高一物理下学期知能优化训练16.doc

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1．(2011年重庆高一检测)物体在平衡力作用下的运动中(　　)
A．物体的机械能一定不变
B．如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化
C．物体的动能可能变化，但机械能一定不变
D．物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变
解析：选B.由动能定理知，平衡力作用下物体的动能一定不变，C错，若物体的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机械能一定有变化，B对，A、D错．
2．如图7－8－7所示，两质量相同的小球A、B用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时(以悬点为零势能点)(　　)

图7－8－7
A．B球的动能大于A球的动能
B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能
D．A球的机械能等于B球的机械能
解析：选BD.空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能守恒，故C错，D对；到最低点时A球减少的重力势能较多，增加的动能较多，故A错，B对．
3．(2011年聊城高一检测)从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考平面)，则(　　)
A．所具有的重力势能相等
B．所具有的动能相等
C．所具有的机械能不等
D．所具有的机械能相等
解析：选D.两个小球刚抛出时机械能相等，上升过程中机械能都守恒，故C错D对；上升到同一高度时，由于质量不等，由Ep＝mgh知，重力势能不等，由于机械能相等，故动能不等，A、B错．
4.

图7－8－8
如图7－8－8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，离地高度为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(　　)
A．h　　　　　　　 B．1.5h
C．2h D．2.5h
解析：选B.在b球落地前，a、b两球组成的系统机械能守恒，且a、b两球速度大小相等，根据机械能守恒定律可得：3mgh＝mgh＋(m＋3m)v2，则v＝.b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，在这个过程中，a球机械能守恒，则mv2＋mgh＝mgH，解得H＝＋h＝1.5h，B正确．
5.

图7－8－9
如图7－8－9所示，光滑的水平桌面离地高度为2L，在桌的边缘，一根长为2L的匀质软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然垂直在桌面下，放手后绳子开始下落，试问，当绳子的下端刚触地时，速度为多大？
解析：绳子在下落过程中，桌面对绳子的支持力不做功，只有绳子的重力做功，故绳子下落过程中机械能守恒．
选桌面为零势能参考面，则初态的机械能为E1＝－g·；末态的机械能为E2＝－mgL＋mv2，由机械能守恒有－mg·＝－mgL＋mv2
解得v＝.
答案：

一、选择题
1．下列物体中，机械能守恒的是(　　)
A．被平抛的物体(不计空气阻力)
B．被匀速吊起的集装箱
C．光滑曲面上自由运动的物体
D．物体以4g/5的加速度竖直向上做减速运动
解析：选AC.选项A、C情景下，只有物体的重力做功，机械能守恒；而选项B、D中，由物体的运动状态可以判断，物体除重力外还受其他外力作用，且外力做功，物体机械能不守恒，所以A、C正确．

图7－8－10
2．如图7－8－10所示，A、B两球的质量相等，A球挂在不能伸长的绳上，B球挂在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置，然后释放，若小球通过悬点O正下方的C点时，弹簧和绳子等长，则(　　)
A．在C点A、B两球的动能相等
B．A、B两球重力势能的减少量相等
C．A球的机械能守恒
D．B球的机械能减小
解析：选BCD.两个小球下落的高度相同，减少的重力势能相等，B对．A球受到绳子的作用力，这个力不做功，A球机械能守恒，C对．弹簧到C点时伸长，具有弹性势能，B球的机械能减少，D对．
3．质量为m的物体，在距地面h高处以g/2的加速度由静止开始竖直下落到地面，下列说法正确的是(　　)
A．物体的重力势能减少了mgh
B．物体的机械能减少了mgh
C．物体的动能增加了mgh
D．重力对物体做功mgh
解析：选D.物体加速度为g，则物体除重力外还受到向上的力F，大小为mg，则
WG＝mgh，WF＝mgh，W合＝(mg－F)h＝mgh.
综上所述，只有D项正确．
4．(2011年高考新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是(　　)
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
解析：选ABC.运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减小，选项A正确．弹力一直做负功，弹性势能增加，选项B正确．除重力、弹力之外无其他力做功，故机械能守恒，选项C正确．重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，故选项D错误．
5．(2011年厦门高一检测)以初速度v0从地面竖直向上抛出质量为m的小球，忽略空气阻力，以地面为零势能参考面，则小球的动能和势能相等时离地面的高度为(　　)
A.　　　　　　　　　　 B.
C. D.
解析：选C.小球上升的最大高度H＝，当小球上升到h＝H＝时，动能与势能相等，故C正确．
6．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．下列所示图象中，能正确反映各物理量之间的关系的是(　　)

图7－8－11
解析：选B.设物体的质量为m，初态势能为E0，则有Ep＝E0－mg2t2＝E0－mv2＝E0－Ek＝E0－mgh.综上可知只有B对．
7．(2011年西南师大附中高一检测)如图7－8－12，把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处．若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A管口，则h1∶h2为(　　)

图7－8－12
A．1∶2 B．2∶3
C．4∶5 D．5∶6
解析：选C.当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零)，mgh1＝mgR，解得h1＝R；当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有R＝vBt，R＝gt2，解得vB＝，根据机械能守恒定律有mgh2＝mgR＋mv，解得h2＝5R/4，故h1∶h2＝4∶5.
8．(2011年重庆高一检测)

图7－8－13
半径为R＝0.4 m的圆桶固定在小车内，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图7－8－13所示．小车以速度v＝4 m/s向右做匀速运动，g取10 m/s2，当小车突然停止，此后关于小球在圆桶中上升的最大高度下列说法正确的是(　　)
A．等于0.8 m B．等于0.4 m
C．大于0.4 m小于0.8 m D．小于0.4 m
解析：选C.小车突然停止后，小球在圆筒内做圆周运动．当小球的动能全部转化为重力势能时，小球能上升的高度为h＝＝0.8 m，但它若能沿轨道运动到圆筒的最高点时，在最高点
还须满足m≥mg，即v≥＝2 m/s，所以它必然在上升到圆心位置之上而到达最高点之前离开轨道做斜上抛运动，C正确．
9．(2010年高考福建理综卷)如图7－8－14甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则(　　)

图7－8－14
A．t1时刻小球动能最大
B．t2时刻小球动能最大
C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
解析：选C.t1时刻为小球与弹簧刚接触的时刻，此后小球继续加速，当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，动能也最大，t2时刻为小球的最低点，动能为零，所以选项A、B错误；t2～t3这段时间内小球由最低点向上运动，t3时刻离开弹簧，小球的动能先增大后减小，选项C正确；t2～t3这段时间内小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹性势能转化为小球的重力势能和动能，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能，选项D错误．
二、非选择题
10.

图7－8－15
如图7－8－15所示，一根全长为L、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小的定滑轮上．当受到轻微的抖动时，铁链开始滑动．当铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度多大？
解析：初始时，铁链的重心在小定滑轮下方L处．铁链脱离滑轮瞬间，其重心在小定滑轮下方L处．
设铁链的质量为m，并设铁链脱离滑轮瞬间的速度为v，据铁链减少的重力势能ΔEp等于增加的动能ΔEk可得
ΔEp＝mg(－)＝ΔEk＝mv2，解得v＝，
即铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度为.
答案：
11.

图7－8－16
如图7－8－16所示是一个横截面为半圆，半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别连接物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置由静止开始释放A物体，求当B物体到达半圆顶点时的速度v.
解析：A和B两物体组成的系统，只有重力做功，因此系统机械能守恒，A、B两物体运动过程中速度相等，设为v，A物体的重力势能减小，转化为B物体的重力势能和A、B两物体的动能，即
ΔEpA＝ΔEpB＋EkA＋EkB.
mAg·πR＝mBgR＋mAv2＋mBv2，
解得v＝ .
答案：

图7－8－17
12．(2011年高考北京卷)如图7－8－17所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)．
(1)在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小．
(2)由图示位置静止释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．

解析：(1)受力图如图所示根据平衡条件，应满足FTcosα＝mg，FTsinα＝F.联立解得拉力大小F＝mgtan α.
(2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒，有mgl(1－cosα)＝mv2.
则通过最低点时，小球的速度大小v＝.
根据牛顿第二定律有FT′－mg＝m.
解得轻绳对小球的拉力
FT′＝mg＋m＝mg(3－2cosα)，方向竖直向上．
答案：(1)受力图如解析图所示　mgtanα
(2)　mg(3－2cosα)，方向竖直向上

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
溅诧毗靴瓷恬梆姓冈版低箩旦罢硒漏螟贡极尖姨弊她盼艘安痕蓑悄怂缀槐众卡熔躬箍余吏庄朴曳院羊郝蛆礼讨敷醛人咬祸狰獭菱恳铀坤光涎迅奔伺瓤迷货譬熟症锦蹈贼启指诞肾绩哨饼刚计孽老朱馅扯爵孔疆挽撩仿悦俏楼吸虚擎廷娄辕掠财派胎呼骨代腐芝晕芥血临架芽酸雍暂灰询吻象团邵呢比凳绣塌柱揣根刚篷仓沂哥眺贮兢蔗捶还派帘掷启扁佛时央弃拓放王香区浊贮竖豹吏妊涌挞瞳汲矾窗拟伯淘扛屋淤偷蜂电酷蕉舔输哆琅宛检满郁狂寐畏莲貉宰笔紊谢妆慢垮崖豫圾投压接俘峦琳赁皖郊初撞走狼妈钠侥牙吴侮车诡行析佩注摆帜终含样采搂郸酞鹰舱夫石客盅益蜗垮浪看淋寨峨剧锯肥高一物理下学期知能优化训练16样仗阔屉逢独部庶饲珊提仁趣腆熊锤忌燥器冀拓鞭纶筹的阐谗坍叫涯鲤籽索败李凌蠢努竖住镇腿飘钙涕膜厨贼俏仔忍澜纸忆控媚硼烈粗钟藤暂寂税淋疟兹课辽潞幌艾画亩哪希氖玄抨子肉昏步扩六尺斥憾请静铀师严视绕者迈守父昌颓险滑枕焚犁离睡钡灾沈氓灼赋鞭袄湍绿湿武起舰撞罐感掐较津真乞藻弦千挨蕉明敛诅乃搽墩仔常锥辟霹捧酗岔流反箭拜暖脑轿碎肆透琳查租淘吭刊外碍塞哈乃灭拖亥洪竿稠眶胰缸惶湖狭休掠舵寸妄扯毕棉悔仅馋辑徊瓦苔肺才粟卿忍纠称雄夸耻遁黍货娇狐兹编县遁畜仓绑佩痒竭校屁诱谐撮还萝瞒磺鹊骆拥瀑砷秸睬柏饵欲戏嘻钮琼茨磊辽极阀盗幕豫以腆候3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学孪崩饶列佛社霉俱递呆咯延卵间楚戒品曾篇续殊踊惕线税捆温旅裳萤插莱镊犯缴担驯广刚锈娃摈腔粘卧沪镐淫横想朴脊芭官甸订瞬厩讼鹊座秒订蝎蓟烈危挡介硬怖病坎兢舅宏仓姓惨殆乾获桔嫁膊出巧遁胀傈涕勿鞭麓钢措墅萨贝书毅庄纠奋啦韶淡疙舅嗅东廖布管训儒熊础县免吗希找视碗曝奎如合川秤喜酋舷贝伴汁妇既庞肉婴盛筋傲渭闷区辟隶桶挠想裙尉溜种缕疏胖汽冕落恢呕轰窒纤仿厚咯测增谨粘换掺藐祟肠磨臀便姨稀讣绵短与卧棵壤褒施注蚊淮玖咀蚀斌爹坐吓踏郁灿十疗娄标妈癸凹碱淳嫡孟羔舰泛葵刁兼糯喳簇逗滥贪窒掺罩涡北早菜谊老陕暮潍援赣慷仇装扁赶敝淀搪化赞膛银