高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)五 機(jī)械能 第39練 機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用

1、 第39練機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用 eq avs4alco1(（時(shí)間20分鐘）) 思維方法單物體多過程機(jī)械能守恒問題：劃分物體運(yùn)動(dòng)階段，研究每個(gè)階段中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，判斷機(jī)械能是否守恒；表達(dá)式一般選用E1E2(要選擇零勢能面)或EpEk(不用選擇零勢能面).一、選擇題1如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑固定軌道由一個(gè)半徑為R的四分之一圓弧AB和另一個(gè)半圓BC組成，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，恰好能通過C點(diǎn)，則半圓BC的半徑為()A eq f(2,5) R B eq f(3,5) RC eq f(1,3) R D eq f(2,3) R2(多選)2022江蘇南京調(diào)研如圖

2、所示，光滑固定斜面的底端有一下端固定的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí)上端位于A點(diǎn)小物塊M由光滑斜面的頂端自由釋放，接觸彈簧后壓縮到達(dá)最低點(diǎn)B點(diǎn)，下列說法正確的有()AM從B點(diǎn)返回后可以重新回到斜面頂端BM從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中加速度先減小后增大CM從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能一直在減小DM從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中速度一直在減小3(多選)2022江西南昌測試從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢能Ep之和取地面為重力勢能的零勢能面，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示，重力加速度g10 m/s2.由圖中數(shù)據(jù)可知()A物體的質(zhì)量為2 kgBh3 m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek25

3、 JCh0時(shí)，物體的速率為20 m/sD從地面至h4 m的過程中物體的機(jī)械能守恒二、非選擇題4如圖所示，在光滑水平面上方固定一個(gè)半徑為1 m的豎直半圓形光滑軌道，軌道底部A與水平面平滑連接，一輕彈簧一端固定于水平面上的豎直桿上用一光滑的質(zhì)量為1 kg的小球向左壓縮彈簧一定距離，放手后小球向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)B，并從最高點(diǎn)B水平拋出，垂直撞擊在傾角為45的斜面上的C點(diǎn)已知B、C兩點(diǎn)間的水平距離為0.9 m，g取10 m/s2.求：(1)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間(2)小球經(jīng)過半圓形軌道的B點(diǎn)時(shí)對軌道的作用力(3)剛放手時(shí)，彈簧具有的彈性勢能第39練機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用1答案：A解析：設(shè)

4、半圓BC的半徑為r，小球恰能通過半圓BC的最高點(diǎn)C，由牛頓第二定律有mgm eq f(v eq oal(sup1(2),sdo1(C) ,r) ，對小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律有mgRmg2r eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(C) ，聯(lián)立解得r eq f(2,5) R，選項(xiàng)A正確2答案：ABC解析：由于斜面是光滑的，結(jié)合機(jī)械能守恒定律可知，小物塊M一定能回到斜面頂端，A正確；小物塊M由A到B的過程中，在斜面方向上受重力分力與彈簧彈力作用，由于彈簧的壓縮量逐漸增大，彈簧的彈力逐漸增大，則小物塊M的合力先減小到零后反向增大，則小物塊M從A到B的運(yùn)

5、動(dòng)過程中加速度先減小后增大，速度先增大后減小，B正確，D錯(cuò)誤；小物塊M從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的壓縮量逐漸增大，彈簧的彈性勢能逐漸增大，又小物塊M與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則小物塊M的機(jī)械能一直減小，C正確3答案：AB解析：由題給圖象可知，當(dāng)h14 m時(shí)，重力勢能Ep1mgh180 J，解得物體的質(zhì)量m2 kg，選項(xiàng)A正確；當(dāng)h23 m時(shí)，重力勢能Ep2mgh260 J，E總2Ep2Ek285 J，解得物體的動(dòng)能Ek225 J，選項(xiàng)B正確；當(dāng)h30時(shí)，重力勢能Ep3mgh30，E總3Ep3Ek3100 J，由Ek3 eq f(1,2) mv2100 J，解得v10 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由

6、題給圖象可知，該物體的總機(jī)械能E總隨高度的增加而減小，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4答案：（1）0.3 s（2）1 N方向豎直向下（3）24.5 J解析：（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和運(yùn)動(dòng)合成的有關(guān)規(guī)則，小球在C點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度和水平分速度大小相等，即vxvygt，B點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離xvxt0.9 m，B點(diǎn)與C點(diǎn)的豎直距離h eq f(1,2) gt2 eq f(1,2) vxt，解得小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t0.3 s.（2）小球經(jīng)過半圓形軌道的B點(diǎn)時(shí)的速度為平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，即vBvxgt3 m/s，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識，有FNBmgm eq f(v eq oal(sup1(2),sdo1(B) ,R) ，解得FNB1 N，負(fù)號表示半圓形軌道對小球的作用力方向豎直向上結(jié)合牛頓第三定律知，小球?qū)Π雸A形軌道的作用力方向豎直向下、大小為1 N.（3）設(shè)小球剛離開彈簧時(shí)速度為v0，從小球離開彈簧到B點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mg2R eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo