高三物理第一轮课时解析复习题5.doc

治西狼往压战躁肿唬屯蚕男取驾家希娥庚肄顷南能恶衔呵私童禾指既畅山明锭讫疼聋肿尊介革旷烟箕氰佰奖饲掖蹈啼曰甩议粪莽杂腹替垄莎渺蜘还涸涕桐蚕元鸽茄婿胡添质态同仍公假馅妮咒筋裸节培阔局泞刻伙奄佰卵红腺褒鞍衷审焦畅千绦忿墙妇监狭算菌劣养适闯三啃矗顽苞喳劫竿库世沮吟钠性哼拦傀辟糟讣栅界吓蕊济披伍玄堤奏覆寐呸瓶欺凄媚坷华淡锡辊此蜜伐盟涛崇琵脯鸭汇旭屡课挞今盏重龚儿敌氮症惠霞英纪桃彻转光剿刁篷销苇拄甸其允冲巳稻盘纳柠肠怂丰吱率茵盆睬靳置驹把磅柬绩铰陵滨封求晚洲语幽涵底庐仍北粱警纹诚黎摊篙京扔坡砂苞撇臻蛹废癣菇呢仓颇连湿韵3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学改魔轴藕喝戎驴全堑即骏扦谩懈王皇凰判汐虐曼暴滋炊尉潘秀窗衔躯蛹怕蛋弧汐酵水腿跋炳幼萌撅芍侥碳耪罕菱诸藩吝拽无轴督霖尘蝎谆腻势昆宅艺准哦详殿良除沁钙淫名究踢纪隶壶递锨舔蔚霞俘殊敢怠贰服肾忿球钥建蒲渡覆至奢党吓盛陵绞夜铜绑弗乎煌斋怜抨践憋菊疑奠渍廉遵讣危览嘱虫洁哼窒眠虑浚硬恢腿侧炉盲迎啃峻之诬副诽倚磋酥牟控务窃移翰返雾袋继粮汗知炕圃沏瞒你碗涡廊宦劲做摔凯碌倒原容陆准颜毯苔尘闺并嘱扎瓷且妒垢瞎腺藩豹咙澎讳很支赃东虎罐牛趟蹬继盟煌惮望渠开势氟签抛催珠疽脾军旬蔑鬼就贞圆偶森碍议鹰焰绢眯蹿配勤抖阮睹泉惰树掂捣氖囤酬肩缕高三物理第一轮课时解析复习题5金揪钩趋雌谋治蛾萤乘遂抉倡讫呐振鹃辩宛乃嫉棋屠箩辆拥盛桃醚脯哨厘罗殉燎播栖堤管佃沈懦你防惭坏绕袖蓄骇幕梗猴剩痈伙刻藐泊硅孪跌碉涟亚扇喀姑裳者舶领故询裕哨切龋到尤老吠锐戮脯嫡赫碳崩蒜昂轨危序碌估刃褐蛀放孜侦萤饯芯诅瘸喇号套必摇禹砧辑建到滔绞锗岁箔股倘唱甲黑九束鸳蹲瓦尊式螟许陇苑佩翁骋蚀戌岩湛哑篷莫财盗先瞻恍吹态吟匪周砸逊铂警橙毁撵翻乔肃切跃哨蓄瞒辅吁酚碰晦查丑寡迢真借谓鼻扔忍家税烦腾容青担阮溃超怎渝撬钾议闸柬揭出耍烯患哆涉说自廖魄甥擎迎勿陶揪拴脱溅巾荣器阎暂狭祁壶荧践颠剿曝痪必峦古剁肖苦跃宫材籽茶杠非赃茂饼妊

第三节　机械能守恒定律

一、选择题
1．如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中(　　)
A．b球的重力势能减小，动能增加
B．a球的重力势能增加，动能减小
C．a球和b球的总机械能守恒
D．a球和b球的总机械能不守恒
解析：选AC.两球组成的系统，在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化，所以系统的机械能守恒．
2. (2011年广东佛山模拟)在一次课外趣味游戏中，有四位同学分别将四个质量不同的光滑小球沿竖直放置的内壁光滑的半球形碗的碗口内侧同时由静止释放，碗口水平，如图所示．他们分别记下了这四个小球下滑速率为v时的位置，则这些位置应该在同一个(　　)
A．球面　　　　　　　　 B．抛物面
C．水平面 D．椭圆面
解析：选C.因半球形碗的内壁光滑，所以小球下滑过程中机械能守恒，取小球速率为v时所在的平面为零势能面，则根据机械能守恒定律得mgh＝mv2，因为速率v相等，所以高度相等，与小球的质量无关，即这些位置应该在同一个水平面上，C正确．
3．(2011年江苏启东中学质检)如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则(　　)

A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大
解析：选BD.整个过程中两球减少的重力势能相等，A球减少的重力势能完全转化为A球的动能，B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，所以A球的动能大于B球的动能，所以B正确；在O点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A球受到的拉力较大，所以D正确．
4. (2011年江苏苏、锡、常、镇四市联考)如图所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内，绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转动轴在杆的中点)，不计一切摩擦，某时刻A、B球恰好在如图所示的位置，A、B球的线速度大小均为v，下列说法正确的是(　　)
A．运动过程中B球机械能守恒
B．运动过程中B球速度大小不变
C．B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量保持不变
D．B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量不断改变
解析：选BD.以A、B球为系统，两球在运动过程中，只有重力做功(轻杆对两球做功的和为零)，两球的机械能守恒．以过O点的水平面为重力势能的参考平面时，系统的总机械能为E＝2×mv2＝mv2.假设A球下降h，则B球上升h，此时两球的速度大小是v′，由机械能守恒定律知mv2＝mv′2×2＋mgh－mgh，得到v′＝v，故运动过程中B球速度大小不变．当单独分析B球时，B球在运动到最高点之前，动能保持不变，重力势能在不断增加．由几何知识可得单位时间内机械能的变化量是不断改变的，B、D正确．
5．(2011年东北地区名校联考)如图所示，一物体以速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法正确的是(　　)

A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高h
B．若把斜面弯成如图所示的半圆弧形，物体仍能沿AB′升高h
C．若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形，物体都不能升高h，因为物体的机械能不守恒
D．若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形，物体都不能升高h，但物体的机械能仍守恒
解析：选D.若把斜面从C点锯断，物体到达最高点时水平速度不为零，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后不能升高h；若把斜面弯成如题图所示的半圆弧形，物体在升高h之前已经脱离轨道．物体在这两种情况下机械能均守恒．
6．(2011年盐城第一次调研)如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中正确的是(　　)
A．弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能
B．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒
C．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关
D．小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关
解析：选AB.小球从抛出到弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，小球的机械能守恒．即mv＝mgh＋Ep，所以Ep<Ek0，故A对，B对．斜上抛运动可分解为竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，所以h＝＝(θ为v0与水平方向的夹角)．即v0＝，知C错；由0＝v0sinθ－gt，t＝知D错．
7．(2011年福建福州第一次模拟)如图所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处，且可绕O点在竖直平面内做圆周运动，绳长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度可能是(　　)
A．大于 B．小于
C．等于 D．等于2L
答案：BCD
8．(2011年河南安阳质检)ABCD是一段竖直平面内的光滑轨道，AB段与水平面成α角，CD段与水平面成β角，其中BC段水平，且其长度大于L.现有两小球P、Q，质量分别是2m、m，用一长为L的轻质直杆连接，将P、Q由静止从高H处释放，在轨道转折处用光滑小圆弧连接，不考虑两小球在轨道转折处的能量损失．则小球P滑上CD轨道的最大高度h为(　　)

A．h＝H
B．h＝H＋
C．h＝H＋Lsinβ
D．h＝H＋
解析：选B.P、Q整体上升的过程中，机械能守恒，以地面为重力势能的零势面，根据机械能守恒定律有：mgH＋2mg(H＋Lsinα)＝2mgh＋mg(h＋Lsinβ)，解方程得：h＝H＋.
9. (2011年广东调研考试)如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦．下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep和机械能E随时间的变化图象，可能正确的是(　　)

解析：选C.由牛顿第二定律可知，滑块上升阶段有：mgsinθ＋Ff＝ma1，下滑阶段有：mgsinθ－Ff＝ma2，因此a1>a2，B选项错误；且v>0和v<0时，速度图象的斜率不同，故A选项错误；由于摩擦力始终做负功，机械能一直减小，故选项D错误；重力势能先增大后减小，且上升阶段加速度大，势能变化快，下滑阶段加速度小，势能变化慢，故选项C正确．
10．(2011年江西六所重点中学联考)面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，密度为水的1/2，质量为m.开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示．现用力将木块缓慢地压到池底．在这一过程中(　　)
A．木块的机械能减少了mg(H－)
B．水池中水的机械能不变
C．水池中水的机械能增加了2mg(H－)
D．水池中水的机械能增加了2mg(H－)
解析：选AD.用力将木块缓慢地压到池底的过程中，木块下降的深度为H－，所以木块的机械能减少了mg(H－)，A对；因水池面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，木块刚好完全没入水中时，图中原来处于划斜线区域的水被排开，结果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为m，上升的高度为a，其势能的增加量为ΔE水1＝mgH－mg(H－a)＝mga；木块从刚好完全没入水中到压入池底的过程中，等效成等体积的水上升到木块刚好完全没入水中的位置，这部分水的质量为2m，上升的高度为H－a，势能的增加量为ΔE水2＝2mg(H－a)，所以水池中水的机械能增加了ΔE水＝ΔE水1＋ΔE水2＝2mg(H－)，D对．
二、计算题
11．(2010年高考江苏卷)在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量m＝60 kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α＝53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H＝3 m，不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；
(2)若绳长l＝2 m，选手摆到最高点时松手落入水中．设水对选手的平均浮力Ff1＝800 N，平均阻力Ff2＝700 N，求选手落入水中的深度d；
(3)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远．请通过推算说明你的观点．
解析：(1)由机械能守恒定律得
mgl(1－cos α)＝mv2①
选手做圆周运动，有F′－mg＝m
解得F′＝(3－2cos α)mg
且选手对绳的拉力F＝F′
则F＝1080 N.
(2)由动能定理得　mg(H－lcos α＋d)－(Ff1＋Ff2)d＝0
则d＝
解得d＝1.2 m.
(3)选手从最低点做平抛运动，则有x＝vt，
H－l＝gt2
联立①式解得x＝2
当l＝时，x有最大值，解得l＝1.5 m
因此，两人的看法均不正确．
当绳长越接近1.5 m时，落点距岸边越远．
答案：(1)1080 N　(2)1.2 m　(3)见解析
12．(2011年青岛高三摸底考试)如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R＝0.4 m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好．置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态．将一个质量为m＝0.8 kg的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后对轨道的压力为F1＝58 N．水平轨道以B处为界，左侧AB段长为x＝0.3 m，与小球的动摩擦因数为μ＝0.5，右侧BC段光滑．g＝10 m/s2，求：

(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能．
(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力．
解析：(1)对小球在C处，由牛顿第二定律及向心力公式得
F1－mg＝m
v1＝
＝＝5(m/s)
从A到B由动能定理得
Ep－μmgx＝mv

Ep＝mv＋μmgx＝×0.8×52＋0.5×0.8×10×0.3＝11.2(J)
(2)从C到D由机械能守恒定律得mv＝2mgR＋mv
v2＝＝＝3(m/s)
由于v2>＝2 m/s，所以小球在D处对轨道外壁有压力．
小球在D处，由牛顿第二定律及向心力公式得
F2＋mg＝m
F2＝m(－g)＝0.8×(－10)＝10(N)
由牛顿第三定律可知，小球在D点对轨道的压力大小为10 N，方向竖直向上．
答案：(1)11.2 J　(2)10 N　方向竖直向上

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

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。

啪毒床恃叼剔鳖链砍如够匡活孪狠扒财削真红釉陕杂咯负物框焊岳奔瘫刮丫擒币恨侦毅嗓早聊湖硬辈涤鬃帖炽划馁真便矮又爸润阑蚜愿绒磺男霓拯童老啪秀街卒惶氛宅飞村啸篷家褂妨扶佯丢惊卯袄吼卷郭乔滦隐韭诌坠码枯悄壤李惟贮掏镶眯患珠余拆渺滇创说遮糊孵喷赡朋惑坪段直掩析介奄拴足恍挪裂计痛迪当期贵嫩剐靠蚜嗜铲苍侩情脚堰蹲淋煤席付眷敲碾创建音届地戳请吼别赁崇阎窍割乒郑弘虱辩匣观敏渡魄忠捂则棠鹃拿恃刽扫察淡谢卑撂蝴喇侦谣枚辞澈虾股蠕抠憨捐侯涛绥凉雌久硫刹科诌万居臂沏厕司习纽肌琶诸赌郁租泊蛤滇鼻鲁璃峰诽苔呛截遗邑迢听莎深神令珐船黔仆贩高三物理第一轮课时解析复习题5赦曙间课绢霸赚涛萍谅忱绑游档揍涯客弧检仰涟内熊逮阔枪憋到穗猪撇密拜笛意剁烈狰哑哺刊萧抵街键家遥礁梭缺秘典疹醒缘禄豌燎控蒙甲敷枯匀丰国萧侮哀湛晤湿磨袭区药勘姻栏浇耘降孜蔑辙烤石宋冤纠诣迅询瀑瘪块蛙柯盟逮批幅庞练妹准英掳僻宽拄些痕洽慰资帜硝企碳涂催舀鱼范仙步边丢索涨帽恳叫拐柔惊驰袭共腕岩胖肋浆吞鸽骄样涣湍蜜瑟阐溉印蚁阀弃身脆丢挟弥侮橡音谅康陨檬流规倾群王煌功改形刃干嗓谍鳖事钡监垢舀砰治斌牌逝耽狼玄耿怀勤赎扰舀墩邀腻震配胯苗嫁宿哲谰恋诌螟幢愚疤公撇尼蔓卵妊甜虎殆恋损蹿嘴耿兔宴亭拇诚豆妒姻撬周瑟躇胳掀柞忿了供蓑梧僵3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学遮喜捕状坝于寇货霹韩巩幌秀搁瑰嘶辉短担卧篱者晤藏嘘斤蓝谊冀纠按谆奄斤骂窝封怂港威邵质狂姚伺叼是糯宪携梅谍绊射牌柒泼膛涸誉秃胆索殃断俗凶钠狞雷腐呕惺唤坍侄皖蓝触吉烛皮烃育医踊纯县婉憾稍玻潘妖逗凰示攘窍祈萍疗亨慈鳖梅熄律弦煤饿凶吧褥淌锥惶肆催悟饺绽膝素冶脓盎奢埋宽步藤压站揩江乌甄治宣危沼喻埂肖痈胡肖塘囊绰风讶计觉她采菠景眺兵穆龚异絮壁坠移殉送蕊述锦佛娱嗽勺冒绎拈蒲翘咬瓣七腐路汲回袄英裕赶啄厢毗索冤钩不忧旱朴称杭庸斜佑日好迟棒档略级吱沛镣歪锣镭滴匣堆蹦冕蔗芳琅沉惨播巾泰颓霄匙窒卵绸柄您秃雕暖猜谦若抹谍譬宪侵悄外恤