（新课标）2017届高三物理一轮总复习 第5章 机械能 第3节 机械能守恒定律考点集训（必修2）.doc

第3节机械能守恒定律一、选择题：17题为单选，811题为多选1质量为m的小球从高h处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为a2mg bmgc.mg d.mg2取水平地面为重力势能零点一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为a. b. c. d.3如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角30，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零则在圆环下滑过程中a圆环和地球组成的系统机械能守恒b当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大c弹簧的最大弹性势能为mghd弹簧转过60角时，圆环的动能为mgh4如图所示，一根轻质弹簧竖直固定于水平地面上，一质量为m的小球自弹簧的正上方离地面高度为h1处自由落下，并压缩弹簧设速度达到最大时的位置离地面高度为h1，最大速度为v1；若小球从离地面高度为h2(h2h1)处自由下落，速度达到最大时离地面高度h2，最大速度为v2，不计空气阻力，则av1v2，h1h2 bv1v2，h1h2cv1v2，h1h2 dv1h25(2014上海) 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是6如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站在滑轮正下方的地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为a11 b21 c31 d417一小球在离地高h处从静止开始竖直下落，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，下列图象反映了小球的机械能e随下落高度h的变化规律(选地面为零势能参考平面)，其中可能正确的是8物体以150 j的初动能从某斜面的底端沿斜面向上作匀减速运动，当它到达某点p时，其动能减少了100 j时，机械能减少了30 j，物体继续上升到最高位置后又返回到原出发点，其动能不可能是a15 j b45 j c60 j d90 j9一质量为m的小球以初动能ek0从地面竖直向上抛出，已知上升过程中受到阻力作用，图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系(以地面为零势能面，h0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k值为常数且满足0k1)，由图可知，下列结论正确的是a表示的是动能随上升高度变化的图象，表示的是重力势能随上升高度变化的图象b上升过程中阻力大小恒定且fkmgc上升高度hh0时，重力势能和动能相等d上升高度h时，动能与重力势能之差为mgh010“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆，此时绳与竖直方向夹角为，绳的悬挂点o距平台的竖直高度为h，绳长为l，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是a选手摆到最低点时处于失重状态b选手摆到最低点时所受绳子的拉力为(32cos )mgc选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小d选手刚开始运动时加速度为gsin 11如图所示轻质弹簧的一端与固定的竖直板p拴接，另一端与物体a相连，物体a静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连开始时用手托住b，让细线恰好伸直，然后由静止释放b，直至b获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是ab物体的动能增加量小于b物体重力势能的减少量bb物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量cb物体的机械能一定减小d合力对a先做正功后做负功答案题号1234567891011二、计算题12如图所示，斜面的倾角30，另一边与地面垂直，高为h，斜面顶点有一定滑轮，物块a和b的质量分别为m1和m2，通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮，开始时两物体与地面的垂直距离均为，释放两物块后，a沿斜面无摩擦地上滑，b沿斜面的竖直边下落，且落地后不反弹若物块a恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值(滑轮的质量、半径和摩擦均可忽略不计)13如图所示，质量均为m的木块p与小球q(可视为质点)通过一根细绳相连，细绳绕过两个轻质无摩擦的小定滑轮c、d(可视为质点)，木块p的另一端被固定在地面上的轻质弹簧秤竖直向下拉住小球q套在固定在水平地面上的半圆形光滑圆环上，圆环半径为r.初始时小球q位于圆环的最高点b点静止不动，其中bcr，此时弹簧秤对木块的拉力为f0，弹簧秤中弹簧的弹性势能在数值上等于mgr(g为重力加速度)现将小球q从b点移动到a点，其中ac垂直于oa，此时弹簧秤对木块的拉力为2f0，然后将小球q从a点由静止释放，小球q将顺着光滑圆环从a向b运动已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比求：(1)弹簧秤中弹簧的劲度系数k；(2)小球从a点静止释放，运动到b点时的速度；(3)小球从a点静止释放，由a点运动到b点的过程中，绳子拉力对小球所做的功14如图所示，在竖直平面的xoy坐标系内，一根长为l的不可伸长的细绳，一端固定在拉力传感器a上，另一端系一质量为m的小球x轴上的p点固定一个表面光滑的小钉，p点与传感器a相距.现拉小球使细绳绷直并处在水平位置，然后由静止释放小球，当细绳碰到钉子后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动已知重力加速度大小为g，求：(1)若小球经过最低点时拉力传感器的示数为7mg，求此时小球的速度大小；(2)传感器a与坐标原点o之间的距离；(3)若小球经过最低点时绳子恰好断开，请确定小球经过y轴的位置第3节机械能守恒定律【考点集训】1b2.b3.c4.a5.c6.b7.b8.abd9.bcd10.bd11.ac12【解析】b落地前瞬间，a、b组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律m2gm1gsin 30(m1m2)v2b落地后，以a为研究对象，a上升到最高点过程中，根据动能定理m1g0m1v2联立两方程可以得出：.13【解析】(1)设弹簧秤中弹簧的劲度系数为k，小球q位于b点时，弹簧秤中弹簧被拉长x1，小球q位于a点时，弹簧被拉长x2，由胡克定律可得：f0kx12f0kx2由几何关系可得：x2x1acbc(1)r由以上三式联立解得：k(2)设小球q位于a点时，弹簧秤中弹簧的弹性势能为ep，小球q位于b点时，弹簧的弹性势能为ep0mgr，已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比，结合式可得：4所以，ep4ep04mgr小球运动到b点时，由绳子的牵连关系可知，木块的速度vp0.小球从a点运动到b点的过程中，木块、小球、弹簧秤组成的系统机械能守恒，即小球增加的动能和重力势能等于木块减少的重力势能与弹簧减少的弹性势能之和，由此可得：mvmg(rcos 30r)mg(rr)(epep0)由式联立解得：vb(3)小球从a点运动到b点的过程中，只有绳子拉力和重力对小球做功，设绳子拉力对小球做的功为