兩球擁有共同大小的加圖5－3－18速度和共同的速率，有：3mg－mg＝4ma，解得a＝錯(cuò)誤!g，則b球落地時(shí)a球的速度v＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，今后a球以加快度g向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，上漲高度h′＝錯(cuò)誤!＝，所以從靜止開始釋放b球后，a球抵達(dá)的圖5－3－210沿水平方向向左最大高度為，應(yīng)選項(xiàng)B正確．8．2022年福建福州第一次模擬如圖5－3－19所示，小車上有固定支架，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴掛在支架上的O點(diǎn)處，且可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車突然遇到矮墻后，車立刻停止運(yùn)動(dòng)，今后小球上漲的最大高度可能是圖5－3－19A．大于錯(cuò)誤!B．小于錯(cuò)誤!C．等于錯(cuò)誤!D．等于2L答案：BCD9．有一豎直放置的“T”形架，表面圓滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看作質(zhì)點(diǎn)，如圖5－3－20所示，開始時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連結(jié)A、B圖5－3－20的繩長(zhǎng)為解析：，因繩不可伸長(zhǎng)，兩滑塊沿繩方向的分速度大小相等，得：vAco30°＝vBco60°，又vB＝v，設(shè)繩長(zhǎng)為，由A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：mgco60＝°錯(cuò)誤!mvA2＋錯(cuò)誤!mv2，以上兩式聯(lián)立可得：＝錯(cuò)誤!，故選D10．2022年湖北聯(lián)考過山車質(zhì)量平均散布，從高為h的平臺(tái)上無動(dòng)力沖下傾斜軌道并進(jìn)入水平軌道，然后進(jìn)入豎直圓形軌道，如圖5－3－21所示，已知過山車的質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)，每節(jié)車廂長(zhǎng)為a，豎直圓形軌道半徑為R，L＞2πR，且R?a，能夠認(rèn)為在圓形軌道最高點(diǎn)的車廂受到前后車廂的拉力沿水平方向，為了不出現(xiàn)脫軌的危險(xiǎn)，h起碼為多少用R、L表示，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)時(shí)各節(jié)車廂速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空氣阻力解析：不出現(xiàn)脫軌的最小速度為車廂恰能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)的速度，由mg＝mv2/R得：v＝錯(cuò)誤!①由機(jī)械能守恒得：Mgh＝錯(cuò)誤!Mv2＋錯(cuò)誤!·gR②解①②得：h＝錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!答案：錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!11．如圖5－3－22所示，半徑為R的錯(cuò)誤!圓弧支架豎直放置，圓弧邊緣C處有一小滑輪，一輕繩兩頭系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，且m1＝4m2，開始時(shí)m1、m2均靜止，且能視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，試求m1抵達(dá)圓弧的A點(diǎn)時(shí)的速度大?。馕觯涸O(shè)m1運(yùn)動(dòng)到圓弧的最低點(diǎn)時(shí)，速度為v1，此時(shí)物體m2的速度為v2，速度分解如圖，得v2＝v1co45°對(duì)m1、m2組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒得m1gR－m2g·錯(cuò)誤!R＝錯(cuò)誤!m1v12＋錯(cuò)誤!m2v22又m1＝4m2由以上三式可求得：v1＝錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!答案：錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!12．如圖5－3－23所示，圓滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能達(dá)成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)抵達(dá)C點(diǎn)．試求：彈簧開始時(shí)的彈性勢(shì)能．物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)戰(zhàn)勝阻力做的功．物體走開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能．解析：1物塊在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：FN－mg＝m錯(cuò)誤!，F(xiàn)N＝7mgEB＝錯(cuò)誤!mvB2＝3mgR在物體從A點(diǎn)至B點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，

圖5－3－22圖5－3－23彈簧的彈性勢(shì)能E