2015届高考物理二轮复习精讲精练课时冲关练(六)第6讲机械能守恒定律功能关系.doc

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 课时冲关练(六) 机械能守恒定律　功能关系 (45分钟,100分) 一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分) 1.在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面且不计空气阻力,则下列说法中不正确的是　(　　) A.物体到海平面时的重力势能为mgh B.重力对物体做的功为mgh C.物体在海平面上的动能为m+mgh D.物体在海平面上的机械能为m 【解析】选A。以地面为零势能参考平面,物体在海平面时的重力势能为-mgh,选项A错误;抛出后的过程中机械能守恒,选项C、D正确;重力做功与路径无关,选项B正确。 2.如图所示,长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端安装有固定转动轴O,杆可在竖直平面内绕O无摩擦转动。若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度v0=2,不计空气阻力,则下列说法正确的是　(　　) A.小球不可能到达圆周轨道的最高点Q B.小球能达到圆周轨道的最高点Q,且在Q点受到轻杆向上的支持力 C.小球能达到圆周轨道的最高点Q,且在Q点受到轻杆向下的拉力 D.小球能达到圆周轨道的最高点Q,且在Q点恰好不受轻杆的弹力 【解析】选B。设小球能到达Q点,且到达Q点时具有速度v,由机械能守恒得m=mg·2L+mv2,解得v=0,在最高点,小球所需的向心力为零,故受轻杆向上的大小为mg的支持力,选项B正确。 3.(2014·绥化二模)长L的轻杆两端分别固定有质量为m的小铁球,杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴。用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放,当杆到达竖直位置时,轴对杆的作用力F的大小和方向为　(　　) A.2.4mg　竖直向上　 B.2.4mg　竖直向下 C.6mg　竖直向上 D.4mg　竖直向上 【解析】选A。对于整个系统而言,机械能守恒,有mgL(-)=m(Lω)2+m(Lω)2,当杆运动到竖直位置时,顶端的小球向心力为F1+mg=m(L)ω2,底端的小球向心力为F2-mg=m(L)ω2,解以上三式得轴对杆的作用力F的大小F2-F1=2.4mg,方向竖直向上,选项A正确。 【总结提升】机械能守恒的判断方法 (1)物体只受重力作用,发生动能和重力势能的相互转化。如物体做自由落体运动、抛体运动等。 (2)只有弹力做功,发生动能和弹性势能的相互转化。如在光滑的水平面上运动的物体与一个固定的弹簧碰撞,在其与弹簧作用的过程中,物体和弹簧组成的系统的机械能守恒。上述弹力是指与弹性势能对应的弹力,如弹簧的弹力、橡皮筋的弹力,不是指压力、支持力等。 (3)物体既受重力又受弹力作用,只有弹力和重力做功,发生动能、重力势能、弹性势能的相互转化,如做自由落体运动的小球落到竖直弹簧上,在小球与弹簧作用的过程中,物体和弹簧组成的系统的机械能守恒。 (4)物体除受重力或弹力外虽然受其他力的作用,但其他力不做功或者其他力做功的代数和为零,如物体在平行斜面向下的拉力作用下沿斜面向下运动,其拉力与摩擦力大小相等,该过程中物体的机械能守恒。 4.(2014·吉林一模)如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面,其运动的加速度为g,物体在斜面上上升的最大高度为h,则物体在此过程中　(　　) A.重力势能增加了mgh B.动能损失了mgh C.机械能损失了mgh D.物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小 【解析】选D。物体上升高度h过程中,重力做功-mgh,重力势能增加mgh,A错误;根据倾角为30°,可知物体沿斜面上升位移为2h,此过程合力为ma=mg,合外力做功等于动能变化量,即动能变化量ΔEk=-ma×2h=-mgh,即动能减少mgh,B错误;ΔE=-mgh+mgh=-mgh,机械能损失mgh,C错误;物体沿斜面上升过程,克服摩擦力的功率P=Ffv=Ff(v0-t),摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,D正确。 【 A.他的动能减少了 B.他的重力势能减少了 C.他的机械能减少了 D.他的机械能保持不变 【解析】选B。在运动员减速下降高度为2m的过程中,运动员受重力和阻力,由动能定理得(mg-F)h=ΔEk,解得ΔEk=-4000J,A错误;WG=-ΔEp=mgh=1200J,他的重力势能减少了1200J,B正确;除了重力之外的力做功等于机械能的变化,故W外=WF=-Fh=5200J,他的机械能减少了5200J,C、D错误。 5.(2014·池州一模)如图所示,质量m=10kg和M=20kg的两物块,叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连,初始时刻,弹簧处于原长状态,弹簧的劲度系数k=250