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1、2022年高考物理暑期輔導班 課題八 機械能守恒定律功能關(guān)系練習
【走進考場】
1.一輛汽車從靜止出發(fā),在平直的公路上加速前進,如果發(fā)動機的牽引力保持恒定,汽車所受阻力保持不變,在此過程中( ?。?
A.汽車的速度與時間成正比
B.汽車的位移與時間成正比
C.汽車做變加速直線運動
D.汽車發(fā)動機做的功與時間成正比
2.如圖所示,具有一定初速度的物塊,沿傾角為30°的斜面向上運動的過程中,物體沿斜面向下的加速度a=g,那么,在物塊向上運動過程中,正確的說法是 ( )
A.物塊的機械能一定增加
B.物塊的機械能一定減小
C.物塊的機械能一定不變
D.物塊的機械能可能增加也可能
2、減小
h/m
t2/s2
h0
0
4
2
3.如右圖所示,是一個物體離開地面的高度與運動時間平方的關(guān)系,則( )
A.物體在豎直方向為勻加速運動
B.若h0=20m,則物體可能做平拋運動
C.若h0=20m,則物體機械能一定守恒
D.若h0=10m,則物體的機械能可能守恒
4.質(zhì)量為的物體從靜止出發(fā)以的加速度豎直下降,下列說法中正確的是 ( )
A.物體的機械能增加 B.物體的重力勢能減少
C.物體的動能增加 D.重力做功
5.如圖所示,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各
3、系一小球a和b.a球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì) 量為3m,用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b 后,a可能達到的最大高度為( )
A.h B.1.5h
C.2h D.2.5h
題型突破
題型1、判斷守恒
例題1、如圖所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑過程中,下列說法正確的是( )
A.物體的重
4、力勢能減小,動能增大
B.斜面的機械能不變
C.斜面對物體的作用力垂直于斜面,不對物體做功
D.物體與斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒
練習1、(xx·廣東韶關(guān)一模)一輕質(zhì)彈簧,固定于天花板上的O點處,原長為L,如圖所示,一個質(zhì)量為m的物塊從A點豎直向上拋出,以速度v與彈簧在B點相接觸,然后向上壓縮彈簧,到C點時物塊速度為零,在此過程中無機械能損失,則下列說法正確的是( )
A.由A到C的過程中,動能和重力勢能之和保持不變
B.由B到C的過程中,彈性勢能和動能之和逐漸減小
C.由A到C的過程中,物塊m的機械能守恒
D.由B到C的過程中,物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
題型2
5、、單個物體機械能守恒
例題2、 (xx·課標全國Ⅱ)取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出,在拋出點其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為( )
A 30 B 45 C 60 D 15
練習1、如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相接,導軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點.試求:
6、
(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的動能.
練習2、如圖所示,光滑坡道頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進入水平面上的滑道時無機械能損失,為使A制動,將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上,另一端恰位于坡道的底端O點.已知在OM段上物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計,重力加速度為g,求:
(1)物塊滑到O點時的速度大?。?
(2)彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能(設(shè)彈簧處于原
7、長時彈性勢能為零);
(3)若物塊A能夠被彈回到坡道上,則它能夠上升的最大高度是多少?
題型3、系統(tǒng)內(nèi)機械能守恒
例題3、如圖是一個橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面,一根不可伸長的細線兩端分別系物體A、B,且mA=2mB,從圖示位置由靜止開始釋放A物體,當物體B到達半圓頂點時,求繩的張力對物體B所做的功.
練習1、如圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角為θ=30°, 另一邊與水平地面垂直,頂端有一個定滑輪,跨過定滑輪的細線 兩端分別與物塊A和B連接,A的質(zhì)量為4m,B的質(zhì)量為m.開始時,將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而
8、B上升,所有摩擦均忽略不計.當A沿斜面下滑距離x后,細線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)B不會與定滑輪相碰)。
題型4、功能關(guān)系
例題4、升降機底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體,物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動5 m時速度達到4 m/s,則此過程中(g取10 m/s2)( )
A.升降機對物體做功5800 J B.合外力對物體做功5800 J
C.物體的重力勢能增加500 J D.物體的機械能增加800 J
練習1、當重力對物體做正功時,物體的( )
A.重力勢能一定增加,動能一定減小
9、B.重力勢能不一定減小,動能一定增加
C.重力勢能一定減小,動能不一定增加 D.重力勢能一定增加,動能一定增加
練習2、如圖所示,電梯質(zhì)量為M,它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體,電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動。當上升高度為H時,電梯的速度達到v,則在這段過程中,下列說法中正確的是( )
A.電梯地板對物體的支持力所做的功等于
B.電梯地板對物體的支持力所做的功大于
C.鋼索的拉力所做的功等于
D.鋼索的拉力所做的功大于
練習3、如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安裝一個定滑輪,物塊A、B用輕繩連接并跨過定滑輪(不計滑輪的
10、質(zhì)量和摩擦)。初始時刻,手扶物塊B使物塊A、B處于靜止狀態(tài)。松手后物塊A下落,物塊B沿斜面上滑,則從松手到物塊A著地前的瞬間(B未碰到滑輪)( )
A.物塊A減少的機械能等于物塊B增加的機械能
B.輕繩對物塊B做的功等于物塊B的機械能增量
C.輕繩對物塊A做的功等于物塊A的機械能變化量
D.摩擦力對物塊B做的功等于系統(tǒng)機械能的變化量
題型5、相互接觸的兩個物體相對運動過程中的能量轉(zhuǎn)化
例題5、如圖所示,質(zhì)量m1=0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=1.5 m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2 kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車,最后在車面
11、上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10 m/s2,求:
(1) 物塊在車面上滑行的時間t;
(2) 小車對物塊所做的功
(3) 系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量
(4)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v′0不超過多少?
【效果評估】
h
1.在足球賽中,紅隊球員在白隊禁區(qū)附近主罰定位球,將球從球門右上角擦著橫梁進入球門,如圖所示,球門高度為h,足球飛入球門的速度為v,足球的質(zhì)量為m,則紅隊球員將足球踢出時對足球所做的功W為(不計空氣阻力)( )
A.mv2 B.Mgh
12、 C.mgh+mv2
D.因為球被踢入球門過程中的運動曲線的形狀不確定,所以做功的大小無法確定
2.如圖(甲)所示,質(zhì)量m=0.5kg,初速度v0=10m/s的物體,受到一個與初速方向相反的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑動,經(jīng)3s撤去外力,直到物體停止,整個過程中物體的v-t圖象如圖(乙)所示,g取10m/s2,則( )
A.物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.1
B.0~2s內(nèi)F做的功為- 8J
C.0~7s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為25J
D.0~7s內(nèi)物體滑行的總位移為29m
3.如圖所示,具有一定初速度的物塊,沿傾角為30°的粗糙斜面向上運動的過程中,受一個恒定的沿
13、斜面向上的拉力F作用,這時物塊的加速度大小為4 m/s2,方向沿斜面向下,那么,在物塊向上運動的過程中,下列說法正確的是( )
A.物塊的機械能一定增加
B.物塊的機械能一定減小
C.物塊的機械能可能不變
D.物塊的機械能可能增加也可能減小
4.關(guān)于機械能是否守恒,下列說法正確的是( )
A.做勻速直線運動的物體機械能一定守恒 B.做圓周運動的物體機械能一定守恒
C.做變速運動的物體機械能可能守恒 D.合外力對物體做功不為零,機械能一定不守恒
5.如圖所示,
14、一輕彈簧固定于O點,另一端系一重物,將重物從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速地釋放,讓它自由擺下,不計空氣阻力, 在重物由A點擺向最低點的過程中( )
A.重物的重力勢能不變
B.重物的重力勢能增大
C.重物的機械能不變
D.重物的機械能減少
6、如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g,在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是( )
A.運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 B.運動員獲得的動能為mgh
C.運
15、動員克服摩擦力做功為mgh D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh
7.如圖所示,兩個3/4豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上,半徑R相同,左側(cè)軌道由金屬凹槽制成,右側(cè)軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別為hA和hB,下列說法正確的是( )
A.若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為5R/2
B.若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為5R/2
C.適當調(diào)整hA,可使A球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處
D.適當調(diào)整hB,可使B球
16、從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處
8.如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上?,F(xiàn)用手控制住A,并使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行。C
A
B
(
α
已知A的質(zhì)量為4m,B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面。下列說法正確的是( )
A.斜面傾角α=30°
B.A獲得最大速度為
C.C剛離開地面時,B的加速度最大
D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒
9.如圖所示,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點與圓弧相切,圓弧半徑為R,一個質(zhì)量為m的物體(可以看做質(zhì)點)從直軌道上的P點由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動。已知P點與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ。求:
(1)物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程;
(2)最終當物體通過圓弧軌道最低點E時,對圓弧軌道的壓力;
(3)為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D,釋放點距B點的距離L′應(yīng)滿足什么條件?