2011届高三物理一轮复习同步练习25：机械能及其守恒定律.docVIP

中国最大的教育门户 E度高考网 中国最大的教育门户网站 E度高考网 机械能及其守恒定律 一、选择题(本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得 5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．物体沿直线运动的v－t关系如图1所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W， 则 (　　) 图1 A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W D．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W 解析：由题图知，第1秒末速度、第3秒末速度、第7秒速度大小关系：v1＝v3＝v7， 由题知W＝eq \f(1,2)mv12－0，则由动能定理知第1秒末到第3秒末合外力做功W2＝eq \f(1,2)mv32 －eq \f(1,2)mv12＝0，故A错．第3秒末到第5秒末合外力做功W3＝0－eq \f(1,2)mv32＝－W，故B 错．第5秒末到第7秒末合外力做功W4＝eq \f(1,2)mv72－0＝W，故C正确．第3秒末到第4 秒末合外力做功W5＝eq \f(1,2)mv42－eq \f(1,2)mv32；因v4＝eq \f(1,2)v3，所以W5＝－0.75 W．故D正确． 答案：CD 2．带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的斜面匀速 下滑，现加上一竖直向上的匀强电场(如图2所示)，电场 强度为E，且qE＜mg，对物体在斜面上的运动，以下说 法正确的是 (　　) A．滑块将沿斜面减速下滑 B．滑块仍沿斜面匀速下滑 C．加电场后，重力势能和电势能之和不变 D．加电场后，重力势能和电势能之和减小 解析：没加电场时，滑块匀速下滑，有：mgsinθ＝μmgcosθ，加上电场后，因(mg－ Eq)sinθ＝μ(mg－Eq)cosθ，故滑块仍匀速下滑，B正确．加电场后，因重力做正功比 电场力做负功多，所以重力势能减少得多，电势能增加得少，重力势能和电势能之和 减小，C错误，D正确． 答案：BD 3.(2010·重庆模拟)半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小 球静止在圆桶的最低点，如图3所示．小车以速度v向右匀 速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升 的高度不可能的是 (　　) A．等于eq \f(v2,2g)　　　　　　　　　 B．大于eq \f(v2,2g) C．小于eq \f(v2,2g) D．等于2R 解析：小球沿圆桶上滑机械能守恒，由机械能守恒分析知A、C、D是可能的． 答案：B 4.在竖直平面内，有根光滑金属杆弯成如图4所示 形状，相应的曲线方程为y＝Acosx，将一个光滑 小环套在该金属杆上，并从x＝0、y＝A处以某 一初速度沿杆向＋x方向运动．运动过程中(　　) A．小环在D点的加速度为零 B．小环在B点和D点的加速度相同 C．小环在C点的速度最大 D．小环在C点和E点的加速度方向相同 解析：小环在D点和B点的加速度是由环的重力沿杆切向分力产生的，由对称性可 知，小环在两点的加速度的大小相同，方向不同，故A、B均错误；因C点最低，小 环的重力势能最小，由机械能守恒知，小环在C点的速度最大，C正确；小环在C点 和E点的加速度均为向心加速度，故方向相反，D错误． 答案：C 5.(2009·山东高考)如图5所示为某探究活动小组设计的节 能运动系统，斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与 轨道的动摩擦因数为eq \f(\r(3),6).木箱在轨道顶端时，自动装货装 置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨 道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱 恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是 (　　) A．m＝M B．m＝2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹 性势能 解析：自木箱下滑至弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒有： (m＋M)gh＝(m＋M)gμcos30°·eq \f(h,sin30°)＋E弹① 在木箱反弹到轨道顶端的过程中，由能量守恒有： E弹＝Mgμcos30°·eq \f(h,sin30°)＋Mgh② 联立①②得：m＝2M，A错误，B正确． 下滑过程中： (M＋m)gsinθ－(M＋m)gμcosθ＝(M＋m)a1③ 上滑过程中：Mgsinθ＋Mgμcosθ＝Ma2④ 解之得：a2＝g(sinθ＋μcosθ)＞a1＝g(sinθ－μcosθ)， 故C正确．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势