（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题五 能量和动量 课时跟踪训练22.doc

课时跟踪训练(二十二)落实双基基础巩固1(2017河南洛阳模拟)关于机械能守恒，下列说法正确的是()A做自由落体运动的物体，机械能一定守恒B人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒C物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒D合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒解析做自由落体运动的物体只有重力做功，机械能守恒，故A正确；人乘电梯加速上升过程，动能与重力势能都增加，机械能增加，机械能不守恒，故B错误；只有重力做功，则机械能守恒，除重力外物体还受其他力，物体机械能也可能守恒，如沿光滑斜面下滑的物体除受重力外还受支持力，但物体机械能守恒，故C错误；合外力对物体做功为零，机械能不一定守恒，如在竖直方向匀速下落的物体合外力做功为零，但机械能减少，机械能不守恒，故D错误答案A2(多选)如图所示，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端现用外力作用在两物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()A最大速度相同B最大加速度相同C上升的最大高度不同D重力势能的变化量相同解析物块受力平衡时具有最大速度，即：mgsinkx则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大，上升的高度比较低，即位移小，而运动过程中质量大的物块平均加速度较小，v2022ax加速度小的位移小，则最大速度v较小，故A错误；开始时物块具有最大加速度，开始弹簧形变量相同，则弹力相同，根据牛顿第二定律：a可见质量大的最大加速度较小，故B错误；由题意使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，物块上升到最大高度时，弹性势能完全转化为重力势能，则物块最终的重力势能mgh相等，重力势能的变化量相等，而两物块质量不同，则上升的最大高度不同，故C、D正确故选CD.答案CD3如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()A物体的重力势能减少，动能不变B斜面体的机械能不变C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D物体和斜面体组成的系统机械能守恒解析物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少，动能增加，A错误；物体在下滑过程中，斜面体做加速运动，其机械能增加，B错误；物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90，所以斜面对物体的作用力对物体做负功，C错误；对物体与斜面体组成的系统，只有物体的重力和物体与斜面间的弹力做功，机械能守恒，D正确答案D4(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A图甲中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒B图乙中，物体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒C图丙中，不计任何阻力和定滑轮质量时，物体A加速下落，物体B加速上升过程中，物体A、B组成的系统机械能守恒D图丁中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒解析题图甲中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错；题图乙中物体B除受重力外，还受到弹力和摩擦力作用，弹力不做功，但摩擦力做负功，物体B的机械能不守恒，B错；题图丙中绳子张力对物体A做负功，对物体B做正功，代数和为零，物体A、B组成的系统机械能守恒，C对；题图丁中小球的动能不变，势能不变，机械能守恒，D对答案CD5如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为()A. B.C. D.解析小铁球恰能到达最高点B，则小铁球在最高点处的速度v.以地面为零势能面，小铁球在B点处的总机械能为mg3Lmv2mgL，无论轻绳是在何处断的，小铁球的机械能总是守恒的，因此到达地面时的动能mv2mgL，故小铁球落到地面的速度v，D正确答案D6(多选)如图所示，长度为l的细线，一端固定于O点，另一端拴一小球，先将细线拉直呈水平状态，使小球位于P点，然后无初速度释放小球，当小球运动到最低点时，细线遇到在O点正下方水平固定着的钉子K，不计任何阻力，若要求小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，则K与O点的距离可能是()A.l B.lC.l D.l解析设K与O点的距离为x，则根据机械能守恒有mglmv，若恰能完成完整的圆周运动，则mvmg2(lx)mv2，且mg，整理得xl，因此K与O点的距离至少为l，因此A、B正确，C、D错误答案AB7.(多选)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则()A物体在海平面的重力势能为mghB重力对物体做的功为mghC物体在海平面上的机械能为mvmghD物体在海平面上的动能为mvmgh解析以地面为零势能面，海平面在地面以下h处，所以物体在海平面的重力势能是mgh，A错；重力做功和路径无关，和初、末位置高度差有关，从地面到海平面，位移竖直向下为h，重力也向下，重力对物体做功mgh，B对；从地面到海平面过程只有重力做功，机械能守恒，在海平面处的机械能等于在地面的机械能，在地面重力势能为零，动能为mv，机械能为E0mvmv，C错；在海平面处的机械能同样为mv，而在海平面重力势能为mgh，所以mvEk(mgh)，得动能Ekmvmgh，D对答案BD8如图所示，质量m2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后，恰好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道，其中B点为圆弧轨道的最低点，C点为圆弧轨道的最高点，圆弧AB对应的圆心角53，圆半径R0.5 m若小球离开水平面运动到A点所用时间t0.4 s，求：(sin530.8，cos530.6，g10 m/s2)(1)小球沿水平面飞出的初速度v0的大小(2)到达B点时，小球对圆弧轨道的压力大小(3)小球能否通过圆弧轨道的最高点C？说明原因解析(1)小球离开水平面运动到A点的过程中做平抛运动，有vygt根据几何关系可得tan代入数据，解得v03 m/s(2)由题意可知，小球在A点的速度vA小球从A点运动到B点的过程，满足机械能守恒定律，有mvmgR(1cos)mv设小球运动到B点时受到圆弧轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FNmgm代入数据，解得FN136 N由牛顿第三定律可知，小球对圆弧轨道的压力FNFN136 N(3)假设小球能通过最高点C，则小球从B点运动到C点的过程，满足机械能守恒定律，有mvmg2Rmv在C点有F向m代入数据，解得F向36 Nmg所以小球能通过最高点C.答案(1)3 m/s(2)136 N(3)能，理由见解析素能培养9如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A弹簧与杆垂直时，小球速度最大B弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh解析弹簧与杆垂直时，弹簧的弹性势能最小，小球的动能与重力势能之和最大，但加速度不为零，所以小球速度不是最大，B正确，A错误；小球从静止位置下滑至最低点的过程中，小球动能变化量为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于小球重力势能的减少量mgh，C、D错误答案B10如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法中正确的是()A若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高hB若把斜面弯成圆弧形，物体仍能沿AD升高hC若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，因为机械能不守恒D若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，但机械能仍守恒解析物体沿斜面升高h时，速度为零，即动能全部转化为势能当斜面锯断时，物体做斜抛运动，达最高点时速度不为零，而物体沿圆弧达最高点时速度也不为零，即动能没有全部转化为势能，故物体都不能再升高h.但都是只有重力做功，因而机械能仍守恒由于不考虑物体做斜抛运动或沿圆弧运动到最高点的速度不为零，而由机械能守恒得出A、B两错误答案答案D11(多选)如图所示，小球沿水平面以初速度v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，则()A小球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动B若小球能通过半圆弧最高点P，则球在P点受力平衡C若小球的初速度v03，则小球一定能通过P点D若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R解析小球进入竖直半圆弧轨道后，随着高度的上升，重力势能增加，根据机械能守恒定律可知，其动能减小，速率减小，小球做变速圆周运动，故选项A错误；若小球能通过半圆弧最高点P，小球在最高点所受的合力不为零，合力提供向心力，则小球在P点受力不平衡，故选项B错误；小球恰好通过P点时，有mg，解得通过P点的最小速度vP，设小球的最小初速度为v，由机械能守恒定律得mg2Rmvmv2，联立解得vv0，所以小球一定能通过P点，故选项C正确；若小球恰能通过半圆弧最高点P，之后做平抛运动，则有t 2 ，而vP，xvPt2R，故选项D正确答案CD12(2017贵州七校联考)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用内壁光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小传送带的运行速度为v06 m/s，将质量m1.0 kg的可看作质点的滑块无初速地放在传送带A端，传送带长度L12.0 m，“9”形轨道高H0.8 m，“9”形轨道上半部分圆弧半径为R0.2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g10 m/s2，试求：(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；(2)滑块滑到轨道最高点C时受到轨道的作用力大小；(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角45的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)解析(1)滑块在传送带运动时，由牛顿第二定律得mgma得：ag3 m/s2加速到与传送带达到共速所需要的时间：t12 s前2 s内的位移：x1at6 m之后滑块做匀速运动的位移：x2Lx16 m时间：t21 s故滑块从传送带A端运动到B端所需时间为：tt1t23 s.(2)滑块由B运动到C，由机械能守恒定律得：mgHmvmv在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力提供做圆周运动的向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得：FNmgm解得：FN90 N.(3)滑块由B到D运动的过程中，由机械能守恒定律得：mvmvmg(H2R)设P、D两点间的竖直高度为h，滑块由D到P运动的过程中，由机械能守恒定律得：mvmvmgh又vDvPsin45由以上三式可解得h1.4 m.答案(1)3 s(2)90 N(3)1.4 m