【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 5.3 机械能守恒定律提升训练（含2014新题）.doc

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 5.3 机械能守恒定律提升训练（含2014新题） 1．(2014·河南郑州测试)下列物体运动过程中满足机械能守恒的是(　　) A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 B．忽略空气阻力，物体竖直上抛 C．火箭升空 D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升 解析：跳伞运动员匀速下降，除重力做功外，还有阻力做功，A错误；物体竖直上抛时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；火箭升空时，推力做正功，机械能增加，C错误；拉着物体沿光滑斜面匀速上升时，机械能增加，D错误． 答案：B 2．(2014·湖北八校一次联考)将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v.以水平地面为零势能面．下列图象中，能正确反映各物理量与h的关系的是(　　) 解析：设抛出点距离地面的高度为H，由平抛运动规律x＝v0t，H－h＝gt2可知：x＝v0，图象非抛物线，故A项错误；平抛运动物体机械能守恒，故B项正确；平抛物体的动能Ek＝mgH－mgh＋mv，C项正确，D项错误． 答案：BC 3．(2014·广东省中山一中模拟)有一个小球做竖直上抛运动，它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，其上升的最大高度为20 m，在上升过程中，当小球的动能和重力势能相等时，其高度为(　　) A．上升时高于10 m，下降时低于10 m B．上升时低于10 m，下降时高于10 m C．都高于10 m D．都低于10 m 解析：我们以10 m这一高度作为比较对象．在这一高度，小球的重力势能为在最高点势能的一半，又小球上升过程中受到的合力不变，小球在这一高度的动能也为它在开始位置时动能的一半，但在上升过程中小球要克服空气阻力做功，因此其最大动能要大于最大势能，于是小球在10 m这一高度的动能大于势能，所以小球的动能与势能相等的位置应在高于10 m处．类似地分析小球在下降时的情况可知小球在下降时其动能和势能相等的位置应在低于10 m处． 答案：A 4．(2014·盐城市调研考试)如图所示，两物体A、B用轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同时由静止开始运动，在运动过程中，对A、B两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度)(　　) A．机械能守恒 B．机械能不断增加 C．当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 D．当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时，A、B两物体速度为零 解析：F1、F2加在A、B上以后，A、B向两侧做加速度a＝减小的加速运动．当F＝kx时，加速度为零，速度达到最大，以后kxF，A、B向两侧做减速运动，至速度减为零时，弹簧伸长到最长，从A、B开始运动到弹簧伸长到最长的过程中，F1、F2都一直做正功，使系统的机械能增加．以后弹力作用使弹簧伸长量减小，F1、F2开始做负功，则系统的机械能减小． 答案：C 5．如图所示，在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为30°.用手拿住C，使细绳刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行，已知B的质量为m，C的质量为4m，A的质量远大于m，重力加速度为g，细绳与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，求： (1)当B的速度最大时，弹簧的伸长量； (2)B的最大速度． 解析：(1)通过受力分析可知：当B的速度最大时，其加速度为0，细绳上的拉力大小为F＝4mgsin 30°＝2mg，此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量为xA，满足 kxA＝F－mg 则xA＝ (2)开始时弹簧压缩的长度为：xB＝ 因A质量远大于m，所以A一直保持静止状态，B上升的距离以及C沿斜面下滑的距离均为h＝xA＋xB.由于xA＝xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，B的速度最大时，B、C的速度相等，设为vBm，由能量关系： 4mghsin 30°＝mgh＋(m＋4m)v 由此解得vBm＝2g 答案：(1)　(2)2g