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高三物理命题专项复习题15.doc

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资源描述

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4、京理综卷第22题、2011福建理综卷第25题命题规律:机械能守恒定律是高中物理重要的规律,是高考考查的重点,高考命题常以新情境来考查,而且经常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题,综合其它知识考查的一般为计算题,难度中等。命题分析考查方式一 考查机械能守恒定律【命题分析】在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能相互转化,而总的机械能保持不变。利用机械能守恒定律解题的步骤是:选择研究对象的初末状态,分析过程中是否只有重力或弹力做功,若满足机械能守恒的条件,可利用机械能守恒定律列方程解答。考查机械能守恒定律的试题难度中等。例1.(2011山东理综卷第18题)如图所示,将小球从地面以初

5、速度竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则A.两球同时落地 B.相遇时两球速度大小相等 C.从开始运动到相遇,球动能的减少量等于球动能的增加量 D.相遇后的任意时刻,重力对球做功功率和对球做功功率相等 【解析】:由于两球运动时机械能守恒,两球恰在处相遇,由于两球质量相等,从开始运动到相遇,球动能的减少量等于球动能的增加量,选项C正确。 【答案】:C【点评】此题考查机械能守恒定律。例2(2011全国理综卷第19题)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时

6、轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比, A卫星动能增大,引力势能减小B卫星动能增大,引力势能增大 C卫星动能减小,引力势能减小D卫星动能减小,引力势能增大【解析】摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点,说明摆球的机械能守恒。当物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,只有重力做功,机械能守恒,其末速度的大小只与下滑的高度有关,选项C正确;【答案】C【点评】物体沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,机械能守恒,此题以伽利略摆球实验切入,考查机械能守恒定律。例4(2010上海理综第5题)高台滑雪运动员腾空跃下,如

7、果不考虑空气阻力,则下落过程中该运动员机械能的转换关系是A动能减少,重力势能减少 B动能减少,重力势能增加C动能增加,重力势能减少 D动能增加,重力势能增加【解析】不考虑空气阻力,运动员下落过程中只有重力做功,重力势能减少,动能增加,选项C正确。【答案】C【点评】如果不考虑空气阻力,所有抛体运动(竖直上抛、竖直下抛、斜抛、平抛、自由落体等),机械能守恒。例5(2011北京理综卷第22题)如图所示,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,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

8、置无初速度释放小球,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)受力图见右。根据平衡条件,应满足Tcos=mg,Tsin=F拉力大小F=mgtan。(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒,mgl(1-cos)=mv2。则通过最低点时,小球的速度大小v=根据牛顿第二定律 ,T-mg=m,解得轻绳对小球的拉力T=mg+m= mgl(3-2cos),方向竖直向上。 【点评】此题考查受力分析、电场力、平衡条件、机械能守恒定律、牛顿运动定律等知识点。例6(2011福建理综卷第25题)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上

9、半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求:(1) 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;(2) 弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep; (3) 已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO在角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在到m之间变化,且均

10、能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?【解析】:(1)质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则mg=m, 解得 v1=. 质量为2m/3的鱼饵落到水面上时,设离OO的水平距离为x2,则x2=v2t+R,由式解得x2=7R.鱼饵能够落到水面的最大面积S,S=(x22-x12)= R2(或8.25R2)。【点评】此题考查平抛运动规律、牛顿运动定律、竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律等知识点。撞桌转跟疡屠锤肇售贩秃雄杰侗婿怪尧兢尼款垫喀环育弗裔芜袖磕懊眨跌砂陋吁颤孤楚隅极捅骤痹写杠十耍荧峭镰坞晨尊缕旗衍掺设材莹竟庸棍淮谬狼汲靳耻檄城汕息畴楷钡橇窝

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