高三物理第一輪復(fù)習機械能守恒定律名師備選題庫(含解析)

9教師備選題庫：機械能守恒定律.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.一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是 （ ）A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)TOC\o"1-5"\h\z.如圖1所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連接著一輕 d彳彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力 F作用下物體處于靜止狀態(tài)， ?遜陽上■當撤去力F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列 圖1說法正確的是（ ）A.彈簧的彈性勢能逐漸減少B.彈簧的彈性勢能逐漸增加C.彈簧的彈性勢能先增加后減少D.彈簧的彈性勢能先減少后增加TOC\o"1-5"\h\z.質(zhì)量為m的小球從高H處由靜止開始自由下落，以地面作為參考平面。當小球的動能和重力勢能相等時，重力的瞬時功率為 （ ）A.2mggH B.mg,gH5.如圖2所示，將一個內(nèi)外側(cè)面均光滑的半圓形槽置于光滑的 mc水平面上，槽的左側(cè)有一堅直墻壁?，F(xiàn)讓一小球自左端槽口 A點的正Bi上方由靜止開始下落，從A點與半圓形槽相切進入槽內(nèi)，則下列說法 即正確的是（ ）A.小球在半圓形槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對它做功B.小王^從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，小球處于失重狀態(tài) 圖2C.小王^從A點經(jīng)最低點向右側(cè)最高點運動的過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒D.小球從下落到從右側(cè)離開槽的過程機械能守恒6.如圖3所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧?；瑝K壓縮彈簧到 c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已知ab=0.8m,bc=0.4m^圖3那么在整個過程中下列說法錯誤的 （ ）A.滑塊動能的最大值是 6JB.彈簧彈性勢能的最大值是 6JC.從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是 6JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能守恒7.設(shè)輪船行駛時所受的阻力與它的速度成正比，當船以速度v勻速行駛時，發(fā)動機的功率為P。當船以速度2v勻速行駛時，發(fā)動機的功率為（ ）A.2PB.3PC.4PD.8P8.半徑為R的圓桶固定在小車上，有一光滑小球靜止在圓桶的如圖4所示。小車以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物突然停止時，小球在圓桶中上升的高度不可能的是A.C.2v小于丁2gD.等于2R9.有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊B分別套在水平桿與豎直桿上，AB用一不可伸長的輕細繩相連,且可看做質(zhì)點，如圖5所示，開始時細繩水平伸直,止釋放B后，已知當細繩與豎直方向的夾角為 60。時，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為V,則連接A4v2A.一g2喘B的繩長為( )3v2B.一g24vD.-3gB質(zhì)量相等,B靜止。由靜10.如圖6所示，質(zhì)量均為m的AB兩個小球，用長為2L的輕質(zhì)桿相連接，在豎直平面內(nèi)繞固定軸O沿順時針方向自由轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)軸在桿的中點），不計一切摩擦，某時刻A、B球恰好在如圖所示的位置， A、B球的線速度大小均為v,下列說法正確的是（ ）A.運動過程中B球機械能守恒圖6B.運動過程中B球速度大小不變C.B球在運動到最高點之前，單位時間內(nèi)機械能的變化量保持不變D.B球在運動到最高點之前，單位時間內(nèi)機械能的變化量不斷變化TOC\o"1-5"\h\z11.在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進行了討論。如圖 7所示，他們將選手簡化為質(zhì)量 m^60kg的質(zhì)點，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角 ”=53。，繩的懸掛點O距水面的高度為HH=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計，水足夠深。取重力加速度 圖7g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。(1)求選手擺到最低點時對繩拉力的大小 F;(2)若繩長l=2m,選手擺到最高點時松手落入水中。 設(shè)水對選手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求選手落入水中的深度 d;(3)若選手擺到最低點時松手，小明認為繩越長，在浮臺上的落點距岸邊越遠；小陽卻認為繩越短，落點距岸邊越遠。請通過推算說明你的觀點。12.如圖8所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角0=53°, 1u； 內(nèi)引?BD為半徑R=4m的圓弧形軌道，且B點與 圖8 :，門/IM益nD點在同一水平面上，在B點，斜面軌道AB與圓弧形軌道BDf切， 口d城」整個軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑，在 A點處有一質(zhì)量m^1kg I,的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C兩點后從D點斜拋出去，最后落在地面上的 S點時的速度大小Vs=8m/s,已知A點距地面的高度H=10m,B點距地面的高度h=5m,設(shè)以MDN^分界線，其左邊為一阻力場區(qū)域，右邊為真空區(qū)域， g取10m/s2,cos530=0.6,求：(1)小球經(jīng)過B點時的速度為多大？(2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點時對軌道的壓力多大？⑶小球從D點拋出后，受到的阻力Ff與其瞬時速度方向始終相反，求小球從 D點至S點的過程中阻力Ff所做的功。

詳解答案.解析：做勻速直線運動的物體與做圓周運動的物體，如果是在豎直平面內(nèi)則機械能不守恒，AB錯誤；合外力做功不為零，機械能可能守恒， D錯誤，C正確。答案：C.解析：重力做功決定重力勢能的變化，隨著高度的降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，故A選項正確；彈性勢能的變化取決于彈力做功，當蹦極繩張緊后， 隨著運動員的下落彈力一直做負功，彈性勢能一直增大，故 B選項正確；在蹦極過程中，由于只有重力和彈性繩的彈力做功，故由運動員、地球及彈性繩組成的系統(tǒng)機械能守恒， 故選項C正確；重力勢能的大小與勢能零點的選取有關(guān)， 而勢能的改變與勢能零點選取無關(guān)， 故選項D錯誤。答案：ABC.解析：開始時彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤去力F后，物體先向右加速運動后向右減速運動，彈簧先恢復(fù)原長后又逐漸伸長，所以彈簧的彈性勢能先減少再增加， D正確。答案：D.解析：動能和重力勢能相等時，根據(jù)機械能守恒定律有： 2mgh'=mgH解得小球離H H地面圖度h'=2,得下洛圖度為h=2，速度v=y2gh=ygH,故P=mgv=mg/gHi,B選項正確。答案：B.解析：小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中， 半圓形槽有向左運動的趨勢，但是實際上沒有動，整個系統(tǒng)只有重力做功，所以小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒。 而小球過了半圓形槽的最低點以后，半圓形槽向右運動，由于系統(tǒng)沒有其他形式的能量產(chǎn)生， 滿足機械能守恒的條件，所以系統(tǒng)的機械能守恒。小球從開始下落至到達槽最低點前， 小球先失重，后超重。當小球向右上方滑動時，半圓形槽也向右移動，半圓形槽對小球做負功，小球的機械能不守恒。綜合以上分析可知選項 C正確。答案：C.解析：滑塊能回到原出發(fā)點，所以機械能守恒， D正確；以c點為參考點，則a點的機械能為6J,c點時的速度為0,重力勢能也為0,所以彈性勢能的最大值為6J,從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功等于彈性勢能的減小量，故為6J,所以RC正確。由a-c時，因重力勢能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽蔄錯。f=kv(f=kv(k為比例系.解析：當輪船勻速行駛時，輪船所受的牽引力等于阻力，而阻力數(shù)），牽引力功率為P=fv=kv2,當輪船的速度為2V時，其所受的阻力為2kv,牽引力也為2kv,此時發(fā)動機的功率為P'=2kvX2V=4kv2=4P,A、B、D錯誤，C正確。答案：C.解析：小球沿圓桶上滑過程中機械能守恒，由機械能守恒分析，若小球不能通過與2圓桶中心等高的位置，則h=I；若小球能通過與圓桶中心等高的位置，但不能通過圓桶最2g高點，則小球在圓心上方某位置脫離圓桶， 斜拋至最高點，這種情況小球在圓桶中上升的高2度小于荒；若小球能通過圓桶最高點，小球在圓桶中上升的高度等于 2R所以ACD是2g可能的。答案：B.解析：設(shè)滑塊A的速度為va,因繩不可伸長，兩滑塊沿繩方向的分速度大小相等，得：vacos30°=vbcos60,又vb=v,設(shè)繩長為l,由AB組成的系統(tǒng)機械能守恒得：mglcos60°=：mv2+!mv,以上兩式聯(lián)立可得：l=能,故選D。2 2 3g答案：D10.解析：以A、B球組成的系統(tǒng)為研究對象，兩球在運動過程中，只有重力做功 （輕桿對兩球做功的和為零），兩球的機械能守恒。以過 O點的水平面為重力勢能的參考平面，假設(shè)A球下降h,則B球上升h,此時兩球的速度大小是v',由機械能守恒定律知：1 2 1 , 22mvX2=2x2mv—mg"mgh得v'=v,說明兩球做的是勻速圓周運動。 B球在運動到最高點之前，動能保持不變，重力勢能在不斷增加，故B球的機械能不守恒。由幾何知識可得相等的時間內(nèi) B球上升的高度不同，因此單位時間內(nèi)機械能的變化量是不斷改變的，故B、D正確。答案：BD1 2…11.斛析：⑴根據(jù)機械能寸恒 mgl(1—cosa)=2mv①2圓周運動F'—mg=mv-解得F'=(3—2cosa)mg人對繩的拉力F=F'貝UF=1080N(2)由動能定理mgH—lcosa+d)—(f1+f2)d=0H—lCOSaf1+f2—mg解得d=1.2m

(3)選手從最低點開始做平拋運動x=vt2H^l=2gt2且有①式解得X=2y[l—HP1 1—COSa一當l=