2015年湖北高考物理復(fù)習(xí)：機(jī)械能守恒定律2

湖北2015年高考物理復(fù)習(xí)：機(jī)械能守恒定律2

　　2015年湖北高考報(bào)名正在進(jìn)行中，大家要抓緊時(shí)間復(fù)習(xí)哦。湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考物理復(fù)習(xí)資料，希望對(duì)大家有幫助。

　　一、選擇題

　　1.從地面豎直上拋兩個(gè)質(zhì)量不同的物體，設(shè)它們的初動(dòng)能相同，當(dāng)上升到同一高度時(shí)(不計(jì)空氣阻力以地面為零勢(shì)面)，它們(　　)

　　A.所具有的重力勢(shì)能相等

　　B.所具有的動(dòng)能相等

　　C.所具有的機(jī)械能不等

　　D.所具有的機(jī)械能相等

　　2.物體自地面上方離地h處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表重力勢(shì)能，E代表機(jī)械能，h表示下落的距離，以地面為零勢(shì)能面，下列圖象中能正確反映各物理量關(guān)系的是(　　)

　　3.一個(gè)小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對(duì)于其機(jī)械能的變化情況，下列判斷正確的是(　　)

　　A.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小

　　B.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小

　　C.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加

　　D.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變

　　4.在下面列舉的各例中，若不考慮阻力作用，則物體機(jī)械能發(fā)生變化的是(　　)

　　A.用細(xì)桿拴著一個(gè)物體，以桿的另一端為固定軸，使物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　B.細(xì)桿拴著一個(gè)物體，以桿的另一端為固定軸，使物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　C.物體沿光滑的曲面自由下滑

　　D.用一沿固定斜面向上、大小等于物體所受摩擦力的拉力作用在物體上，使物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)

　　5.下列有關(guān)機(jī)械能守恒的說法中正確的是(　　)

　　A.物體的重力做功，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能一定守恒

　　B.物體克服重力做功，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，機(jī)械能一定守恒

　　C.物體以g加速下落，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能一定守恒

　　D.物體以g/2加速下落，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能可能守恒

　　6.質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)，不計(jì)空氣阻力.通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則(　　)

　　A.t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大

　　B.t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大

　　C.t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少

　　D.t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能

　　7.如圖所示，小球以初速度v0從光滑斜面底部向上滑，恰能到達(dá)最大高度為h的斜面頂部.圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道、B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道、C是內(nèi)軌直徑等于h的光滑軌道、D是長為h的輕棒，其下端固定一個(gè)可隨棒繞O點(diǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球.小球在底端時(shí)的初速度都為v0，則小球在以上四種情況中能到達(dá)高度h的有(　　)

　　二、非選擇題

　　8.斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°，BD為半徑R=4 m的圓弧形軌道，且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上，在B點(diǎn)，軌道AB與圓弧形軌道BD相切，整個(gè)光滑軌道處于豎直平面內(nèi)，在A點(diǎn)，一質(zhì)量為m=1 kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去.設(shè)以豎直線MDN為分界線，其左邊為阻力場(chǎng)區(qū)域，右邊為真空區(qū)域.小球最后落到地面上的S點(diǎn)處時(shí)的速度大小vS=8 m/s，已知A點(diǎn)距地面的高度H=10 m，B點(diǎn)距地面的高度h=5 m.g取10 m/s2，cos 53°=0.6，求：

　　(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

　　(2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

　　(3)若小球從D點(diǎn)拋出后，受到的阻力f與其瞬時(shí)速度的方向始終相反，求小球從D點(diǎn)至S點(diǎn)的過程中阻力f所做的功.

　　9.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖4所示.已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為d，重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.

　　(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2.

　　(2)問繩能承受的最大拉力多大?

　　(3)改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

　　
參考答案：

　　1.D　[上升到同一高度時(shí)由Ep=mgh可知，m不同Ep不同，又因?yàn)檎麄€(gè)過程中物體機(jī)械能守恒且初動(dòng)能相同，則在同一高度時(shí)兩物體所具有的動(dòng)能不同，D正確，A、B、C錯(cuò).]

　　2.BCD　[重力勢(shì)能Ep隨h增大而減小，A錯(cuò)，B對(duì);Ek=-ΔEp=mgh，C對(duì);E不隨h而變化，D對(duì).]

　　3.B　[下滑時(shí)高度降低，則重力勢(shì)能減小，加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小，B對(duì)，A、C、D錯(cuò).]

　　4.B　[物體若在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能、勢(shì)能均不變，物體的機(jī)械能不變;物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，勢(shì)能改變，故物體的機(jī)械能發(fā)生變化;物體沿光滑的曲面下滑，只有重力做功，機(jī)械能守恒;用一沿固定斜面向上、大小等于物體所受摩擦力的拉力作用在物體上時(shí)，除重力以外的力做功為零，物體的機(jī)械能守恒，故選B]

　　5.C　[物體的重力做功時(shí)，物體下落，重力勢(shì)能一定減小，物體克服重力做功，說明重力做負(fù)功，物體重力勢(shì)能增加，若只有重力做功，機(jī)械能守恒，若還有其他力如阻力做功，則機(jī)械能不守恒，A、B均錯(cuò);物體以g加速下落且重力勢(shì)能減小時(shí)，說明只有重力做功，機(jī)械能守恒，C對(duì);物體以g/2加速下落且重力勢(shì)能減小時(shí)，說明除有重力做功外，還有其他力做功，機(jī)械能一定不守恒，D錯(cuò).]

　　6.C　[0～t1時(shí)間內(nèi)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，落到彈簧上并往下運(yùn)動(dòng)的過程中，小球重力與彈簧對(duì)小球彈力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后減速，t2時(shí)刻到達(dá)最低點(diǎn)，動(dòng)能為0，A、B錯(cuò);t2～t3時(shí)間內(nèi)小球向上運(yùn)動(dòng)，合力方向先向上后向下，小球先加速后減速，動(dòng)能先增加后減少，C對(duì);t2～t3時(shí)間內(nèi)由能量守恒知小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能減去小球增加的重力勢(shì)能，D錯(cuò).]

　　7.AD　[在不違背能量守恒定律的情景中的過程并不是都能夠發(fā)生的，B、C中的物體沿曲線軌道運(yùn)動(dòng)到與軌道間的壓力為零時(shí)就會(huì)脫離軌道做斜上拋運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故A、D正確.]

　　8.(1)10 m/s　(2)43 N，方向豎直向下　(3)-68 J

　　解析　(1)設(shè)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，

　　由動(dòng)能定理得mg(H-h)=mv

　　求得vB=10 m/s.

　　(2)設(shè)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，對(duì)軌道的壓力為FN，則軌道對(duì)小球的壓力N′=N，

　　根據(jù)牛頓第二定律可得N′-mg=

　　由機(jī)械能守恒得mgR(1-cos 53°)+mv=mv

　　聯(lián)立，解得N=43 N

　　方向豎直向下.

　　(3)設(shè)小球由D到達(dá)S的過程中阻力所做的功為W，易知vD=vB，

　　由動(dòng)能定理可得mgh+W=mv-mv

　　代入數(shù)據(jù)，解得W=-68 J.

　　9.(1)　　(2)mg　(3)繩長為時(shí)有最大水平距離為2d

　　解析　(1)設(shè)繩斷后球飛行的時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有

　　豎直方向：d=gt2

　　水平方向：d=v1t

　　解得v1=

　　由機(jī)械能守恒定律，有mv=mv+mg(d-d)，解得v2=

　　(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T，這也是球受到繩的最大拉力大小.

　　球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=d

　　由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式，有T-mg=

　　得T=mg

　　(3)設(shè)繩長為l，繩斷時(shí)球的速度大小為v3，繩承受的最大拉力不變，有T-mg=m，解得v3=

　　繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為d-l，水平位移為x，時(shí)間為t1.有d-l=gt，x=v3t1

　　得x=4 ，當(dāng)l=時(shí)，x有極大值xmax=d.