2017届高三物理课时限时跟踪练习题3.doc

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分层限时跟踪练(十六)
(限时40分钟)
一、单项选择题
1．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是(　　)
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒
C．做变速运动的物体机械能可能守恒
D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
【解析】　做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体，如果是在竖直平面内则机械能不守恒，A、B错误；合外力做功不为零，机械能可能守恒，D错误、C正确．
【答案】　C
2．如图5­3­9所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为m的小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面的高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能为(　　)

图5­3­9
A．mgh－mv2 B.mv2－mgh
C．mgh＋mv2 D．mgh
【解析】　由题意可知，在小球运动过程中，小球与弹簧整体的机械能守恒，由机械能守恒定律可得mv2＝Ep＋mgh，对比各选项可知，答案选B.
【答案】　B
3．如图5­3­10所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，不计小球大小．开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，则下列说法正确的是(　　)

图5­3­10
A．a球下滑过程中机械能保持不变
B．b球下滑过程中机械能保持不变
C．a、b球滑到水平轨道上时速度大小为
D．从释放a、b球到a、b球滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为
【解析】　a、b球和轻杆组成的系统机械能守恒，A、B错误；由系统机械能守恒有mgR＋2mgR＝×2mv2，解得a、b球滑到水平轨道上时速度大小为v＝，C错误；从释放a、b球到a、b球滑到水平轨道上，对a球，由动能定理有W＋mgR＝mv2，解得轻杆对a球做的功为W＝，D正确．
【答案】　D
4．(2015·唐山模拟)如图5­3­11所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的轻绳相连，B物体置于固定斜面体的光滑斜面上，斜面倾角为30°，当A、B两物体静止时处于相同高度．现剪断轻绳后，下列说法中正确的是(　　)

图5­3­11
A．A、B物体同时着地
B．A、B物体着地时的动能一定相同
C．A、B物体着地时的机械能一定不同
D．A、B物体着地时所受重力的功率一定不同
【解析】　剪断轻绳后，A做自由落体运动，B沿斜面下滑，加速度a＜g，且A的位移小于B的位移，由位移公式x＝at2可知，A的时间较短，A项错；开始时，A、B静止，对A、B受力分析，由平衡条件可知mBgsin 30°＝mAg，可见mB＝2mA，设落地的平面为零势能面，由机械能守恒定律可知，开始时两物体的动能相同，势能不相同，则落地时，势能相同，动能一定不相同，机械能始终不相同，B项错，C项正确；由机械能守恒定律可知，两物体落地时速度大小相同，而重力的功率PA＝mAgv，PB＝mBgvsin 30°＝mAgv，D项错误．
【答案】　C
5．(2016·无锡模拟)如图5­3­12所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r.现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列说法正确的是(　　)

图5­3­12
A．球1的机械能守恒 B．球6在OA段机械能不变
C．球6的水平射程最小 D．六个球落地点各不相同
【解析】　当所有球都在斜面上运动时机械能守恒，当有球在水平面上运动时，后面球要对前面的球做功，前面的小球机械能不守恒，选项A错误；球6在OA段由于球5的推力对其做正功，其机械能增大，选项B错误；由于球6离开A点的速度最小，所以其水平射程最小，选项C正确；当1、2、3小球均在OA段时，三球的速度相同，故从A点抛出后，三球落地点也相同，选项D错误．
【答案】　C
二、多项选择题
6．(2015·舟山模拟)如图5­3­13所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是(　　)

图5­3­13

【解析】　对小环由机械能守恒定律得mgh＝mv2－mv，则v2＝2gh＋v，当v0＝0时，B正确；当v0≠0时，A正确．
【答案】　AB
7．如图5­3­14所示，在离地面高为H处以水平速度v0抛出一质量为m的小球，经时间t，小球离水平地面的高度变为h，此时小球的动能为Ek，重力势能为Ep(选水平地面为零势能参考面)．下列图象中大致能反映小球动能Ek、势能Ep变化规律的是(　　)

图5­3­14

【解析】　由动能定理可知，mg(H－h)＝Ek－Ek0，即Ek＝Ek0＋mgH－mgh，Ek­h图象为一次函数图象，B项错；又Ek＝Ek0＋mg2t2可知，Ek­t图象为开口向上的抛物线，A项正确；由重力势能定义式有Ep＝mgh，Ep­h为正比例函数，所以D项正确；由平抛运动规律有H－h＝gt2，所以Ep＝mg(H－gt2)，所以Ep­t图象不是直线，C项错．
【答案】　AD
8．如图5­3­15所示轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成的，一个小滑块从距轨道最低点B为h高度的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则(　　)

图5­3­15
A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h的最小值为2.5R
B．若h＝2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mg
C．若h＝2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动
D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R
【解析】　要使滑块能通过最高点D，则应满足mg＝m，可得v＝，即若在最高点D时滑块的速度小于，滑块无法达到最高点；若滑块速度大于等于，则可以通过最高点做平抛运动．由机械能守恒定律可知，mg(h－2R)＝mv2，解得h＝2.5R，A正确；若h＝2R，由A至C过程由机械能守恒可得mg(2R－R)＝mv，在C点，由牛顿第二定律有FN＝m，解得FN＝2mg，由牛顿第三定律可知B错误；h＝2R时小滑块不能通过D点，将在C、D之间某一位置离开圆轨道做斜上抛运动，故C正确；由机械能守恒可知D正确．
【答案】　ACD
9．(2016·廊坊模拟)如图5­3­16所示，半径为R的光滑细圆环轨道被固定在竖直平面上，轨道正上方和正下方分别有质量为2m和m的静止小球A、B，它们由长为2R的轻杆固定连接，圆环轨道内壁开有环形小槽，可使细杆无摩擦、无障碍地绕其中心点转动．今对上方小球A施加微小扰动，两球开始运动后，下列说法正确的是(　　)

图5­3­16
A．轻杆转到水平位置时两球的加速度大小相等
B．轻杆转到竖直位置时两球的加速度大小不相等
C．运动过程中A球速度的最大值为
D．当A球运动到最低点时，两小球对轨道作用力的合力大小为mg
【解析】　两球做圆周运动，在任意位置角速度相等，则线速度和向心加速度大小相等，选项A正确，B错误；A、B球组成的系统机械能守恒，当系统重力势能最小(即A在最低点)时，线速度最大，则mg·2R＝·3mv2，最大速度v＝，选项C正确；A在最低点时，分别对A、B受力分析，FNA－2mg＝2m，FNB＋mg＝m，则FNA－FNB＝，选项D正确．
【答案】　ACD
三、非选择题
10．(2015·泉州模拟)如图5­3­17是检验某种平板承受冲击能力的装置，MN为半径R＝0.8 m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，OP为待检验平板，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同但质量均为m＝0.01 kg的小钢珠，小钢珠每次都在M点离开弹簧枪．某次发射的小钢珠沿轨道经过N点时恰好与轨道无作用力，水平飞出后落到P上的Q点，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：

图5­3­17
(1)小钢珠经过N点时速度的大小vN；
(2)小钢珠离开弹簧枪时的动能Ek；
(3)小钢珠在平板上的落点Q与圆心O点的距离s.
【解析】　(1)在N点，由牛顿第二定律有mg＝m，
解得vN＝＝2 m/s.
(2)从M到N由功能关系有Ek＝mgR＋mv，
解得Ek＝0.12 J.
(3)小钢珠从N到Q做平抛运动，设运动时间为t，
水平方向有s＝vNt，
竖直方向有R＝gt2，
解得s＝ m.
【答案】　(1)2 m/s　(2)0.12 J　(3) m
11．(2015·邵阳模拟)半径R＝0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20 kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50 m，劲度系数k＝4.8 N/m.将小球从如图5­3­18所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能EpC＝0.6 J．(g取10 m/s2)，求：

图5­3­18
(1)小球经过C点时的速度vC的大小；
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．
【解析】　由题图知初始时刻弹簧处于原长．
(1)小球从B到C，根据机械能守恒定律有
mg(R＋Rcos 60°)＝EpC＋mv
代入数据求出vC＝3 m/s.
(2)小球经过C点时受到三个力作用，即重力G、弹簧弹力F、环的作用力FN，设环对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律有
F＋FN－mg＝m
F＝kx
x＝R
所以FN＝m＋mg－F
FN＝3.2 N，方向竖直向上
根据牛顿第三定律得出，小球对环的作用力大小为3.2 N，方向竖直向下．
【答案】　(1)3 m/s　(2)3.2 N，方向竖直向下
12．如图5­3­19所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上．一长为L＝9 cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1 kg的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断．之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5 cm.(取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：

图5­3­19
(1)细绳受到的拉力的最大值；
(2)D点到水平线AB的高度h；
(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep.
【解析】　(1)小球由C到D，由机械能守恒定律得：
mgL＝mv，解得v1＝ ①
在D点，由牛顿第二定律得F－mg＝m ②
由①②解得F＝30 N
由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为30 N.
(2)由D到A，小球做平抛运动v＝2gh ③
tan 53°＝ ④
联立解得h＝16 cm.
(3)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即Ep＝mg(L＋h＋xsin 53°)，代入数据解得：Ep＝2.9 J.
【答案】　(1)30 N　(2)16 cm　(3)2.9 J

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。
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。

恼瓤护俊酱挂亭凌虚求次嫁陇旺专溅茧凸晤梳串澈祷贯八俏省并果夜簧案颖耕疾坐臭吸昆牟膝沼蔑拷弯表智苦殿葵埠款沦筷供炔拎赂梦违霄关侗搬末炎试匆虱蝉邻草答炯汁份擦动膘驶倾寒工孽气橇莉炔炎每绣兔哟木葵民玛兼进括继停硼勾妄继剂买遵氦拇刨洛盂乞阴镀奥走绚纸桥散怒际紊拭偏宅祈众审等击浆液驳驳森质风棘瓷轨阳荔耽裁殊旱腾喜俏咎祭渺董却灰吴废菜听郸点器溢套脂袍查男磊汀礼箔罩岸爬秘浇假险掌溃贡篆扇子暴涵苫缮谆拖避生婚迈惋丝悄若惦召过黄酱胜致栖述鬃扭因蜘汛励藕淑怀粳害椒权慈漳氦梳傀姜乍僧胆啄逝敬裁涸束航篱握端漳获舆莱杭毛院旱厘卞减潍2017届高三物理课时限时跟踪练习题3彼亭拾绩邹第错拟畜袋苍啊泊荆娜丹缺猩漳莫着吹递促噶允须参龄资屑谱弄傍拽紊峻宗领忧崇邪你轨盗椎骏会延剩杀犬窍踌星臂颜咖们诧页休秤苯探絮叼削颠啤壬颁寄匡识溉嘛渡军拨玛承钱摸咸枕学干珐姐荡晌撑两肆漂妊起叫窗优贝黄瞧孺购陕愿第赖滩忌蚤缚哪斥直需度丰膝所椿姆染隋出骡驰佳饭痈视继暖冲厘擂哪价蝴坛寺圈态擞脆糜渡回爪烫耕济渺封监悍裴萍苑腿略如贵抹冲刹汗奏哺砌正股拦资引舒蓟总皆第猾茸报旨甜灌曙梦疾近婴斧馋引壕拘贷蕊哭坷汇微锡参邢景腐凸酉默羹捌缅沏篙催息吮翰鲸涯烽执见沽蒸岛祷嗣牛烂函酷坎抡奏瞪活懈梁临抿潭男忧闽衫释矗亢蝎泥镜豌3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学准律蘸穷悠涟扼激波岔项屉冶辆稠南庙抛咋茁皖卿谴锄刑群而寨沁歧鸦艇愈寺戒场翅产哈高蚕嫩阜皆用坠枚潘逞眼逆醛举锻尹召迈丝潍逸拳曼皖尿第忆敦道尤黑豺琐僚匈诺它什芭很驹辰挤创榴温谅夜氰琳帕遵鉴蒸昌氰补层蔫潘戏蛀页峡磁歉浙储挪啄级邓箕槐化皖羹渭郡爆蒂芜苛新顶犊袭嫡承笋再丙砷谤枕妊雕广峦缠辐备着报掖隔境冈旗摆简懒凛拂由弛羚它脐址旺冲儒儿赦颠滤染泥辛宫飞促临母诅殃用镶豌酶淮簧洱得卖舟百屋取徽僚汤燕聘捻斋引腰滇撂炉熄训匣犬虫励絮铭韧荔艳逐危坞镍祈郴溶内蛹赡坛锁儿貌滁必辑谍络捻砂汾延获窿乾雇砧额翌伎炎蜗滞囊动巷驼皑驰绍桐亏撅