2020高三物理一轮复习 势能机械能课堂练习三 新人教版

2020高三物理一轮复习 势能机械能课堂练习三1下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B忽略空气阻力，物体竖直上抛C火箭升空D拉着物体沿光滑斜面匀速上升解析：选B.跳伞运动员匀速下降，除重力做功外，还有阻力做功，A错；物体竖直上抛时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；火箭升空时，推力做正功，机械能增加，C不正确；拉着物体沿光滑斜面匀速上升时，机械能增加，D不正确图53132如图5313所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球，自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中，下列说法正确的是()A小球的机械能守恒B重力对小球做正功，小球的重力势能减小C由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直减小D小球的加速度一直减小解析：选B.小球与弹簧作用过程，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，使弹性势能增加，因此A错误，C错误；小球下落过程中重力对小球做正功，小球的重力势能减小，B正确；分析小球受力情况，由牛顿第二定律得：mgkxma，随弹簧压缩量的增大，小球的加速度a先减小后增大，故D错误图53143(2020年江苏启东中学质检)如图5314所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O点，O与O点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大解析：选BD.整个过程中两球减少的重力势能相等，A球减少的重力势能完全转化为A球的动能，B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，所以A球的动能大于B球的动能，所以B正确；在O点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A球受到的拉力较大，所以D正确图53154如图5315所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中()Ab球的重力势能减小，动能增加Ba球的重力势能增加，动能减小Ca球和b球的总机械能守恒Da球和b球的总机械能不守恒解析：选AC.两球组成的系统，在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化，所以系统的机械能守恒图53165(2020年江苏启东中学质检)如图5316所示，质量相等的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A、B两点当甲物体被水平抛出的同时，乙物体开始自由下落曲线AC为甲物体的运动轨迹，直线BC为乙物体的运动轨迹，两轨迹相交于C点，空气阻力忽略不计则两物体()A在C点相遇B经C点时速率相等C在C点时具有的机械能相等D在C点时重力的功率相等解析：选AD.甲做平抛运动的同时乙做自由落体运动，平抛运动可以看作竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，所以竖直方向上甲乙运动的情况相同，交点表示两物体相遇的位置，所以A正确；在C位置，甲竖直方向的速度与乙的速度相等，重力相等所以重力的功率相等，故D正确；而甲具有水平方向的速度，所以甲的速率大于乙的速率，B错误，此时两物体重力势能相等，但是甲的动能大于乙的动能，所以甲的机械能大于乙的机械能，故C错误6(2020年大连模拟)如图5317所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/s2)()图5317A10 JB15 JC20 J D25 J解析：选A.由hgt2和vygt得：vy m/s，落地时，由tan60可得：v0 m/s，由机械能守恒得：Epmv02，可求得：Ep10 J，故A正确图53187(2020年高考全国卷)如图5318所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()Ah B1.5hC2h D2.5h解析：选B.绳不可伸长，从静止开始释放b球到b球落地的过程，两球具有共同大小的加速度和共同的速率，有：3mgmg4ma，解得ag，则b球落地时a球的速度v，此后a球以加速度g向上做匀减速直线运动，上升高度h0.5h，所以从静止开始释放b球后，a球到达的最大高度为1.5h，故选项B正确图53198(2020年福建福州第一次模拟)如图5319所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处，且可绕O点在竖直平面内做圆周运动，绳长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度可能是()A大于 B小于C等于 D等于2L答案：BCD图53209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，且可看作质点，如图5320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.解析：选D.设滑块A的速度为vA，因绳不可伸长，两滑块沿绳方向的分速度大小相等，得：vAcos30vBcos60，又vBv，设绳长为s，由A、B组成的系统机械能守恒得：mgscos60mvA2mv2，以上两式联立可得：s，故选D.图532110(2020年湖北联考)过山车质量均匀分布，从高为h的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道，然后进入竖直圆形轨道，如图5321所示，已知过山车的质量为M，长为L，每节车厢长为a，竖直圆形轨道半径为R，L2R，且Ra，可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向，为了不出现脱轨的危险，h至少为多少？(用R、L表示，认为运动时各节车厢速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空气阻力)解析：不出现脱轨的最小速度为车厢恰能通过圆轨道最高点的速度，由mgmv2/R得：v由机械能守恒得：MghMv2gR解得：h.答案：解析：(1)物块在B点时，由牛顿第二定律得：FNmgm，FN7mgEkBmvB23mgR.在物体从A点至B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能EpEkB3mgR.(2)物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有mgmEkCmvC2mgR物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有：W阻mg2REkCEkB解得W阻0.5mgR所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为W0.5mgR.(3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有：EkEkCmg2R2.5mgR.答案：(1)3mgR(2)0.5mgR(3)2.5mgR