2019-2020年高考物理 高频考点模拟新题精选训练 专题20 机械能守恒定律.doc

2019-2020年高考物理 高频考点模拟新题精选训练 专题20 机械能守恒定律1. （xx年河南省信阳市期末）下列关于体育项目的说法正确的是A撑杆跳高，借助撑杆将人的动能转化成人的重力势能，故可跳得更高B短跑运动员跑鞋底部装有尖端向地的钢鞋，是为了增加鞋的弹力C跳板跳水，借助跳板的弹力，增大腾空高度，可增加做动作的时间D摩托车障碍赛，摩托车腾空后，落地时应前轮先着地，这样可以防止向前翻到2（xx福建省二校联考）有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图4所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为 ()A. B. C. D. 答案：D解析：由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块B沿细绳方向的分速度为vcos60=v/2。此时A的速度为v/2cos30=v/3。B下滑高度h=Lcos60=L/2，由机械能守恒定律，mgh=mv2+m(v/3)2，联立解得L=，选项D正确。 3. （xx武汉摸底）如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度vo平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点。现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下。已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A.小球的速率为B.小球的速率为C.小球在水平方向的速度大小为voD小球在水平方向的速度大小为4. （xx温州八校联考）如图13所示，质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量，滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是（ ） 5. （xx辽宁省五校协作体高三期初联考）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是A斜面倾角=60BA获得最大速度为CC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒6. （xx辽宁省五校协作体高三期初联考）如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为AmgR B2mgR C2.5mgR D3mgR答案：C解析：要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点，则有mg=mv2/R，对小球，由动能定理，W-mg2R= mv2，联立解得W=2.5mgR，选项C正确。7(xx西安摸底)如图所示，弹簧一端固定在墙上，另一端与物块接触但不连结，现利用该装置研究物块在粗糙水平面上滑行的距离s与弹簧压缩量x的关系，测得数据如下表所示，由表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量x之间的关系是(k为比例系数) ( ) x/cm0.51.02.04.0s/cm52080320A B C D答案：C解析：根据表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量x之间的关系是，选项C正确。8（xx河南漯河市联考）一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动，当它第（N2）次经过环的最低点时的速度是7m/s；第（N1）次经过环的最低点时的速度是5m/s，则小球在第N次经过环的最低点时的速度v一定满足（ ）Av1m/s Bv=1m/s CvR）是竖直轨道，CE 是水平轨道，CDRAB 与 BC 相切于 B 点，BC 与 CE 相切于 C 点， 轨道的 AD 段光滑，DE 段粗糙且足够长。 一根长为 R 的轻杆两端分别固定着两个质量均为 m 的相同小球 P、Q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置， 并使 Q 与 B 等高。 现解除锁定释放轻杆， 轻杆将沿轨道下滑， 重力加速度为 g。 （1）Q 球经过 D 点后，继续滑行距离 s 停下（sR）求小球与 DE 段之间的动摩擦因数。（2）求 Q 球到达 C 点时的速度大小。14（15分）（xx四川资阳诊断）一质量为m=2kg的小滑块，从半径R=1.25m的光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平。a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1，传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m，E为C的竖直投影点。g取10m/s2，求：（1）当传送带静止时，滑块恰能在b轮最高点C离开传送带，则BC两点间的距离是多少？（2）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从C点飞出落到地面D点，已知CD两点水平距离为3m。试求：a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。解题思路：应用机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律及其相关知识列方程求得BC两点间的距离；由平抛运动规律、匀变速直线运动规律和功能关系及其相关知识解得a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。考查要点：机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律、平抛运动规律、匀变速直评分参考意见：本题满分15分，其中式2分，式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。图10BEFDA15、（14分）（xx黄冈月考）如图10所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞（1）若钉铁钉位置在E点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v1，由牛顿第二定律有：钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值范围是： x 16（xx广东汕头金山中学测试）如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放圆环不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2，求：（1）为使圆环能下降h =3m，两个物体的质量应满足什么关系？（2）若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s，则两个物体的质量有何关 系？（3）不管两个物体的质量为多大，圆环下降h =3m时的速度不可能超过多大？FAOCBPR17.（20分）（xx四川攀枝花第二次统考）如图所示，静放在水平面上的圆形（半径为R）光滑管道ABC，C为最高点，B为最低点,管道在竖直面内。管道内放一小球，小球可在管道内自由移动，现用一装置将小球锁定在P点，过P点的半径OP与竖直方向的夹角为。现对管道施加一水平向右的恒力F，同时解除对小球的锁定，管道沿水平面向右做匀加速运动，小球相对管道仍保持静止。经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动，小球能到达管道的A点。重力加速度为g，小球及管道大小不计。求：（1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；（2）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值。（2分）（3分）联立以上相关各式得：（2分）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值为：及（1分）18、（xx上海市嘉定区期末）如图a所示，竖直光滑杆固定不动，上面套有下端接触地面的轻弹簧和一个小物体。将小物体在一定高度静止释放，通过传感器测量到小物体的速度和离地高度h并做出其动能-高度图b。其中高度从0.35m下降到0.3m范围内图像为直线，其余部分为曲线。以地面为零势能面，根据图像求：（1）小物体的质量m为多少？（2）轻弹簧弹性势能最大时，小物体的动能与重力势能之和为多大？（3）把小物体和轻弹簧作为一个系统研究，系统具有的最小势能为多少？解析：（1）根据机械能守恒或动能定理，由0.35m出下落至0.3m处的过程中为自由下落，由图中读出：在下落0.05m后，Ek=0.5Jmgh=Ek m=1kg4分（2）轻弹簧弹性势能最大时，小物体位于最低处h1=0.185m处仅有重力势19（14分）（xx上海市金山区期末）半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B。A、B之间用一长为R的轻杆相连，如图所示。开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求：（1）B球到达最低点时的速度大小；（2）B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；（3）B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。