物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(七)能量守恒问题

物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(七)能量守恒问题内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (七) 能量守恒问题(限时 45 分钟)一、单项选择题(本题共 5 小题 )1(2014潍坊模拟)用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的 vt 图像如图 1 所示。 下列说法正确的是( )图 1A前 2 s 内货物处于超重状态B最后 1 s 内货物只受重力作用C货物在 10 s 内的平均速度是 1.7 m/物在 29 s 内机械能守恒2(2013江西南昌高三调研) 如图 2 所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。 设小球在斜面最低点 A 时的速度为 v，压缩弹簧至 C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为 h，不计小球与弹 2、簧碰撞过程中的能量损失，则小球在 )图 2A B. 2C2013福建福州质检)如图 3 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，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球 B 下降 h 时的速度为( 已知重力加速度为 g，且不计空气阻力)()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 0图 4 所示，可视为质点的小球 A、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为 R 的光滑圆柱，A 的质量为 B 的两倍。 当 B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高。 将 A 由静止释放 3、，B 上升的最大高度是()图 4A2R D42014南通模拟)如图 5 所示，水平光滑长杆上套有小物块 A，细线跨过 O 点的轻小定滑轮一端连接 A，另一端悬挂小物块 B，C 为 O 点正下方杆上一点，滑轮到杆距离OCh。 开始时 A 位于 P 点，水平方向的夹角为 30。 现将 A、B 由静止释放，则()图 5A物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，加速度不断增大B物块 B 从释放到最低点过程中，动能不断增大C物块 A 在杆上长为 2 h 的范围内做往复运动3D物块 B 的机械能最小时，物块 A 的动能为零二、多项选择题(本题共 3 小题 )6如图 6 所示，劲度系数为 k 的轻质弹 4、簧，一端系在竖直放置的半径为 R 的圆环顶光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，另一端系一质量为 m 的小球，小球穿在圆环上做无摩擦的运动。 设开始时小球置于A 点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最低点时速率为 v，对圆环恰好没有压力。 下列分析正确的是()图 6A从 A 到 B 的过程中，小球的机械能守恒B从 A 到 B 的过程中，小球的机械能减少C小球过 B 点时，弹簧的弹力为 mg球过 B 点时，弹簧的弹力为 mg2014天津河西质量调查) 如图 7 所示，半径为 R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速度 ，103离底部) 的说法中正确 5、的是 ()图 7A一定可以表示为 B可能为3C可能为 R D可能为 2014东北三校一模)如图 8 所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。 某一时刻小球 1 运动到自身轨道的最低点，小球 2 恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同。 若两小球质量均为 m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 此刻两根线拉力大小相同B运动过程中，两根线上拉力的差值最大为 2动过程中，两根线上拉力的差值最大为 10相对同一零势能面，小球 1 在最高点的机械能等于小球 2 在最低点的机械能三、计算题(本题共 2 小题)9(2 6、014海滨模拟)如图 9 所示，半径 Rm 的光滑四分之一圆轨道 直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点 N 处于桌面边缘，把质量 m小物块从圆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 hm, 小物块经过 N 点时的速度 .0 m/s, g 取 10 m/计空气阻力，物块可视为质点，求：图 9(1)圆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)小物块落地前瞬间的速度大小。 10(2014浙江重点中学协作高三摸底) 一轻质细绳一端系一质量为 m 小球120A，另一端挂在光滑水平轴 O 上，O 到小球的距离 7、为 L 0.1 m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图 10 所示，水平距离 s 为 2 m，现有一小滑块 B，质量也为 m，从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度，与挡板碰撞不损失机械能，小滑块 B 与水平面间的动摩擦因数为 不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g 取 10 m/问：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)若滑块 B 从斜面某一高度 h 处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度 h。 (2)若滑块 B 从 h5 m 处滑下，求滑块 B 与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力。 (3)若滑块 B 8、从 h5 m 处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数 n。 答 案1选 C由题图知，前 2 s 内货物加速下降，加速度方向向下，货物处于失重状态，选项 A 错误；最后 1 s 内货物减速下降，加速度方向向上，货物一定受到向上的作用力，选项 B 错误；vt 图像中图线与时间轴所围的面积在数值上等于货物发生的位移大小，货物在 10 s 内发生的位移大小为 x (710)2 m17 m，则 10 s 内货物的平均速度是 2m/s，选项 C 正确；货物在 29 s 内匀速下降，重力势能减小，动能不变，机械能减小，选项 D 错误。 2选 B取 A 点所在的平面为参考平面， 9、根据机械能守恒定律有 p，解12得 项 B 正确。 123选 B质量为 m 的小球 A，下降到最大高度 h 时，速度为零，重力势能转化为弹簧光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，即 Ep量为 2m 的小球下降 h 时，根据功能关系有 2 p (2m)12得 v ，选项 B 正确。 C如图所示，以 系统，以地面为零势能面，设 A 质量为 2m，B 质量为m，根据机械能守恒定律有： 23 落地后 B 将以 2即有 得 h R。 则 B 上升的高度为 R R R，故选项 C 正确。 12 13 13 435选 C细线的拉力在由 P 点到 C 点的过程中，一直对物块 A 做正功，故物块 A 在C 点时动 10、能最大，又 vBv ，故当 90时，v B0 ，物块 B 在最低点时，动能为零，机械能最小，此时物块 A 的动能最大，B、D 均错误；由系统机械能守恒可知，当物块 点右侧 h 处时速度恰好为 0，之后往复运动，C 正确；物块 A 在 P 点有加速度，但3到达 C 点时加速度为零，故 A 一定错误。 6选 球从 A 至 B 的过程中，除了小球的重力做功外，弹簧弹力对小球也做了功，因此，小球的机械能不守恒，因为弹力做负功，小球的机械能减少，选项 A 错误，球运动到 B 位置时，对圆环恰好没有压力，根据牛顿第二定律得Fm ，F 为弹簧上的弹力，选项 C 正确，D 错误。 果小球到最高点时速度为零，则有 11、 得 h R，小球已12 53经过了高度 R，小球在最高点速度不为零，小球到不了 R 的高度，即不能到达 高度，53 、D 错误，选项 B、C 正确。 8选 知小球质量为 m，当两小球运动到题中图示位置时，设两球速度大小为 v，此时两根细线的拉力分别为 2，则有 F1mgm ，F 2mgm ，故选项。 易知小球 1 在最高点时细线的拉力 小，设此时速度大小为 有mgm ，再由机械能守恒定律有： 球 2 在最低点时细线2 12的拉力 大，设此时速度大小为 有 mgm ，再由机械能守恒定律有：立解得，运动过程中两根线上拉力的差值最大为 12 12F 12mgm 20故选项 C 正确，B 错误。 取题中 12、图示机械能守恒定律知选项 D 正确。 9解析：(1)设圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差为 H，小物块运动至 有 m(2)设物块经过 N 点时所受支持力为 (3)设物块做平抛运动的时间为 t，小物块落地前竖直分速度为 h 4.0 m/v v5.0 m/1)m (2)(3)m/析：(1)小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为 最高点，仅有重力充当向心力，则有 mgm v，滑块与小球碰撞时的速度也是 v，小球光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，有 2L 2 12在滑块从 h 处运动到与小球 A 碰撞处的过程中，根据能量守恒定律，则有 2解上式有 h0.5 m(2)设滑块从 h5 m 处下滑到将要与小球碰撞时速度为 有 2滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以滑块的速度开始做圆周运动，绳的拉力 有 FT 式得 8 N(3)滑块和小球第一次碰撞后，每在平面上经 s 路程后再次碰撞，则1 122n10 次答案：(1)0.5 m(2)48 N(3)10 次。