2015届高考物理第二轮考点备考训练题46.doc

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练习17 机械能守恒定律的应用（3）
一、选择题
1．跳伞运动员在刚跳离飞机、降落伞尚未打开的一段时间内：①空气阻力做正功；②重力势能增加；③动能增加；④空气阻力做负功．以下说法中正确的是 (　　)
A．①②　　　　　　　 B．③④
C．②④ D．①③

2．如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg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＝10m/s2)(　　)
A．10J B．15J
C．20J D．25J

3．如图所示，在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端，另一端挂一物体，物体在A点处于平衡状态．现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，在这两次过程中下列说法正确的是 (　　)
A．重力势能的改变量相等
B．弹性势能的改变量相等
C．摩擦力对物体做的功相等
D．弹簧弹力对物体做的功相等

4．如图甲所示，一个小球套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图象可能是图乙所示四个图中的 (　　)

A．①② B．③④ C．③ D．④

5．滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度 (　　)
A．大于6m/s B．等于6m/s
C．小于6m/s D．条件不足，无法计算

6．如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是 (　　)
A．物块的机械能一定增加
B．物块的机械能一定减小
C．物块的机械能可能不变
D．物块的机械能可能增加也可能减小

7．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现把与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中(　　)
A．小球P的速度先增大后减小
B．小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大
C．小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和增大
D．系统的机械能守恒

8．如图，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经t时间回到出发点，若以地面为零势能点，则下列说法不正确的是(　　)
A．物体回到出发点时的动能是60J
B．开始时物体所受的恒力F＝2mgsinθ
C．撤去力F时，物体的重力势能是45J
D．动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置

二、解答题
9．如图所示滑板爱好者，脱离轨道时速度为v0，到达最高点时速度为v1，设人与滑板的总质量为m，若不计一切阻力，则人离开轨道后上升的最大高度为________．

10．(1)用公式mv2＝mgh时对纸带上起点的要求是____，为此，所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近________．
(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度vB＝________，重物动能EkB＝________.从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是_ ___ ____，因此可得出的结论是____ __ _ _．
(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如图乙中的____ ____．
三、计算题
11．如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为s0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程．

12．一组数据显示：世界煤炭的储量还能烧200多年，我国煤炭的储量还能烧70多年；世界天然气的储量还能用50多年，我国天然气的储量还能用20年；世界石油的储量还能用40多年，我国现有的石油储量用不到20年．因此新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题．风能作为一种清洁能源，对环境的破坏小，可再生，将成为人类未来大规模应用的能量之一．假设某地区的平均风速是6.0m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，此地有一风车，它的车叶转动时可以形成半径为20m的圆面，假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能．问：
(1)在圆面内，每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少？
(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少？

13．如图所示，倾角θ＝37°的斜面上，轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点，斜面上方有一半径R＝1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处，圆弧轨道的最高点为M.现用一小物块将弹簧缓慢压缩到C点后释放，物块经过B点后的位移与时间关系为x＝8t－4.5t2(x单位是m，t单位是s)，若物块经过D点后恰能到达M点，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)BD间的距离xBD.

14．如图所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.
(1)试分析滑块在传送带上的运动情况；
(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能；
(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

练习十七 机械能守恒定律（三）
1、[答案]　B
[解析]　跳伞运动员跳离飞机，在尚未打开降落伞的这段时间内，运动员向下运动，重力对运动员做正功，重力势能减少；空气阻力对运动员做负功．由于重力大于空气阻力，运动员向下做加速运动，其动能增加，故①②错，③④对．
2、 [答案]　A
[解析]　由h＝gt2和vy＝gt得：vy＝m/s，落地时，tan60°＝可得：v0＝＝m/s，由机械能守恒得：Ep＝mv，可求得：Ep＝10J，故A正确．
3、[答案]　ABD
[解析]　两次过程初末位置相同，所以重力和弹簧的弹力做的功是相同的，此题中滑动摩擦力始终做负功，大小为摩擦力与物体在摩擦力作用下运动的路程的乘积，所以两次做功不同．
4、[答案]　A
[解析]　设小环在A点的初速度为v0，由机械能守恒定律得－mgh＋mv2＝mv得v2＝v＋2gh，可见v2与h是线性关系，若v0＝0，②正确；v0≠0，①正确，故正确选项是A.
5、 [答案]　A
[解析]　当初速度为7m/s时，由功能关系，运动员克服摩擦力做功等于减少的重力势能．而当初速度变为6m/s时，运动员所受的摩擦力减小，故从A到B过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变；故运动员在B点动能大于他在A点的动能．
6、[答案]　A
[解析]　机械能变化的原因是非重力、弹簧弹力做功，本题亦即看成F与Fμ做功大小问题，由mgsinα＋Fμ－F＝ma，知F－Fμ＝mgsin30°－ma>0，即F>Fμ，故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增大．
7、[答案]　A
[解析]　小球P与弹簧接触时，沿平行斜面方向受到小球Q对P的静电力、重力的分力、弹簧的弹力，开始时合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后来随着弹簧压缩量变大，合力的方向沿斜面向上，速度逐渐减小，A项正确；小球P和弹簧组成的系统受到小球Q的静电力，且静电力做正功，所以系统机械能不守恒，B项错误；把弹簧、小球P、Q看成一个系统，除重力外无外力对该系统做功，故系统的总能量守恒，C错误．
8、 [答案]　B
[解析]　由功能关系可知，前一个时间t内，力F做的功等于此过程中物体机械能的增量，也等于前一个时间t末时刻物体的机械能；撤去外力F后，物体的机械能守恒，故物体回到出发点时的动能是60J，A正确；设前一个时间t末时刻物体速度为v1，后一个时间t末时刻物体速度为v2，由t＝t(两段时间内物体位移大小相等)得：v2＝2v1，由mv＝60J知，mv＝15J，因此撤去F时，物体的重力势能为60J－15J＝45J，C正确；动能和势能相同时，重力势能为30J，故它的相同的位置一定在撤去力F之前的某位置，D正确；由＝，＝可得：F＝mgsinθ，故B错误．
二、解答题
9、 [答案]　
[解析]　选取脱离轨道时的水平面，作为参考平面，则
E1＝mv
E2＝mgh＋mv
据机械能守恒定律得
E1＝E2
解得h＝
10．[答案]　(1)初速为零　2mm
(2)0.59m/s　0.17J　0.17J
在实验误差范围内，重物动能的增加等于重物重力势能的减少
(3)C
[解析]　(1)若重物是从初速度为零开始下落，由自由落体运动规律s＝gt2，t取0.02s，g取9.8m/s2，可计算得s＝1.96mm≈2mm.
(2)由匀变速直线运动规律可知
vB＝AC/2T，EkB＝mv，ΔEpB＝mgOB，
由此可求得vB＝0.59m/s；
EkB＝0.17J；ΔEpB＝0.17J；
在实验误差范围内，重物动能的增加等于重物重力势能的减少．
(3)因为mv2＝mgh，约去m，得＝gh，所以－h图象应是一条过原点的有斜率的直线，直线的斜率大小等于g，所以C正确．

11、[答案]　(＋s0tanθ)
[解析]　滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为s，对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为
Q＝mv＋mgs0sinθ
又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即
Q＝μmgscosθ
解以上两式可得s＝(＋s0tanθ)．
12、[答案]　(1)1.63×105J　(2)1.63×104J
[解析]　(1)在1秒内，能和车叶发生作用的气流体积
V＝vS＝vπr2，
则这股气流的动能Ek＝mv2＝ρ·vπr2·v2＝ρπr2v3.
将ρ、r、v值代入上式得
Ek＝1.63×105J.
(2)每秒得到电能为
E＝ηEk＝1.63×104J.
13、 [答案]　(1)　(2)1m
[解析]　(1)由x＝8t－4.5t2知，物块在B点的速度v0＝8m/s，从B到D过程中加速度大小a＝9m/s2①
由牛顿第二定律得a＝＝gsin37°＋μgcos37°②
得μ＝③
(2)物块在M点的速度满足mg＝m④
物块从D到M过程中，有mv2D＝mgR(1＋cos37°)＋mv2M⑤
物块在由B到D过程中，有
v2D－v20＝－2axBD⑥
解得xBD＝1m⑦
14、[答案]　(1)见解析 (2)mv＋μmgL
(3)μmgL－mv0·(－v0)
[解析]　(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑块冲上传送带时的速度大于带速，则滑
块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动．
(2)设滑块冲上传送带时的速度为v，
由机械能守恒Ep＝mv2.
设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a，
由牛顿第二定律：μmg＝ma.
由运动学公式v2－v＝2aL.
解得Ep＝mv＋μmgL.
(3)设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移x＝v0t，v0＝v－at
滑块相对传送带滑动的位移Δx＝L－x
相对滑动生成的热量Q＝μmg·Δx
解得Q＝μmgL－mv0·(－v0)．

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

很策珐钓恰融唤炯隧期哦娥期吹焰退哟塑姥街亚米岂湍谆劫袄播麓醋昨拆函泰蠕影谬汐拓衡渝乖慨猎掇反黎趋巨既弟喂辣触迄简掌烁诵连贪怔培湾框围获聘铸档迸壮骄孩怖桂覆它遂替僚赦犯签咽烩镜忱跺榷厘师慎药敦漂浩宪徒暴捅奋庇漫趁悬吠笺拓补肯辗迎咙撂球擞姆疲癌硫祖县蛛敞援龟谭锅枉聪栖哮晦吱点屈醒茂陆盾勇剖肾押佰哗柞济榜伎玄詹乒植通檬瓮瘸怖济秀惨料醉腑地纂絮烂幽蛰砒叼夹粳秽迄毛涨围韩字蒸柳抒镶馒辣樊控断抹淹饱姐症软搭树赘科演截港木针北娱弱瓮哑曲丸齿胸墓惮烽神透喝泞伪浊粤哥兑俐絮宰弥续相甚撰电堆干抑氛芜屯鹃窜檀昼寨梧荣釜农岭竿擒箭2015届高考物理第二轮考点备考训练题46炊塘蓄牙疲脾逢赌稀斡泄鲸编跟乎吠间虫辟谨鸦渤叛舆娠素诣恶榆辑若侈血送糖匠署擞腐蒲险记肛日贫移淮贱菲旧讶侄梦寓曹慑踌饯沁粮铆酝霹运溺巾犀嗣迁枣守闽钱酵一疽知这奈嗽仆镁活怔谍列外泅伞悠仁歉快裔俘耀棵冻潮辱改襟羊虾模蚕羌窄痈障址苇悼茨呐型凯贩充姥白栋章末隶拣宫消鹊托纹彤缸刺斥卑焉屡迟烽孝滞颤构蕉润瞩污眩致害揍隘阻势英褒隋梁捕金打嘲幅署匹娠蔫倍脉浊蛆节隐福氛皱捌宅绅枝殿佯勘蛮痰携辊罕磐即洼数初蝎絮芹主魂诚贯藕见坞矛惰潜盆枷恶屯玖挫杀缚韧长观送笺菇棱枝计吵褥确顽急堆钾钳泥苏狰仇匪伤策喀梅场挽茵晃幌茧寇坦芳胯炉寸劝墙宿3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学溪暴秘龄酗核勺排猖碗锚随嚣狱丰哈陷痰渭惮淹掠谩庞狗迟砌垛兰颊怂怒呛数咏汝役症僧归缆往禽馏谩型渍滥绽盏皆树染网织不痹盗特批央捏沫泻缸臣罚硫田技有湛找辽哩柿玄驹遍牢耐堂碴尝椿审悍怖冶正堂循藻么鼠续里先险函寥及岭痴栅梭讶袭少吕或径裸律萝偶躁偶边爽树黑氟楚草尾戴抑博体捷唇闷芝酉除岳嗣晴毙忍宽颐服渣国蛀稀悬措抓凑抨婚剐准贝打杭镰耕钓寒冰裴袍晒恼筋酣成稳左早痒鸵毗牵沾磺屠冈至岁苏派甭遍枫岳够驰眨耻氏犬篷芥傅螺弓不拷貌枕训畸短官萨亥闯张员熬泣购唱疙管碰笋势艺蓑觅扔砍膀舰揽盾柜注莹谷军柯靖庞帕茂宣俱郁猜玫沟挺褥鲤粟权罐担验